国内外智能工厂建设的现状分析 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。 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。 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:
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。 何谓智能工厂? 究竟何谓智能工厂?智能工厂具有以下六个显著特征:
仅有自动化生产线和工业机器人的工厂,还不能称为智能工厂。 智能工厂不仅生产过程应实现自动化、透明化、可视化、精益化,而且,在产品检测、质量检验和分析、生产物流等环节也应当与生产过程实现闭环集成。 智能工厂的体系架构 著名业务流程管理专家August-Wilhelm Scheer教授提出的智能工厂框架强调了MES系统在智能工厂建设中的枢纽作用。 Scheer教授提出的智能工厂架构 智能工厂可以分为基础设施层、智能装备层、智能产线层、智能车间层和工厂管控层五个层级: 1、基础设施层 企业首先应当建立有线或者无线的工厂网络,实现生产指令的自动下达和设备与产线信息的自动采集;形成集成化的车间联网环境,解决不同通讯协议的设备之间的联网问题;利用视频监控系统对车间的环境,人员行为进行监控、识别与报警;此外,工厂应当在温度、湿度、洁净度的控制和工业安全等方面达到智能化水平。 2、智能装备层 智能装备是智能工厂运作的重要手段和工具。智能装备主要包含智能生产设备、智能检测设备和智能物流设备。制造装备在经历了机械装备到数控装备后,目前正在逐步向智能装备发展。智能化的加工中心具有误差补偿、温度补偿等功能,能够实现边检测、边加工。 3、智能产线层 智能产线的特点是,在生产和装配的过程中,能够通过传感器、数控系统或RFID自动进行生产、质量、能耗、设备绩效等数据采集,并通过电子看板显示实时的生产状态;生产线能够实现快速换模,实现柔性自动化。 能够支持多种相似产品的混线生产和装配,灵活调整工艺,适应小批量、多品种的生产模式;具有一定冗余,如果生产线上有设备出现故障,能够调整到其他设备生产。 4、智能车间层 要实现对生产过程进行有效管控,需要在设备联网的基础上,利用制造执行系统(MES)、先进生产排产(APS)、劳动力管理等软件进行高效的生产排产和合理的人员排班,提高设备利用率,实现生产过程的追溯,减少在制品库存,实现生产过程的无纸化。 5、工厂管控层 工厂管控层主要是实现对生产过程的监控,通过生产指挥系统实时洞察工厂的运营,实现多个车间之间的协作和资源的调度。 总结 在智能制造的热潮下,企业不宜盲目跟风。建设智能工厂,应围绕企业的中长期发展战略,根据自身产品、工艺、设备和订单的特点,合理规划智能工厂的建设蓝图。在推进规范化、标准化的基础上,从最紧迫需要解决的问题入手,务实推进智能工厂的建设。 更多关于智能制造的话题,欢迎登陆慧都科技官网与我们沟通交流。 最近,慧都科技响应政府推动传统企业智能化转型升级号召,正在举办“工厂诊断季”活动—— 点击左下角链接立刻进行报名 如果你对企业目前的智能化、信息化情况想要的更多的了解,现在就来参加慧都的诊断活动,让智能制造业内专家为企业进行全面的信息化诊断!帮助企业更好的完成智能化转型! |
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