智慧工厂的基本架构和发展路径
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数字化智慧工厂建设与管理一、数字化智慧工厂的概念随着互联网技术的飞速发展和智能制造观念的深入推广,数字化智慧工厂已成为制造企业转型升级和产业升级的必然趋势。
数字化智慧工厂是指通过各种数字化技术将制造生产过程中的各个环节实现一体化、高效化和智能化,同时通过大数据分析、人工智能等技术实现生产过程的自动化、协同化和优化调控,从而提高生产效率、降低成本和提升产品质量。
二、数字化智慧工厂的建设数字化智慧工厂的建设需要从以下几个方面入手:1.智能装备的引入数字化智慧工厂的建设需要利用智能装备将传统的机械化、手工化的生产过程转变为智能化、自动化的生产过程。
经过数字化改造的智能装备可以对生产过程进行智能监控和自主协调,从而提高工作效率、增加产出量、降低故障率。
2.数字化管理的实现数字化智慧工厂建设过程中需要实现数字化管理,包括生产流程计划、生产调度、物流管理、质量检测、设备维修等各个方面的数字化管理,通过数据共享、模拟仿真、智能诊断等技术提高生产效率和管理水平。
3.数据采集与分析数字化智慧工厂建设需要将生产过程中产生的数据进行采集、汇聚并进行实时的分析处理,对生产过程中的异常情况进行智能预警和处理,通过大数据分析提高生产效率和质量,实现生产线的智能调度和优化。
三、数字化智慧工厂的管理数字化智慧工厂建设后需要进行数字化智慧工厂的管理,包括以下几个方面:1.组织架构的调整数字化智慧工厂要实现全面数字化管理,需要调整组织架构,建立数字化智慧工厂管理部门,负责生产线的日常管理和数字化管理平台的维护和升级等工作,同时需要培养数字化人才,提高数字化管理能力。
2.数字化管理平台建设数字化智慧工厂需要建立数字化管理平台,包括生产流程管理、生产自动化管理、质量管理、售后服务管理等各方面的数据管理平台,实现全面的数据互联互通和数据共享,提高管理效率和管理水平。
3.数字化运营和维护数字化智慧工厂需要建立数字化运营和维护团队,负责生产过程中异常情况的处理、设备维护和保养、生产数据分析和研究等工作,通过数字化管理实现生产过程的自动化管理和优化协调。
一、概念:什么叫智慧工厂美国ARC总结:以制造为中心的数字制造、以设计为中心的数字制造、以管理为中心的数字制造,并考虑了原材料、能源供应、产品销售的销售供应,提出用工程技术、生产制造、供应链这三个维度来描述工程师的全部活动。
通过建立描述这三个维度的信息模型,利用适当的软件,能够完整表达围绕产品设计、技术支持、生产制造已经原材料供应、销售和市场相关的所有环节的活动。
实时数据的支持,实时下达指令制导这些活动,全面的优化,在三个维度之间交互,我们叫数字化工厂或智慧工厂。
CPS在生产过程的实现构成了智慧工厂信息物理系统(CPS)计算和物理过程的整合集成:计算机和网络对物理过程进行监测和控制。
CPS是工程系统,由一个嵌入在物体中的计算和通讯的内核,以及物理环境中的结构所监测和控制。
二、智慧工厂的基本架构物联网和服务网是智慧工厂的信息技术基础。
与生产计划、物流、能源和经营相关的ERP、SCR、CRM等,和产品设计、技术相关的PLM处在最上层,与服务网紧紧相连。
与制造生产设备和生产线控制、调度、排产等相关的PCS、MES功能通过CPS物理信息系统实现。
这一层和工业物联网紧紧相连。
从制成品形成和产品生命周期服务的维度,还需要具有智慧的原材料供应、智慧的售后服务,构成实时互联互通的信息交换。
智慧的原材料供应和售后服务,需要充分利用服务网和物联网的功能。
三、智慧工厂的构成智慧工厂由许多智能制造装备、控制和信息系统构成。
