智能工厂建设的主要模式
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智能工厂建设及典型案例朋友们!今天咱们来唠唠智能工厂这回事儿。
一、智能工厂建设是啥玩意儿呢?1. 自动化生产设备的引入。
你想想看啊,以前的工厂里,好多活儿都是靠工人师傅们手动来干。
比如说在汽车生产线上,工人得拿着扳手一个个地拧螺丝,那多累呀,而且效率还不高。
现在呢,智能工厂就不一样啦,那些机器人手臂就像超级大力士一样,精准又快速地拧螺丝,而且还不会出错。
这些自动化设备就像是一群听话又能干的小助手,它们能按照程序设定,不停地重复各种复杂的生产工序。
2. 数据驱动的生产管理。
智能工厂里,数据可就是个超级宝贝。
生产线上的每个设备都像是一个会说话的数据小盒子,它们不停地把自己的工作状态、生产数据啥的都汇报出去。
就像你每天要跟老板汇报工作一样。
然后呢,有个超级大脑(一般是管理系统)来分析这些数据。
比如说,它能根据设备的磨损数据,提前知道哪个机器可能要出故障了,这就跟医生能提前看出来你身体哪里可能会生病一样神奇。
这样一来,就能提前安排维修,减少生产中断的风险。
3. 供应链的智能化整合。
这就好比是一场大合唱,工厂、供应商、物流啥的都得配合好。
智能工厂会和供应商的系统连起来,就像拉了一条看不见的线。
这样工厂就能实时知道供应商那里有没有原材料,啥时候能送来。
物流也能根据生产进度安排最合适的送货时间。
比如说生产手机的工厂,它能精确地知道屏幕、芯片这些零件什么时候能到厂子里,然后安排好生产计划,不会让工人干等着零件,也不会让零件在仓库里睡大觉。
二、典型案例来啦!1. 特斯拉超级工厂。
这个特斯拉的超级工厂可是相当厉害。
它的生产线上到处都是自动化设备。
那些巨大的冲压机,就像超级大力士一样,把一块块金属板材压成汽车的零部件,而且精度超高。
机器人在组装汽车的时候,动作那叫一个流畅,就像在跳一场精确无比的舞蹈。
而且特斯拉的智能工厂对数据的运用也是一绝。
它通过收集每一辆汽车生产过程中的数据,不断优化生产流程。
比如说,根据数据发现某个工序总是导致汽车的某个小问题,那就赶紧调整这个工序的参数。
智能工厂和数字化车间建设措施一、引言随着科技的不断发展和工业化进程的不断加快,智能工厂和数字化车间的建设成为了企业提高生产效率和降低成本的重要手段。
智能工厂通过运用先进的信息技术和自动化设备,实现了生产过程的智能化和数字化,为企业提供了更加高效、精确和可靠的生产环境。
本文将探讨智能工厂和数字化车间建设的具体措施,以期为企业提供参考和借鉴。
二、智能工厂的建设措施1.信息技术应用智能工厂的建设离不开先进的信息技术的支持。
企业应加强对信息技术的研究和应用,引进先进的计算机系统和软件,实现生产过程的数字化和智能化。
通过建立信息化管理系统,实现对生产过程的全面监控和控制,提高生产效率和产品质量。
2.自动化设备的引进智能工厂的建设需要大量的自动化设备的支持。
企业应加大对自动化设备的研发和引进力度,提高生产线的自动化水平。
通过使用自动化设备,可以减少人力投入,提高生产效率和产品质量。
3.人工智能技术的应用人工智能技术是智能工厂建设的重要支撑。
企业应加强对人工智能技术的研究和应用,引进先进的人工智能系统,实现生产过程的智能化和自主化。
通过使用人工智能技术,可以提高生产线的智能化水平,实现生产过程的智能监控和控制。
三、数字化车间的建设措施1.数据采集与分析数字化车间的建设需要进行大量的数据采集和分析工作。
企业应建立完善的数据采集系统,实时获取车间内各种信息和数据,并进行深入的数据分析,为企业决策提供科学依据。
2.工业互联网的应用工业互联网是数字化车间建设的重要手段。
