在當前智能制造的熱潮下,許多企業(yè)都在計劃建設(shè)智能工廠。眾所周知,智能工廠的規(guī)劃和建設(shè)是一項非常復雜的系統(tǒng)工程。為了少走彎路,本文梳理了智能制造規(guī)劃中需要考慮的十大核心要素和需要關(guān)注的關(guān)鍵維度。

1、數(shù)據(jù)收集和管理
數(shù)據(jù)它是智能工廠建設(shè)的血液,流淌在應(yīng)用系統(tǒng)之間。在智能工廠運營過程中,設(shè)計、工藝、制造、倉儲、物流、質(zhì)量、人事等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可能來自ERP、MES、APS、WMS、QIS等應(yīng)用系統(tǒng)。在生產(chǎn)過程中,要及時收集產(chǎn)量、質(zhì)量、能耗、加工精度、設(shè)備狀態(tài)等數(shù)據(jù),并與訂單、流程、人員關(guān)聯(lián),實現(xiàn)生產(chǎn)全過程追溯。
此外,在工廠智能制造規(guī)劃的過程中,需要建立數(shù)據(jù)管理規(guī)范,保證數(shù)據(jù)的一致性和準確性。應(yīng)提前考慮數(shù)據(jù)采集的接口規(guī)范和SCADA(監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集)系統(tǒng)的應(yīng)用。企業(yè)需要根據(jù)收購的頻率要求來確定收購方式。對于需要高頻采集的數(shù)據(jù),應(yīng)該從設(shè)備控制系統(tǒng)自動采集。
此外,必要時應(yīng)成立專門的數(shù)據(jù)管理部門,明確數(shù)據(jù)管理的原則和建設(shè)方法,建立數(shù)據(jù)管理流程和制度,協(xié)調(diào)實施中存在的問題,定期檢查優(yōu)化數(shù)據(jù)管理的技術(shù)標準、流程和實施情況。
2、設(shè)備聯(lián)網(wǎng)
實現(xiàn)工廠智能制造規(guī)劃至工業(yè)4.0,推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè),實現(xiàn)MES應(yīng)用,最重要的基礎(chǔ)是實現(xiàn)M2M,即設(shè)備之間的互聯(lián),建立工廠網(wǎng)絡(luò)。
企業(yè)應(yīng)該對設(shè)備如何互聯(lián),采用什么樣的通信方式、通信協(xié)議和接口方式建立統(tǒng)一的標準。在此基礎(chǔ)上,企業(yè)可以實現(xiàn)對設(shè)備的遠程監(jiān)控,機床聯(lián)網(wǎng)后可以實現(xiàn)DNC(分布式數(shù)控)的應(yīng)用。組網(wǎng)設(shè)備和數(shù)據(jù)采集是企業(yè)工廠智能制造規(guī)劃的基礎(chǔ)。
3、工廠智能物流
要推進工廠智能制造規(guī)劃的建設(shè),生產(chǎn)現(xiàn)場的智能物流非常重要,尤其是對于離散型制造企業(yè)。工廠智能制造規(guī)劃時,需要盡量減少無效的物料處理。很多制造企業(yè)在裝配車間設(shè)置了配套區(qū),根據(jù)每個客戶的訂單集中配送貨物,通過DPS(數(shù)字揀貨系統(tǒng))快速揀貨,配送到流水線上,消除了邊緣倉庫。
離散制造企業(yè)可以使用帶導軌的工業(yè)機器人、桁架機械手等。在兩個機械工序之間轉(zhuǎn)移物料,也可以使用AGV、RGV(軌道穿梭車)或懸掛式輸送鏈來轉(zhuǎn)移物料。立體倉庫和滾輪系統(tǒng)的應(yīng)用也是企業(yè)在規(guī)劃智能工廠時需要進行系統(tǒng)分析的問題。
4、生產(chǎn)質(zhì)量管理和設(shè)備管理
提高質(zhì)量是企業(yè)永恒的主題。在工廠智能制造規(guī)劃中,生產(chǎn)質(zhì)量管理和設(shè)備管理是核心業(yè)務(wù)流程。貫徹質(zhì)量是設(shè)計、生產(chǎn)而
不是測試的理念。
質(zhì)量控制需要嵌入到信息系統(tǒng)中的主要生產(chǎn)過程中,如檢驗和試驗,在生產(chǎn)訂單中作為過程或步驟處理;質(zhì)量控制流程、表
格、數(shù)據(jù)和生產(chǎn)訂單相互關(guān)聯(lián)、相互滲透;構(gòu)建質(zhì)量管理的基本工作路線:質(zhì)量控制設(shè)置→檢測→記錄→評價→分析→持續(xù)改進。
設(shè)備是生產(chǎn)要素,發(fā)揮設(shè)備的效率(OEE——設(shè)備綜合效率)是工廠智能制造規(guī)劃生產(chǎn)管理的基本要求。OEE的提升標志著產(chǎn)能的提升和成本的降低。生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)需要設(shè)置設(shè)備管理模塊,使設(shè)備釋放出最高的能力。通過生產(chǎn)的合理安排,可以減少設(shè)備特別是關(guān)鍵和瓶頸設(shè)備的等待時間。
在設(shè)備管理模塊中,需要建立各種設(shè)備數(shù)據(jù)庫,設(shè)置編碼,及時維護設(shè)備;通過實時收集設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù),為生產(chǎn)調(diào)度提供設(shè)
備能力數(shù)據(jù);建立設(shè)備健康管理檔案,根據(jù)積累的設(shè)備運行數(shù)據(jù)建立故障預測模型,進行預測性維護,最大限度減少設(shè)備非
計劃停機時間;管理設(shè)備的備件。
5、智能車間的設(shè)計
除水、電、蒸汽、網(wǎng)絡(luò)、通信等管線設(shè)計外,智能車間還應(yīng)規(guī)劃智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)、智能照明及照明系統(tǒng)、通風空調(diào)系統(tǒng)、
智能安防報警系統(tǒng)、智能門禁卡系統(tǒng)、智能火災報警系統(tǒng)等。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠判斷監(jiān)控畫面中的異常情況,以最快最
好的方式發(fā)出警報或觸發(fā)其他動作。
整個工廠的工作區(qū)域(加工、裝配、檢驗、采購、交付、儲存等)。)應(yīng)該按照工業(yè)工程原理來分析。數(shù)字化制造仿真軟件可以
用來模擬設(shè)備布局、生產(chǎn)線布局和車間物流。在設(shè)計廠房時,還要考慮如何降低噪音,如何靈活調(diào)整設(shè)備布局,如何在多層
廠房中進行物流運輸。