智能工廠是什么？5大特征讓你一秒看懂
2019-09-02
行業(yè)新聞
中國制造2025及工業(yè)4.0信息物理融合系統(tǒng)CPS的支持下，將目標(biāo)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化、生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化、生產(chǎn)文檔無紙化、生產(chǎn)過程透明化、生產(chǎn)現(xiàn)場無人化等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用，做到縱向、橫向和端到端的集成，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)，從而建立基于工業(yè)大數(shù)據(jù)和“互聯(lián)網(wǎng)”的智能工廠。
1、生產(chǎn)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化，實(shí)現(xiàn)車間“物聯(lián)網(wǎng)”
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的提出給“中國制造2025”、工業(yè)4.0提供了一個新的突破口。物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感設(shè)備，實(shí)時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程等各種需要的信息，其目的是實(shí)現(xiàn)物與物、物與人，所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接，方便識別、管理和控制。傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)采用M2M(Machineto Machine)的通信模式，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備與設(shè)備間的通信，而物聯(lián)網(wǎng)通過Things to Things的通信方式實(shí)現(xiàn)人、設(shè)備和系統(tǒng)三者之間的智能化、交互式無縫連接。
2、生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化，利用大數(shù)據(jù)分析進(jìn)行生產(chǎn)決策
在生產(chǎn)現(xiàn)場，將會每隔幾秒就收集一次數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)很多形式的分析，包括設(shè)備開機(jī)率、主軸運(yùn)轉(zhuǎn)率、主軸負(fù)載率、運(yùn)行率、故障率、生產(chǎn)率、設(shè)備綜合利用率(OEE)、零部件合格率、質(zhì)量百分比等。首先，在生產(chǎn)工藝改進(jìn)方面，在生產(chǎn)過程中使用這些大數(shù)據(jù)，就能分析整個生產(chǎn)流程，了解每個環(huán)節(jié)是如何執(zhí)行的。
一旦有某個流程偏離了標(biāo)準(zhǔn)工藝，就會產(chǎn)生一個報警信號，能更快速地發(fā)現(xiàn)錯誤或者瓶頸所在，也就能更容易解決問題。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，還可以對產(chǎn)品的生產(chǎn)過程建立虛擬模型，仿真并優(yōu)化生產(chǎn)流程，當(dāng)所有流程和績效數(shù)據(jù)都能在系統(tǒng)中重建時，這種透明度將有助于制造企業(yè)改進(jìn)其生產(chǎn)流程。再如，在能耗分析方面，在設(shè)備生產(chǎn)過程中利用傳感器集中監(jiān)控所有的生產(chǎn)流程，能夠發(fā)現(xiàn)能耗的異?；蚍逯登樾?，由此便可在生產(chǎn)過程中優(yōu)化能源的消耗，對所有流程進(jìn)行分析將會大大降低能耗。
3、生產(chǎn)文檔無紙化，實(shí)現(xiàn)高效、綠色制造
構(gòu)建綠色制造體系，建設(shè)綠色工廠，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)潔凈化、廢物資源化、能源低碳化是中國制造2025實(shí)現(xiàn)“制造大國”走向“制造強(qiáng)國”的重要戰(zhàn)略之一。目前，在離散制造企業(yè)中產(chǎn)生繁多的紙質(zhì)文件，如工藝過程卡片、零件藍(lán)圖、三維數(shù)模、刀具清單、質(zhì)量文件、數(shù)控程序等等，這些紙質(zhì)文件大多分散管理，不便于快速查找、集中共享和實(shí)時追蹤，而且易產(chǎn)生大量的紙張浪費(fèi)、丟失等。
4、生產(chǎn)過程透明化，智能工廠的“神經(jīng)”系統(tǒng)