企业应加强对工业互联网技术的研究和应用,实现车间内各种设备的互联互通,实现生产过程的数字化和智能化。
3.智能物流系统的建设数字化车间的建设需要建立高效的物流系统。
企业应加强对物流管理的研究和应用,引进智能物流系统,实现物料的自动化管理和流程的优化,提高物流效率和准确度。
四、结论智能工厂和数字化车间的建设是企业提高生产效率和降低成本的重要手段。
通过运用先进的信息技术、自动化设备和人工智能技术,实现生产过程的智能化和数字化,可以提高生产效率、产品质量和企业竞争力。
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。
附件1智能制造新模式关键要素一、离散型智能制造模式1、工厂的总体设计、工艺流程及布局均已建立数字化模型,并进行模拟仿真,实现规划、生产、运营全流程数字化管理。
2、应用数字化三维设计与工艺技术进行产品、工艺设计与仿真,并通过物理检测与试验进行验证与优化。
建立产品数据管理系统(PDM),实现产品数据的集成管理。
3、实现高档数控机床与工业机器人、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备等关键技术装备在生产管控中的互联互通与高度集成。
4、建立生产过程数据采集和分析系统,充分采集生产进度、现场操作、质量检验、设备状态、物料传送等生产现场数据,并实现可视化管理。
5、建立车间制造执行系统(MES),实现计划、调度、质量、设备、生产、能效的全过程闭环管理。
建立企业资源计划系统(ERP),实现供应链、物流、成本等企业经营管理的优化。
6、建立车间内部互联互通网络架构,实现设计、工艺、制造、检验、物流等制造过程各环节之间,以及与制造执行系统(MES)和企业资源计划系统(ERP)的高效协同与集成,建立全生命周期产品信息统一平台。
7、建有工业信息安全管理制度和技术防护体系,具备网络防护、应急响应等信息安全保障能力。
建有功能安全保护系统,采用全生命周期方法有效避免系统失效。
通过持续改进,实现企业设计、工艺、制造、管理、物流等环节的集成优化,推进企业数字化设计、装备智能化升级、工艺流程优化、精益生产、可视化管理、质量控制与追溯、智能物流等方面的快速提升。
二、流程型智能制造模式1、工厂总体设计、工艺流程及布局均已建立数字化模型,并进行模拟仿真,实现生产流程数据可视化和生产工艺优化。
2、实现对物流、能流、物性、资产的全流程监控与高度集成,建立数据采集和监控系统,生产工艺数据自动数采率达到90%以上。
3、采用先进控制系统,工厂自控投用率达到90%以上,关键生产环节实现基于模型的先进控制和在线优化。
4、建立制造执行系统(MES),生产计划、调度均建立模型,实现生产模型化分析决策、过程量化管理、成本和质量动态跟踪以及从原材料到产成品的一体化协同优化。
无人工厂的数字化制造与智能化工厂建设随着科技的进步和工业自动化的发展,无人工厂正逐渐成为一种新的趋势。
无人工厂是指通过数字化制造和智能化技术实现整个生产过程的自动化,减少人力介入,提高生产效率和质量。
本文将探讨无人工厂的数字化制造和智能化工厂建设。
一、数字化制造数字化制造是无人工厂的关键技术之一。
它通过将传统的生产过程转换为数字化的形式,实现全面自动化和智能化。
数字化制造的基础是生产数据的采集、传输和处理,以及数字化模型的建立和应用。
数字化制造的关键技术包括工业物联网、云计算、大数据分析和人工智能等。
工业物联网可以实现自动化设备的互联互通,实时监测和控制生产过程。
云计算可以提供高性能的计算和存储资源,支持大规模数据处理和分析。
大数据分析可以通过对生产数据的挖掘和分析,发现生产过程中的潜在问题和优化点。
人工智能则可以模拟人类的智能决策和操作,实现更加复杂和智能的生产过程。
