智能工厂建设的主要模式
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智能工厂建设的主要模式(二)引言:智能工厂是指利用先进的科技手段,以数字化、智能化和自动化为核心,在生产过程中运用人工智能、物联网、大数据分析等技术,提高生产效率、降低成本、提升产品质量的现代化工厂。
在前文中,我们已经介绍了部分智能工厂的主要模式,并强调了个性化和灵活性的重要性。
在本文中,我们将继续探讨另外一些智能工厂的主要模式,旨在全面了解智能工厂建设的目标和策略。
概述:智能工厂建设的主要模式可以分为:工业自动化模式、柔性制造模式、集成制造模式、数字化车间模式和自适应生产模式。
每种模式都有其独特的特点和优势,可以根据企业的需求和资源进行选择和应用。
正文:一、工业自动化模式1. 传统自动化升级:通过对现有工厂进行升级改造,引入自动化设备和设施,提高生产效率和品质控制。
2. 自动化生产线建设:构建全自动化生产线,实现产品自动组装、运输和质检,降低人工成本和提高生产能力。
3. 机器人应用:广泛引入机器人技术,实现生产线上各种环节的自动化操作,提高生产效率和生产精度。
二、柔性制造模式1. 生产流程灵活性:通过工艺改进和设备更新,使生产流程更加灵活可变,能够快速应对市场需求的变化。
2. 柔性生产设备:采用模块化和多功能设备,可以进行多种产品的制造和加工,降低设备投资和生产成本。
3. 供应链管理优化:与供应商和合作伙伴建立紧密合作,实现信息共享和协同生产,提高整体供应链的柔性和效率。
三、集成制造模式1. 跨行业协同:不同行业的智能工厂之间进行资源共享和协作,实现生产流程的整合和优化,提高市场竞争力。
2. 数据共享和集成:通过搭建数据接口和平台,实现企业内外不同系统之间的数据共享和集成,提高生产智能化水平。
3. 跨地域合作:建立跨地域的智能工厂合作网络,形成分工协作和优势互补,提高生产效率和资源利用率。
四、数字化车间模式1. 生产过程可视化:通过传感器、RFID等技术,实现生产过程的实时监控和数据采集,提高生产计划和调度的准确性。
化工智能工厂建设方案1. 引言化工行业一直以来都是世界经济的重要组成部分,然而,传统的化工生产模式面临着效率低下、能源浪费、环境污染等问题。
为了应对这些挑战,化工行业逐渐开始关注并应用人工智能技术,以提高生产效率、降低能源消耗,并实现可持续发展。
本文将介绍一个化工智能工厂的建设方案,旨在推动化工行业向智能化和可持续化转型。
2. 工艺优化和智能监控在化工生产中,工艺优化和智能监控是提高效率和降低能耗的关键步骤。
通过与传感器、设备和生产系统的连接,可以实时监测生产过程中的关键指标,如温度、压力、流量等。
借助人工智能技术,可以对大量数据进行分析和处理,从而帮助优化工艺参数,提高生产效率。
同时,通过建立智能监控系统,及时发现和处理潜在的异常情况,从而减少生产事故的发生。
3. 供应链优化和智能调度化工生产中的供应链管理是一个复杂而关键的环节。
传统的供应链管理往往依赖于经验和手工操作,容易出现延误和错误。
而采用人工智能技术可以帮助实现智能化的供应链优化和调度。
通过对供应链数据的实时收集和分析,可以提前预测到可能出现的异常情况,从而做好备货和调度安排。
此外,人工智能技术还可以基于历史数据和市场需求预测,优化供应链的布局和运作方式,从而降低物流成本和减少资源浪费。
4. 能源管理和智能控制能源消耗是化工行业的一个重要问题。
为了实现可持续发展,化工工厂需要采取措施降低能源消耗。
人工智能技术可以在能源管理和智能控制方面发挥重要作用。
通过对能源消耗数据进行分析和建模,可以找出优化的潜力和节能措施。