智能制造装备有许多智能部件和其他相关基本部件构成现实,工程技术、生产制造和供应链的数字化不是十分成熟,没有广发推广应用。
数字化工厂可理解为:1、在生产制造的维度发展基于制造智能化的自动化生产线和成套装置2、将他们纳入企业业务运营系统(ERP)和制造执行系统(MES)的管理之下3、建立完善的CAD、CAPP、CAM基础上的PDM、PLM,并延伸到产品售后的技术支持和服务四、智慧工厂产品■运维管理产品λ集成质量信息管理系统(IQS)λ企业资源计划管理系统(ERP)λ成本管理系统(CST)λ制造执行系统(MES)λ多项目管理系统■综合管理产品λ数字档案馆一站式解决方案λ知识工程λ企业标准信息化解决方案λ固定资产投资项目管理系统λ保密业务管理系统λ客户关系管理系统λ运营管控系统λ航空兰台档案资源管理系统λ知识管理平台λ网上报销系统λ财务管控系统■工程信息化管理λ集成研发平台解决方案λ数据适配器λ数据采集agent■客户服务信息化产品线λ维护维修大修管理信息系统λ航空装备技术保障信息化系统■信息安全产品线λ企业IT运维管理与支持系统■业务基础平台λ业务基础平台五、智慧工厂的业务范围信息化咨询作为装备综合保障、客户服务信息化整体解决方案提供商,跟踪国内外综保业务最新发展和前沿技术,立足行业、服务型号,在保障性分析/ 仿真、维修技术保障、售后服务、MRO、IETM、CBT、PMA 等领域形成核心能力,为用户提供装备全生命周期综合保障的体系规划、项目定制和系统软/ 硬件设备研发与集成。
智慧工厂调研一、指导性文件中国制造2025-计划全文【详细版】.do二、背景当前全球制造业面临四大困境:(1)批量定制业务增加,满足个性化需求;(2)需求更复杂,货期更短;(3)劳动力短缺,劳动成本增加;(4)能源利用率不高。
面对制造业越来越大的压力,各国分别从本国国情出发,寻求突围路径,即引发了第四次工业革命。
国务院关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见.pdf第四次工业革命的目标是,将前两次工业革命中发展完善的" 工业系统 " 和第三次工业革命中出现的 " 信息系统 " 融合,通过数据驱动的方式,推动工业效率和产能的进一步提升。
三、智慧工厂的主要特征包括:1、利用物联网技术实现设备间高效的信息互联,数字工厂向“物联工厂”升级,操作人员可实现获取生产设备、物料、成品灯相互间的动态生产数据,满足工厂24小时监测需求;2、基于庞大数据库实现数据挖掘与分析,使工厂具备自我学习能力,并在此基础上完成能源消耗的优化、生产决策的自动判断等任务;3、引入基于计算机数控机床、机器人等高度智能化的自动化生产线,满足个性化定制柔性化生产需求,有效缩短产品生产周期,并同时大幅降低产品成本;4、配套智能物流仓储系统,通过自动化立体仓库、自动输送分拣系统、智能仓储管理系统等实现仓库管理过程中各环节数据录入的实时性以及对于货物出入库管理的高效性;5、工厂内配备电子看板显示生产的实时动态,同时,操作人员可远程参与生产过程的修正或指挥。
四、智慧工厂的基本架构既然工业互联网作为智慧工厂的核心,那么我们从工业互联网平台的角度来分析,智慧工厂可以简单分为以下几个层次。
(1)智慧工厂:边缘层边缘层是整套工业互联网架构中,最接近工厂现场的层面。
边缘层代表的是位于生产现场的物理层,这其中包括了数控机床、机器人等制造设备;传感器、可编程控制器(PLC)等感知和工控设备;以及物料、人员等生产过程中不可或缺的元素。
智能工厂建设的途径在当今数字化、智能化的时代浪潮中,智能工厂建设已成为制造业转型升级的重要方向。
智能工厂通过融合先进的信息技术、自动化技术和管理理念,实现生产过程的高效、灵活和智能化,从而提升企业的竞争力和可持续发展能力。