数字化制造可以提高生产的灵活性和响应速度。
通过数字化的生产数据和模型,可以实现对生产过程的实时监测和控制,及时调整生产计划和资源配置,以适应市场需求的变化。
此外,数字化制造还可以通过提供更加精细和准确的生产数据,提高产品质量和制造的一致性。
二、智能化工厂建设智能化工厂建设是无人工厂的关键环节。
它包括工厂的智能设备、智能系统以及智能管理。
智能设备是指具备感知、决策和执行能力的装备。
通过传感器和执行机构,智能设备可以实现对生产环境的感知和对指令的执行。
智能设备可以根据预设的规则和算法,自动判断和调整工作状态,以实现生产过程的自动化。
智能系统是指利用人工智能和控制理论,对生产过程进行智能化管理和优化。
智能系统可以基于实时的生产数据,进行智能决策和预测。
通过机器学习和优化算法,智能系统可以实现生产过程的自动调整和优化,提高生产效率和资源利用率。
智能管理是指利用信息技术和管理方法,对企业的生产过程进行全面监控和管理。
智能管理可以通过大数据分析和可视化展示,实时掌握生产过程的状态和指标。
智慧工厂建设方案第一篇:智慧工厂建设方案概述随着人工智能和物联网的不断发展, 智慧工厂的概念也越来越被人们熟知和认同。
智慧工厂以数字化、网络化、智能化为特征, 通过信息技术和自动化技术的应用, 实现了生产全过程的智能化、自动化、集成化和透明化。
因此, 智慧工厂被誉为是工业4.0时代的标志之一。
针对当前市场需要, 本文将提出智慧工厂建设方案, 向读者介绍智慧工厂的意义、构成要素和建设步骤。
一、智慧工厂的意义1.提高生产效率。
智慧工厂可以通过集成化的信息系统, 实现生产全过程的自动化, 从而提高生产效率和质量, 降低生产成本。
例如, 通过物联网和人工智能技术, 可以实现设备的在线监测和维护, 避免因设备故障导致的生产中断。
2.实现智能协同。
智慧工厂通过信息平台和协同机制, 实现了各部门和各工序之间的信息共享和协同操作, 从而提高了生产的灵活性和协同效率。
例如, 在客户订单变化时, 可以通过智能制造系统实现生产计划的实时调整, 从而满足客户需求并保证生产效率。
3.提升企业竞争力。
智慧工厂可以通过数字化技术和智能化的生产方式, 提高企业的核心竞争力和市场占有率, 同时降低了企业经营风险。
二、智慧工厂的构成要素1.物联网技术。
物联网是智慧工厂的基础, 通过物联网技术可以实现设备之间和设备与系统之间的无缝连接和信息共享, 实现智能化的生产协同。
2.数字化技术。
数字化技术是智慧工厂的核心, 通过数字化技术可以实现生产全过程的信息化、数据化和自动化控制, 从而提高生产效率和质量。
3.云计算技术。
云计算技术是智慧工厂的重要组成部分, 通过云计算技术可以实现生产数据的存储和分析, 提供决策支持和工厂优化。
4.人工智能技术。
人工智能技术是智慧工厂的关键技术, 通过人工智能技术可以实现设备故障预测和自动排除、生产监测和自动调整、产品质量检测和自动判别等。
5.工业设计。
工业设计是智慧工厂从产品角度出发的关键部分, 通过工业设计可以实现产品的自动化生产、模块化设计和持续的产品优化。
建设智能化工厂的规划方案 随着科技的不断发展,智能化已经成为各行各业的发展趋势。在制造业领域,建设智能化工厂已经成为企业提高生产效率、降低成本、提升竞争力的重要手段。本文将探讨建设智能化工厂的规划方案,从设备升级、数据管理、人工智能应用等方面进行论述。
一、设备升级 建设智能化工厂的第一步是对设备进行升级。传统的生产设备往往存在效率低下、能耗高、难以维护等问题。通过引进智能设备,可以实现设备自动化、智能化控制。例如,可以引入智能机器人进行生产线上的操作,提高生产效率和精度;可以使用智能传感器对设备进行监测和维护,提前预警并解决潜在问题。此外,还可以利用物联网技术对设备进行连接和数据共享,实现设备之间的协同工作,提高整体生产效率。