此外,利用智能控制技术,可以根据实时需求调整设备和生产过程的运行状态,以达到最佳的能源利用效率。
5. 安全监测和智能预警化工生产中的安全问题一直备受关注。
传统的安全监测往往依赖于人工巡检和手动报警,存在漏检和误警的风险。
而通过应用人工智能技术,可以建立智能化的安全监测和预警系统,更加准确地发现潜在的安全隐患。
例如,可以利用视频监控和图像识别技术实时监测设备和工作环境的状态,并通过智能算法进行分析判断,以提前预警并采取相应的措施。
智能工厂整体建设方案随着科技的发展和智能化的推进,智能工厂作为一种新型的生产制造模式,正逐渐成为现代工业发展的趋势。
智能工厂的建设不仅是对传统生产模式的转变,更是对生产效率和质量的提升,以及资源利用的最大化。
本文将就智能工厂的整体建设提出一套方案,帮助企业实现高效、智能、可持续发展。
一、智能化设备引进智能工厂的核心是智能化设备的应用。
因此,在整体建设方案中,首先需要对目标产线的设备进行评估和升级,引进先进的智能化设备。
这些设备可以通过自动化、机器人技术、机器视觉等手段实现智能化生产,从而提高生产效率,并降低人为因素对质量的影响。
二、数据集成和互联网应用智能工厂的核心是数据。
对生产过程中的数据进行采集、分析和应用,是提高生产效率、优化生产布局的关键。
在整体建设方案中,需要引入先进的数据采集和处理系统,将设备、工序、物料等方面的数据进行集成,并通过互联网技术实现数据的共享和调度。
这样可以实现生产过程的全程监控,及时发现问题,减少浪费,提高效率。
三、人机协同和智能决策支持智能工厂的建设不仅仅局限在设备和技术的引进方面,还需要注重人与机器的协同作业。
在整体建设方案中,应该充分考虑如何通过人机协同的模式,提高人员的工作效率和生产能力。
同时,引入人工智能技术,通过对数据的分析和模型的建立,为生产决策提供智能支持,增强企业的决策能力和竞争力。
四、安全管理和技术培训智能工厂的建设还需要关注安全管理和技术培训。
在整体建设方案中,应该设立科学的安全管理制度,确保工作环境的安全和员工的健康;同时,组织员工参与相关的技术培训,提高员工对智能化设备操作和维护的能力,确保智能工厂的稳定运行。
五、可持续发展和资源循环利用智能工厂的建设也需要考虑可持续发展和资源循环利用的问题。
在整体建设方案中,应该注重节能减排和资源利用的最大化。
通过应用清洁能源、优化生产工艺和产品设计,降低能源消耗和环境污染。
同时,通过回收再利用和废物处理等手段,实现资源的循环利用,提高资源利用效率,降低生产成本。
智能工厂建设方案智能工厂建设方案:一、前期准备1. 需要进行市场调研,确定智能工厂的建设目标和需求。
2. 完成人员招聘,组建专业团队,包括研发、技术、生产和管理等方面的人才。
3. 与相关政府部门和企业合作,获得政策支持和资金支持。
二、基础设施建设1. 建立高速、稳定、安全的网络系统,实现机器之间的数据共享和通信。
2. 配备高性能的服务器和数据存储设备,提供大数据分析和运算能力。
3. 优化车间布局和设备配置,确保生产过程的高效和安全。
三、装备采购和升级1. 购买先进的生产设备和机器人,实现智能化生产和自动化操作。
2. 通过物联网技术,实现设备和系统的互联互通,提高生产效率和质量。
3. 配备智能传感器和监控设备,实现对设备和生产过程的实时监测和管理。
四、数据管理和分析1. 建立完善的工厂信息管理系统,实现对生产数据、质量数据和设备数据的实时收集和分析。
2. 运用大数据分析技术,提取和挖掘有价值的信息,优化生产调度和决策。
3. 建立数据安全和隐私保护机制,确保数据的安全和合规使用。
五、人员培训和管理1. 组织员工进行智能化技术培训,提升员工的技能和知识水平。
2. 建立绩效评估体系,激励员工的积极性和创造力。