通過建設(shè)智能工廠，促進(jìn)制造工藝的仿真優(yōu)化、數(shù)字化控制、狀態(tài)信息實(shí)時監(jiān)測和自適應(yīng)控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個過程的智能管控。在機(jī)械、汽車、航空、船舶、輕工、家用電器和電子信息等離散制造行業(yè)，企業(yè)發(fā)展智能制造的核心目的是拓展產(chǎn)品價值空間，側(cè)重從單臺設(shè)備自動化和產(chǎn)品智能化入手，基于生產(chǎn)效率和產(chǎn)品效能的提升實(shí)現(xiàn)價值增長。因此其智能工廠建設(shè)模式為推進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備(生產(chǎn)線)智能化，通過引進(jìn)各類符合生產(chǎn)所需的智能裝備，建立基于制造執(zhí)行系統(tǒng)MES的車間級智能生產(chǎn)單元，提高精準(zhǔn)制造、敏捷制造、透明制造的能力。
5、生產(chǎn)現(xiàn)場無人化，真正做到“無人”工廠
使工廠無人化制造成為可能。在離散制造企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，數(shù)控加工中心、智能機(jī)器人和三坐標(biāo)測量儀及其他所有柔性化制造單元進(jìn)行自動化排產(chǎn)調(diào)度，工件、物料、刀具進(jìn)行自動化裝卸調(diào)度，可以達(dá)到無人值守的全自動化生產(chǎn)模式(LightsOutMFG)。在不間斷單元自動化生產(chǎn)的情況下，管理生產(chǎn)任務(wù)優(yōu)先和暫緩，遠(yuǎn)程查看管理單元內(nèi)的生產(chǎn)狀態(tài)情況，如果生產(chǎn)中遇到問題，一旦解決，立即恢復(fù)自動化生產(chǎn)，整個生產(chǎn)過程無需人工參與，真正實(shí)現(xiàn)“無人”智能生產(chǎn)。
實(shí)現(xiàn)從制造業(yè)大國向制造業(yè)強(qiáng)國的“升級”，“中國制造2025”成為最有力的戰(zhàn)略驅(qū)動。蓋勒普是“中國制造2025”的先行探索者和實(shí)踐者。深度結(jié)合當(dāng)前離散制造業(yè)的實(shí)際現(xiàn)狀，基于全球25年領(lǐng)先技術(shù)和中國15年的本地化經(jīng)驗(yàn)，蓋勒普提出了離散制造業(yè)智能工廠的五個方向，旨在借助全球先進(jìn)智能工廠整體解決方案(MES-SFC)這一生產(chǎn)力引擎，打破組織邊界，將企業(yè)整個生產(chǎn)現(xiàn)場都納入到管理網(wǎng)絡(luò)中，正深刻地改變著制造模式、流程乃至整個制造業(yè)的結(jié)構(gòu)，這一具有未來競爭力的創(chuàng)新成果將有力推動整個制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，也讓離散制造企業(yè)得到了獨(dú)一無二的新技術(shù)體驗(yàn)，并為行業(yè)樹立成功典范
1、生產(chǎn)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化，實(shí)現(xiàn)車間“物聯(lián)網(wǎng)”
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的提出給“中國制造2025”、工業(yè)4.0提供了一個新的突破口。物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感設(shè)備，實(shí)時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程等各種需要的信息，其目的是實(shí)現(xiàn)物與物、物與人，所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接，方便識別、管理和控制。傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)采用M2M(Machineto Machine)的通信模式，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備與設(shè)備間的通信，而物聯(lián)網(wǎng)通過Things to Things的通信方式實(shí)現(xiàn)人、設(shè)備和系統(tǒng)三者之間的智能化、交互式無縫連接。
2、生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化，利用大數(shù)據(jù)分析進(jìn)行生產(chǎn)決策
在生產(chǎn)現(xiàn)場，將會每隔幾秒就收集一次數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)很多形式的分析，包括設(shè)備開機(jī)率、主軸運(yùn)轉(zhuǎn)率、主軸負(fù)載率、運(yùn)行率、故障率、生產(chǎn)率、設(shè)備綜合利用率(OEE)、零部件合格率、質(zhì)量百分比等。首先，在生產(chǎn)工藝改進(jìn)方面，在生產(chǎn)過程中使用這些大數(shù)據(jù)，就能分析整個生產(chǎn)流程，了解每個環(huán)節(jié)是如何執(zhí)行的。