那么,如何才能成功建设智能工厂呢?以下是一些关键的途径。
一、明确战略规划与目标智能工厂建设并非一蹴而就,而是一个长期的、系统性的工程。
企业首先需要明确自身的发展战略和市场定位,根据市场需求、产品特点和生产能力,制定清晰的智能工厂建设目标。
这些目标应包括提高生产效率、降低成本、提升产品质量、增强创新能力等方面,并将其细化为具体的、可衡量的指标。
同时,企业要对自身的现状进行全面评估,包括现有设备、工艺流程、人员素质、信息化水平等,找出存在的问题和差距,为后续的规划和实施提供依据。
在制定战略规划时,还应充分考虑行业发展趋势和技术创新方向,确保智能工厂建设具有前瞻性和适应性。
二、优化生产流程与布局生产流程是智能工厂的核心,优化生产流程是提高生产效率和质量的关键。
企业需要对现有的生产流程进行深入分析,去除繁琐、低效的环节,引入精益生产理念,实现生产流程的标准化、规范化和自动化。
例如,通过采用价值流分析方法,找出生产过程中的浪费和瓶颈,进行针对性的改进。
此外,合理的工厂布局对于智能工厂的建设也至关重要。
应根据生产流程和物流路径,对工厂的车间、设备、仓库等进行科学规划和布局,减少物料搬运和等待时间,提高空间利用率和生产效率。
同时,要考虑未来的发展需求,预留一定的扩展空间和灵活性。
三、推进信息化与自动化融合信息化和自动化是智能工厂建设的两大支柱。
信息化系统能够实现企业内外部数据的实时采集、传输、分析和处理,为决策提供支持;自动化设备则能够替代人工完成重复、危险和高精度的工作,提高生产效率和质量。
企业应建立完善的信息化平台,包括企业资源计划(ERP)、制造执行系统(MES)、产品生命周期管理(PLM)等,实现生产、管理、销售等各个环节的信息集成和协同。
智慧工厂建设方案随着智能制造的发展,智慧工厂成为制造业转型升级的重要方向。
智慧工厂是指采用信息化、智能化和自动化技术,使生产线实现数字化、网络化、智能化管理的工厂。
在智慧工厂中,设备与系统之间的数据传递方式是数字化的,并且生产过程是智能化的,从而加速了生产进程,节约了成本,提高了生产效率,实现了无缝协作。
1. 建设目标智慧工厂建设的目标是提高生产效率与质量,同时降低成本和劳动强度。
在设计之初就要关注所有的流程,建立一个数字化的生产模型,从原材料采购到成品生产和物流将所有的工作都纳入到一个数字平台上,在生产过程中实现全流程追踪和实时运营监控。
2. 建设流程2.1 要素分析在建立智慧工厂之前,需要做好要素分析。
这包括有:设备、人员、物料等要素的收集和分析。
其中,设备属于物理资源方面的要素,只有了解设备的种类、功能和技术指标,才可以制定出更好的智慧工厂建设方案;人员和物料是智慧化工厂中的软件资源要素。
2.2 设备智能化改造在智慧工厂的建设中,设备智能化改造是非常重要的一个环节。
在现有设备基础上,通过智能控制系统、物联网、机器视觉技术等手段来实现自主诊断、预测性维护和状态监测等功能,从而提高设备的使用效率和生产质量,并降低维修成本。
2.3 生产流程设计智慧工厂中的生产流程不再是单一的、传统的、线性的生产流程。
相反,它是面向数据的智能生产流程。
在智慧工厂中,所有的生产数据是实时的、可视化的,这种数据可以通过物联网技术实现采集,并通过计算机系统实现智能分析和决策。
2.4 建设智能仓储系统智能仓储系统是智慧工厂的重要组成部分。
通过智能化技术,可以提高物料运输效率,减少存储成本,实现物料全流程追踪,并可以根据实际需求对物料进行优化管理。
2.5 建设物流配送系统物流配送系统是物流管理的重要组成部分。
通过智能化技术,可以实现物流配送的实时监控和调度,并且提高配送效率,降低配送成本。
同时,可以通过物流配送系统对物流数据进行战术和战略优化。