3. 加强内部沟通和合作,营造良好的工作氛围和团队精神。
六、可持续发展1. 引入清洁能源和节能技术,降低能耗和环境污染。
2. 探索循环经济模式,实现废材料的再利用和资源的最大化利用。
3. 鼓励研发和应用新型材料和工艺,提高产品的品质和附加值。
通过以上的方案,可以实现智能工厂的高效、智能、绿色和可持续发展。
同时,智能工厂的建设还可以推动传统制造业向智能制造业转型升级,提高企业的竞争力和市场地位。
智能工厂建设的主要模式智能工厂建设的主要模式一、引言智能工厂是指通过应用先进的技术和系统,实现生产过程的自动化、数字化和智能化,提高生产效率和质量,降低生产成本,以及满足不断变化的市场需求。
本文旨在介绍智能工厂建设的主要模式,帮助读者了解智能工厂建设的全过程。
二、智能工厂建设的关键要素1·技术基础设施a·信息技术基础设施:包括电子标签、传感器、网络设备等。
b·数据处理技术:包括大数据分析、云计算等技术。
c·自动化技术:包括、自动化控制系统等。
2·生产线整合a·生产设备整合:将各个生产设备进行整合,实现协同工作。
b·生产作业整合:将各个生产作业进行整合,提高生产效率和质量。
3·数据流集成a·数据采集:通过传感器等设备采集生产线上的数据。
b·数据处理:对采集到的数据进行处理和分析。
c·数据共享:将处理后的数据共享给相关人员,实现信息共享和决策支持。
4·人机协同a·人机接口:设计人机界面,方便操作和监控。
b·人员培训:培训员工使用智能工厂系统和设备。
5·安全保障a·基础设施安全:采取防火墙、加密等措施保护网络系统安全。
b·数据安全:加密敏感数据,进行数据备份和恢复。
c·物理安全:设置出入口管控和监控设备,确保工厂内部安全。
三、智能工厂建设的模式1·前端集成模式a·自主研发:企业自主研发智能工厂系统,根据自身需求进行定制化开发。
b·第三方集成:委托第三方公司进行智能工厂系统的集成和定制。
2·后期改造模式a·渐进改造:逐步替换老旧设备,引入智能设备,实现智能化生产。
b·大规模改造:一次性更换大量设备,进行全面智能化改造。
3·模块化布局模式a·模块化生产线布局:将生产线划分为多个模块,方便升级和调整。
铸造行业智慧工厂建设方案智慧工厂是以数字化、网络化、智能化和共享化的思维方式,对生产过程进行全面优化,提升生产效率和产品质量,提高企业核心竞争力的一种生产方式。
在铸造行业,通过智慧工厂的建设可以优化生产流程、提高制造效率、提高生产质量和降低生产成本,增强企业在市场中的竞争力。
一、智慧工厂建设方案1. 建设智能化生产线智慧工厂的核心是建设智能化生产线。
通过引入先进的制造技术和装备,建立高度自动化、数字化、柔性化的生产线,可以大大降低人工成本,提高生产效率和产品品质。
同时,生产线的数字化和网络化,也可以实现生产过程的实时监控、数据分析和优化,进而提升生产的可视化程度和精度,以应对市场的挑战。
2. 实施智能化质量控制为了确保产品的质量稳定和优良,智慧工厂需建立自动化化、智能化质量控制系统。
通过无损检测、在线曲线追踪、实时反馈和闭环控制技术等手段,控制生产过程中的质量风险,提高产品的合格率和信任度。
同时,利用大数据技术进行数据的统计分析和挖掘,对生产过程进行优化改进,进一步提升生产效率和产品品质。
3. 推广智能化仓储管理铸造行业的材料和成品仓储管理是非常重要的环节,对生产效率和生产成本影响甚大。
智慧工厂可以建设智能化仓储管理系统,采用RFID、条形码、扫描枪等物联网技术,对仓库资源进行实时管理和调度,优化仓储流程和布局,提高物料管理效率和自动化程度,同时降低存储费用和人工成本。
4. 实现智能化能源管理智慧工厂建设可以在能源管理方面实现智能化。