二、数据管理 建设智能化工厂需要对生产过程中产生的大量数据进行管理和分析。通过收集、存储和分析数据,可以实现对生产过程的实时监测和优化。首先,需要建立一个完善的数据采集系统,将各个环节的数据进行采集和传输。其次,需要建立一个稳定可靠的数据存储和处理平台,以便对数据进行分析和挖掘。最后,需要引入数据分析算法和人工智能技术,对数据进行深入挖掘,提取有价值的信息和规律,为决策提供支持。通过数据管理,可以实现对生产过程的精细化管理和优化,提高生产效率和质量。
三、人工智能应用 人工智能是建设智能化工厂的核心技术之一。通过引入人工智能技术,可以实现生产过程的自动化、智能化和自适应。首先,可以利用机器学习算法对生产过程进行建模和优化,实现自动化控制。例如,可以通过机器学习算法对产品质量进行预测,及时调整生产参数以保证产品质量。其次,可以利用深度学习算法对生产过程中的异常情况进行检测和识别,及时采取措施避免事故发生。另外,还可以利用自然语言处理技术对生产过程中的文档和数据进行自动化处理和分析,提高工作效率和准确性。通过人工智能应用,可以实现生产过程的智能化管理和优化,提高生产效率和竞争力。
第1篇随着科技的飞速发展,智能制造已成为全球制造业转型升级的重要方向。
智能制造工厂解决方案旨在通过集成先进的制造技术、信息技术和智能化管理,实现生产过程的自动化、智能化和高效化,从而提升企业竞争力。
本文将从智能制造工厂的背景、解决方案的概述、关键技术、实施步骤、效益分析等方面进行阐述。
一、智能制造工厂背景1. 全球制造业竞争加剧近年来,全球制造业竞争日益激烈,企业面临成本上升、劳动力短缺、产品同质化等问题。
为了提高竞争力,企业纷纷寻求转型升级。
2. 国家政策支持我国政府高度重视智能制造发展,出台了一系列政策支持企业进行智能化改造。
如《中国制造2025》等政策,为智能制造工厂的发展提供了良好的政策环境。
3. 技术进步推动随着物联网、大数据、云计算、人工智能等技术的快速发展,为智能制造工厂提供了强大的技术支撑。
二、智能制造工厂解决方案概述智能制造工厂解决方案主要包括以下几个方面:1. 设备智能化通过引入智能设备,实现生产过程的自动化和智能化。
如机器人、自动化生产线、智能物流系统等。
2. 数据采集与分析利用传感器、物联网等技术,实时采集生产过程中的各种数据,并通过大数据分析,为生产管理提供决策依据。
3. 生产线优化通过优化生产线布局、工艺流程、设备配置等,提高生产效率和质量。
4. 智能化管理运用人工智能、大数据等技术,实现生产过程的智能化管理,如智能排产、智能调度、智能维护等。
5. 质量控制通过引入质量检测设备、智能化检测系统等,实现对产品质量的实时监控和精准控制。
6. 智能物流利用智能物流系统,实现原材料、半成品、成品等物流环节的智能化管理,降低物流成本。
三、关键技术1. 物联网技术物联网技术是实现智能制造工厂的基础,通过传感器、RFID等设备,实现设备、产品和人员的实时监测。
2. 大数据分析技术通过对海量数据的挖掘和分析,为企业提供决策依据,提高生产效率。
3. 云计算技术云计算技术为智能制造工厂提供强大的计算能力,实现设备、数据和应用的集中管理。
智能化工厂建设方案,智能化工厂建设方案有哪些特征?近年来,智能制造装备产业受到国家高度重视,出台了一系列鼓励政策,政策支持下智能制造装备快速发展工业4.0、工业互联网、中国制造2025等,世界各国纷纷提出新一代制造理念,主要是为了指导工业制造业的发展,在数字化、智能化、网络化的全球大环境下,拉动传统制造往智能制造方向升级,从而满足未来市场更快速、更个性化的需求响应,并实现更低的制造成本。