一旦有某個流程偏離了標(biāo)準(zhǔn)工藝，就會產(chǎn)生一個報警信號，能更快速地發(fā)現(xiàn)錯誤或者瓶頸所在，也就能更容易解決問題。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，還可以對產(chǎn)品的生產(chǎn)過程建立虛擬模型，仿真并優(yōu)化生產(chǎn)流程，當(dāng)所有流程和績效數(shù)據(jù)都能在系統(tǒng)中重建時，這種透明度將有助于制造企業(yè)改進(jìn)其生產(chǎn)流程。再如，在能耗分析方面，在設(shè)備生產(chǎn)過程中利用傳感器集中監(jiān)控所有的生產(chǎn)流程，能夠發(fā)現(xiàn)能耗的異?；蚍逯登樾?，由此便可在生產(chǎn)過程中優(yōu)化能源的消耗，對所有流程進(jìn)行分析將會大大降低能耗。
3、生產(chǎn)文檔無紙化，實(shí)現(xiàn)高效、綠色制造
構(gòu)建綠色制造體系，建設(shè)綠色工廠，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)潔凈化、廢物資源化、能源低碳化是中國制造2025實(shí)現(xiàn)“制造大國”走向“制造強(qiáng)國”的重要戰(zhàn)略之一。目前，在離散制造企業(yè)中產(chǎn)生繁多的紙質(zhì)文件，如工藝過程卡片、零件藍(lán)圖、三維數(shù)模、刀具清單、質(zhì)量文件、數(shù)控程序等等，這些紙質(zhì)文件大多分散管理，不便于快速查找、集中共享和實(shí)時追蹤，而且易產(chǎn)生大量的紙張浪費(fèi)、丟失等。
4、生產(chǎn)過程透明化，智能工廠的“神經(jīng)”系統(tǒng)
通過建設(shè)智能工廠，促進(jìn)制造工藝的仿真優(yōu)化、數(shù)字化控制、狀態(tài)信息實(shí)時監(jiān)測和自適應(yīng)控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個過程的智能管控。在機(jī)械、汽車、航空、船舶、輕工、家用電器和電子信息等離散制造行業(yè)，企業(yè)發(fā)展智能制造的核心目的是拓展產(chǎn)品價值空間，側(cè)重從單臺設(shè)備自動化和產(chǎn)品智能化入手，基于生產(chǎn)效率和產(chǎn)品效能的提升實(shí)現(xiàn)價值增長。因此其智能工廠建設(shè)模式為推進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備(生產(chǎn)線)智能化，通過引進(jìn)各類符合生產(chǎn)所需的智能裝備，建立基于制造執(zhí)行系統(tǒng)MES的車間級智能生產(chǎn)單元，提高精準(zhǔn)制造、敏捷制造、透明制造的能力。
5、生產(chǎn)現(xiàn)場無人化，真正做到“無人”工廠
使工廠無人化制造成為可能。在離散制造企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，數(shù)控加工中心、智能機(jī)器人和三坐標(biāo)測量儀及其他所有柔性化制造單元進(jìn)行自動化排產(chǎn)調(diào)度，工件、物料、刀具進(jìn)行自動化裝卸調(diào)度，可以達(dá)到無人值守的全自動化生產(chǎn)模式(LightsOutMFG)。在不間斷單元自動化生產(chǎn)的情況下，管理生產(chǎn)任務(wù)優(yōu)先和暫緩，遠(yuǎn)程查看管理單元內(nèi)的生產(chǎn)狀態(tài)情況，如果生產(chǎn)中遇到問題，一旦解決，立即恢復(fù)自動化生產(chǎn)，整個生產(chǎn)過程無需人工參與，真正實(shí)現(xiàn)“無人”智能生產(chǎn)。
實(shí)現(xiàn)從制造業(yè)大國向制造業(yè)強(qiáng)國的“升級”，“中國制造2025”成為最有力的戰(zhàn)略驅(qū)動。蓋勒普是“中國制造2025”的先行探索者和實(shí)踐者。深度結(jié)合當(dāng)前離散制造業(yè)的實(shí)際現(xiàn)狀，基于全球25年領(lǐng)先技術(shù)和中國15年的本地化經(jīng)驗(yàn)，蓋勒普提出了離散制造業(yè)智能工廠的五個方向，旨在借助全球先進(jìn)智能工廠整體解決方案(MES-SFC)這一生產(chǎn)力引擎，打破組織邊界，將企業(yè)整個生產(chǎn)現(xiàn)場都納入到管理網(wǎng)絡(luò)中，正深刻地改變著制造模式、流程乃至整個制造業(yè)的結(jié)構(gòu)，這一具有未來競爭力的創(chuàng)新成果將有力推動整個制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，也讓離散制造企業(yè)得到了獨(dú)一無二的新技術(shù)體驗(yàn)，并為行業(yè)樹立成功典范
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