采用先进的节能设备,利用传感器、计算机和数控技术对能源消耗进行实时控制和监测,提高能源的利用效率和降低生产成本。
同时,通过建立基于工厂物联网的智慧能源管理平台,可以寻找能源消耗的潜在问题,进行优化和调整,提高能源的使用率,降低企业的能源成本。
二、建设智慧工厂的关键技术和应用1. 云计算技术和大数据技术的应用云计算技术和大数据技术是建设智慧工厂的核心技术之一,可以实现数据的收集、存储、分析和使用。
智慧工厂系统建设方案智慧工厂,指基于物联网、互联网、人工智能等技术构建的数字化、网络化、智能化、服务化的生产方式。
智慧工厂具有生产效率高、生产成本低、生产工时短、生产灵活性强等优点。
因此,在智能制造时代,智慧工厂建设成为一个必要的过程,下面介绍智慧工厂系统建设方案。
一、系统架构1、收集层:负责采集生产线的实时运行数据和设备运行状态等信息。
该层主要包括传感器、PLC、传动器、智能设备等。
通过这些设备,可以对设备的运行状态、生产情况、温度等各种数据进行采集。
2、传输层:将采集的数据传输到云端服务器并进行存储。
传输层可以采用有线或无线方式,如WiFi、4G通信等方式。
在这一步骤中,可以对数据进行加密等安全保护措施,确保数据的隐私和安全。
3、云端处理层:云端服务器主要进行数据处理和分析,通过大量的数据分析,预测生产线的未来发展趋势,实时拍摄等。
同时,云端处理层也向其他系统提供数据接口,实现与SCM、ERP等系统对接。
4、客户端展示层:将数据信息以图表形式显示,客户端可以在手机、平板电脑、电脑等多种设备上看到各种信息、可视化监控等等。
二、功能模块1、可视化监控:通过即时图形展示、报警、可见设备状态等功能,全方位对全生产线的情况进行监测,实现设备的实时可视化监控,提高了产品的可追溯性、可控性和安全性。
2、产线状态管理:基于生产线数据的单元,可实现基于设备管理、设备保养、计划安排、生产流程等产线管理模块管理全生产过程及状态,达到生产过程可控,及时干预不符合标准的产线和产品。
3、设备效率分析:建立设备效率分析模型,实现设备效率预测,通过设备故障和维修记录、生产过程、生产周期等生产数据,通过机器学习、深度学习分析设备状态和维修预测,为无故障生产提供保障。
同时,实现设备稼动率、故障率、维修时间等数据的分析和可视化展示等功能。
4、效益分析:基于产线数据,实现多种数据分析,如产品成本核算分析、资产利用率、利润贡献率、能耗分析等。
智能工厂建设的主要模式及国内外发展现状
2018-08-21
智能工厂是实现智能制造的重要载体,主要通过构建智能化生产系统、网络化分布生产设施,实现生产过程的智能化。
智能工厂已经具有了自主能力,可采集、分析、判断、规划;通过整体可视技术进行推理预测,利用仿真及多媒体技术,将实境扩增展示设计与制造过程。
系统中各组成部分可自行组成最佳系统结构,具备协调、重组及扩充特性。
已系统具备了自我学习、自行维护能力。
因此,智能工厂实现了人与机器的相互协调合作,其本质是人机交互。
一、智能工厂主要建设模式
由于各个行业生产流程不同,加上各个行业智能化情况不同,智能工厂有以下几个不同的建设模式。
第一种模式是从生产过程数字化到智能工厂。
在石化、钢铁、冶金、建材、纺织、造纸、医药、食品等流程制造领域,企业发展智能制造的内在动力在于产品品质可控,侧重从生产数字化建设起步,基于品控需求从产品末端控制向全流程控制转变。
因此其智能工厂建设模式为:一是推进生产过程数字化,在生产制造、