智能化工厂建设方案不是简单智能化现在常被提及的智能化工厂建设方案只是“智能制造”的一个组成部分。
在智能制造之下,传统的制造流程将被重组,其目的是要实现产品的智能化。
其中个性化的客户需求与设计,供应商和制造商之间的信息接入与共享,售后服务的快速响应等环节与智能化工厂建设方案一起,成为智能制造非常关键的组成部分。
智能化工厂建设方案的核心特点是:呈现出自动化、集成化、信息化、绿色化的发展趋势。
自动化体现在装备能根据用户要求完成制造过程的自动化,并对制造对象和制造环境具有高度适应性,实现制造过程的优化;集成化体现在生产工艺技术、硬件、软件与应用技术的集成及设备的成套及纳米、新能源等跨学科高技术的集成,从而使设备不断升级;信息化体现在将传感技术、计算机技术、软件技术“嵌入”装备中,实现装备的性能提升和“智能”;最后绿色化主要体现在从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的全生命周期中,对环境负面影响极小,使企业经济效益和社会效益协调优化产品的智能化、生产的自动化、信息流和物资流合一。
目前来看,世界范围内,很多企业都在向着智能化工厂建设方案的方向发展,近几年我国制造走向智造步伐加快,人们创业热度不减,智能制造企业如雨后春笋般接连涌现,智能制造发展持续向好。
智能化工厂建设方案的生产模式不仅仅局限于生产终端消费品的企业,生产设备的企业一样可以通过实践智能化工厂建设方案来更好地满足客户需求、降低成本、提高交付效率、合理管理产能。
智能化工厂建设的关键技术在当今科技飞速发展的时代,制造业正经历着前所未有的变革,智能化工厂的建设已成为制造业转型升级的重要方向。
智能化工厂通过融合先进的信息技术、自动化技术和智能化装备,实现生产过程的高效、灵活、精准和可持续,从而提高企业的竞争力和市场适应性。
本文将探讨智能化工厂建设中的关键技术,帮助您更好地理解这一复杂而又充满潜力的领域。
一、工业物联网(IIoT)工业物联网是智能化工厂的基石,它将工厂内的各种设备、传感器、控制系统连接起来,实现数据的实时采集、传输和分析。
通过工业物联网,工厂可以获取设备的运行状态、生产过程中的参数、物料的流动情况等信息,为生产决策提供数据支持。
在工业物联网中,传感器技术起着至关重要的作用。
传感器能够感知物理世界的各种信息,如温度、压力、湿度、位置等,并将这些信息转换为电信号或数字信号,以便传输和处理。
此外,无线通信技术如 WiFi、蓝牙、Zigbee 等也在工业物联网中得到广泛应用,使得设备之间的连接更加灵活和便捷。
为了实现工业物联网的有效运行,还需要强大的数据处理和分析能力。
大数据技术和云计算技术可以帮助工厂处理海量的物联网数据,提取有价值的信息和知识。
通过数据分析,工厂可以预测设备故障、优化生产流程、降低能源消耗,从而提高生产效率和质量。
二、自动化技术自动化技术是智能化工厂实现高效生产的重要手段。
包括自动化生产线、机器人技术、自动化仓储和物流系统等。
自动化生产线可以实现产品的连续生产,减少人工干预,提高生产效率和产品一致性。
机器人在智能化工厂中的应用越来越广泛,它们可以完成焊接、装配、搬运等重复性、高精度的工作,不仅提高了生产效率,还降低了工人的劳动强度和安全风险。
自动化仓储和物流系统可以实现原材料和成品的自动存储、检索和运输,提高仓库的空间利用率和物流效率。
例如,自动化立体仓库通过使用堆垛机、输送线等设备,实现货物的自动存取;AGV(自动导引车)可以在工厂内自主导航,完成物料的运输任务。
. . 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4.0、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。