过程管理等单个环节信息化系统建设的基础上,构建覆盖全流程的动态透明可追溯体系,基于统一的可视化平台实现产品生产全过程跨部门协同控制;二是推进生产管理一体化,搭建企业CPS 系统,深化生产制造与运营管理、采购销售等核心业务系统集成,促进企业内部资源和信息的整合和共享;三是推进供应链协同化,基于原材料采购和配送需求,将CPS系统拓展至供应商和物流企业,横向集成供应商和物料配送协同资源和网络,实现外部原材料供应和内部生产配送的系统化、流程化,提高工厂内外供应链运行效率;四是整体打造大数据化智能工厂,推进端到端集成,开展个性化定制业务。
第二种模式是从智能制造生产单元(装备和产品)到智能工厂。
在机械、汽车、航空、船舶、轻工、家用电器和电子信息等离散制造领域,企业发展智能制造的核心目的是拓展产品价值空间,侧重从单台设备自动化和产品智能化入手,基于生产效率和产品效能的提升实现价值增长。
因此其智能工厂建设模式为:一是推进生产设备(生产线)智能化,通过引进各类符合生产所需的智能装备,建立基于CPS系统的车间级智能生产单元,提高精准制造、敏捷制造能力。
二是拓展基于产品智能化的增值服务,利用产品的智能装置实现与CPS系统的互联互通,支持产品的远程故障诊断和实时诊断等服务;三是推进车间级与企业级系统集成,实现生产和经营的无缝集成和上下游企业间的信息共享,开展基
于横向价值网络的协同创新。
四是推进生产与服务的集成,基于智能工厂实现服务化转型,提高产业效率和核心竞争力。
例如,广州数控通过利用工业以太网将单元级的传感器、工业机器人、数控机床,以及各类机械设备与车间级的柔性生产线总控制台相连,利用以太网将总控台与企业管理级的各类服务器相连,再通过互联网将企业管理系统与产业链上下游企业相连,打通了产品全生命周期各环节的数据通道,实现了生产过程的远程数据采集分析和故障监测诊断。
三一重工的18号厂房是总装车间,有混凝土机械、路面机械、港口机械等多条装配线,通过在生产车间建立“部件工作中心岛”,即单元化生产,将每一类部件从生产到下线所有工艺集中在一个区域内,犹如在一个独立的“岛屿”内完成全部生产。
这种组织方式,打破了传统流程化生产线呈直线布置的弊端,在保证结构件制造工艺不改变、生产人员不增加的情况下,实现了减少占地面积、提高生产效率、降低运行成本的目的。
目前,三一重工已建成车间智能监控网络和刀具管理系统、公共制造资源定位与物料跟踪管理系统、计划、物流、质量管控系统、生产控制中心(PCC)中央控制系统等智能系统,还与其他单位共同研发了智能上下料机械手、基于DNC系统的车间设备智能监控网络、智能化立体仓库与AGV运输软硬件系统、基于RFID设备及无线传感网络的物料和资源跟踪定位系统、高级计划排程系统(APS)、制造执行系统(MES)、物流执行系统(LES)、在线质量检测系统(SPC)、生产控制中心管理决策系统等关键核
心智能装置,实现了对制造资源跟踪、生产过程监控,计划、物流、质量集成化管控下的均衡化混流生产。
第三种模式是从个性化定制到互联工厂。
在家电、服装、家居等距离用户最近的消费品制造领域,企业发展智能制造的重点在于充分满足消费者多元化需求的同时实现规模经济生产,侧重通过互联网平台开展大规模个性定制模式创新。
因此其智能工厂建设模式为:一是推进个性化定制生产,引入柔性化生产线,搭建互联网平台,促进企业与用户深度交互、广泛征集需求,基于需求数据模型开展精益生产;二是推进设计虚拟化,依托互联网逆向整合设计环节,打通设计、生产、服务数据链,采用虚拟仿真技术优化生产工艺;三是推进制造网络协同化,变革传统垂直组织模式,以扁平化、虚拟化新型制造平台为纽带集聚产业链上下游资源,发展远程定制、异地设计、当地生产的网络协同制造新模式。
二、国内外智能工厂建设的现状
近年来,全球各主要经济体都在大力推进制造业的复兴。
在工业、工业互联网、物联网、云计算等热潮下,全球众多优秀制造企业都开展了智能工厂建设实践。
例如,西门子安贝格电子工厂实现了多品种工控机的混线生产;FANUC公司实现了机器人和伺服电机生产过程的高度自动化和智能化,并利用自动化立体仓库在车间内的各个智能制造单元之间传递物料,实现了最高720小时无人值守;施耐德电气实现了电气开关制造和包装过程的全自动化;美国哈雷戴维森公司广泛利用以加工中心和机器人构成的智能制造单元,实现大批量定制;三菱电机名古屋制作所采用人机结合的新型机器人装配产线,实现从自动化到智能化的转变,显著提高了单位生产面积的产量;全球重卡巨头MAN公司搭建了完备的厂内物流体系,利用AGV装载进行装配的部件和整车,便于灵活调整装配线,并建立了物料超市,取得明显成效。
当前,我国制造企业面临着巨大的转型压力。
一方面,劳动力成本迅速攀升、产能过剩、竞争激烈、客户个性化需求日益增长等因素,迫使制造企业从低成本竞争策略转向建立差异化竞争优势。
在工厂层面,制造企业面临着招工难,以及缺乏专业技师的巨大压力,必须实现减员增效,迫切需要推进智能工厂建设。
另一方面,物联网、协作机器人、增材制造、预测性维护、机器视觉等新兴技术迅速兴起,为制造企业推进智能工厂建设提供了良好的技术支撑。
再加上国家和地方政府的大力扶持,使各行业越来越多的大中型企业开启了智能工厂建设的征程。
我国汽车、家电、轨道交通、食品饮料、制药、装备制造、家居等行业的企业对生产和装配线进行自动化、智能化改造,以及建立全新的智能工厂的需求十分旺盛,涌现出海尔、美的、东莞劲胜、尚品宅配等智能工厂建设的样板。
例如,海尔佛山滚筒洗衣机工厂可以实现按订单配置、生产和装配,采用高柔性的自动无人生产线,广泛应用精密装配机器人,采用MES系统全程订单执行管理系统,通过RFID进行全程追溯,实现了机机互联、机物互联和人机互联;尚品宅配实现了从款式设计到构造尺寸的全方位个性定制,建立了高度智能化的生产加工控制系统,能够满足消费者个性化定制所产生的特殊尺寸与构造板材的切削加工需求;东莞劲胜全面采用国产加工中心、国产数控系统和国产工业软件,实现了设备数据的自动采集和车间联网,建立了工厂的数字映射模型(Digital Twin),构建了手机壳加工的智能工厂。
但是,我国制造企业在推进智能工厂建设方面,还存在诸多问题与误区:
①盲目购买自动化设备和自动化产线。
很多制造企业仍然认为
推进智能工厂就是自动化和机器人化,盲目追求“黑灯工厂”,推进单工位的机器人改造,推行机器换人,上马只能加工或装配单一产品的刚性自动化生产线。
只注重购买高端数控设备,但却没有配备相应的软件系统。
②尚未实现设备数据的自动采集和车间联网。
企业在购买设备
时没有要求开放数据接口,大部分设备还不能自动采集数据,没有实现车间联网。
目前,各大自动化厂商都有自己的工业总线和通信协议,OPC UA标准的应用还不普及。
③工厂运营层还是黑箱。
在工厂运营方面还缺乏信息系统支撑,车间仍然是一个黑箱,生产过程还难以实现全程追溯,与生产管理息息相关的制造BOM数据、工时数据也不准确。
③设备绩效不高。
生产设备没有得到充分利用,设备的健康状
态未进行有效管理,常常由于设备故障造成非计划性停机,影响生产。
⑤依然存在大量信息化孤岛和自动化孤岛。
智能工厂建设涉及到智能装备、自动化控制、传感器、工业软件等领域的供应商,集成难度很大。
很多企业不仅存在诸多信息孤岛,也存在很多自
动化孤岛,自动化生产线没有进行统一规划,生产线之间还需要中转库转运。
究其原因,是智能制造和智能工厂涵盖领域很多,系统极其复杂,企业还缺乏深刻理解。
在这种状况下,制造企业不能贸然推进,搞“大跃进”,以免造成企业的投资打水漂。
应当依托有实战经验的咨询服务机构,结合企业内部的IT、自动化和精益团队,高层积极参与,根据企业的产品和生产工艺,做好需求分析和整体规划,在此基础上稳妥推进,才能取得实效。