智能工廠建設(shè)如何“化繁為簡”？

一個智能工廠沒有辦法簡化復(fù)雜"。為了順利建設(shè)智能工廠，我認(rèn)為整體規(guī)劃和格局是最重要的。只要基礎(chǔ)扎實，前期工作鞏固，我覺得就是最大的簡化。

智能工廠的五層架構(gòu)和規(guī)劃主干道的十八個視角缺一不可:

五層架構(gòu):1。基礎(chǔ)設(shè)施層工廠網(wǎng)絡(luò)車間網(wǎng)絡(luò)信息安全視頻監(jiān)控識別工業(yè)安全2。智能設(shè)備層智能生產(chǎn)設(shè)備能源計量與監(jiān)控設(shè)備智能物流設(shè)備智能檢測與數(shù)據(jù)采集設(shè)備3。智能生產(chǎn)線層自動柔性生產(chǎn)線電子看板打造阿奇機(jī)器視覺SPC4。智能車間層MESAPSWMS車間仿真AGV立體倉庫等物流設(shè)備5。工廠管理控制層生產(chǎn)指揮系統(tǒng)。

十八個視角:1。制造業(yè)分析與優(yōu)化。

考慮制造工藝的分析和優(yōu)化做一條新生產(chǎn)線或者建一個新工廠，沖壓、鍛造、熱處理、噴涂的核心工藝是什么？比如參觀奧迪A8在德國的工廠。這輛奧迪A8主要是鋁制的。一旦材料變成鋁，再加上少量的高強(qiáng)度鋼等復(fù)合材料和金屬鎂，其制造工藝將被徹底改變，傳統(tǒng)的點焊將不再適用。然后會用到其他工藝，比如摩擦焊，激光焊，鉚接。

2.數(shù)據(jù)收集

應(yīng)提前準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)采集和SCADA系統(tǒng)應(yīng)用的接口規(guī)范。

3.設(shè)備聯(lián)網(wǎng)

構(gòu)建統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)是設(shè)備之間的互聯(lián)互通，是構(gòu)建工廠網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。從上層數(shù)據(jù)處理PC:工控機(jī)觸摸屏到中層PLC設(shè)備到下層PLC現(xiàn)場電氣設(shè)備、傳感器、儀表、現(xiàn)場按鈕操作箱等。，有條件時應(yīng)實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。

4.工廠智能物流

建立一個集中的裝備區(qū)。

帶有導(dǎo)軌和桁架機(jī)械手的工業(yè)機(jī)器人用于轉(zhuǎn)移材料，AGV、RGV或懸掛式輸送鏈用于轉(zhuǎn)移材料。

根據(jù)前后工序生產(chǎn)率的差異，設(shè)置生產(chǎn)緩沖區(qū)，應(yīng)用立體倉庫和輥道系統(tǒng)。

5.生產(chǎn)質(zhì)量管理

質(zhì)量是設(shè)計和生產(chǎn)出來的，不是測試出來的。

6.設(shè)備管理和預(yù)測性維護(hù)

生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)中設(shè)置了設(shè)備管理模塊，使設(shè)備能夠釋放最高的生產(chǎn)力。

在設(shè)備管理模塊中，建立各種設(shè)備數(shù)據(jù)庫，設(shè)置編碼，及時維護(hù)設(shè)備。

7.智能車間設(shè)計

引入BIM，利用3D設(shè)計軟件進(jìn)行減損設(shè)計，尤其是水、電、通訊等管線設(shè)計。

規(guī)劃智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)、智能照明及照明系統(tǒng)、痛風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)、智能安防報警系統(tǒng)、智能門禁一卡通系統(tǒng)、智能生活報警系統(tǒng)等。

整個車間工作分區(qū)、網(wǎng)格分析了工業(yè)工程原理，利用數(shù)字化制造仿真軟件對設(shè)備布局、生產(chǎn)線布局和車間物流進(jìn)行了仿真。

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(jìn)行物流運輸。

8.智能設(shè)備的應(yīng)用

數(shù)控設(shè)備應(yīng)用，智能設(shè)備應(yīng)用(熱補(bǔ)償功能、熱障、主動振動控制、變量測量和加工)增材制造設(shè)備與切割設(shè)備相結(jié)合的智能制造單元、SCADA機(jī)器人、并聯(lián)機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人。

9.智能生產(chǎn)線的規(guī)劃

智能生產(chǎn)線的特點:

1、能自動采集生產(chǎn)和裝配過程中的產(chǎn)量、質(zhì)量、能耗、設(shè)備性能等數(shù)據(jù)；

2、通過電子看板可以顯示實時生產(chǎn)狀態(tài)，萬無一失。

3.工序之間的配合是通過照明系統(tǒng)實現(xiàn)的。

4.可實現(xiàn)快速換模和柔性自動化生產(chǎn)。

5、支持多種同類產(chǎn)品混合生產(chǎn)和組裝。

6、具有一定的冗余，如果設(shè)備出現(xiàn)故障，可以調(diào)整到其他設(shè)備生產(chǎn)。

7.對于手動操作的工作站，可以給出智能提示。

8.充分利用人機(jī)合作。

智能生產(chǎn)線設(shè)計要點:

需要考慮如何節(jié)省空間，

如何減少人們的移動，

如何進(jìn)行自動檢測，

從而提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

系統(tǒng)的規(guī)劃和應(yīng)用

→MES是智慧工行規(guī)劃的重點，旨在強(qiáng)化MRP計劃的執(zhí)行功能，執(zhí)行生產(chǎn)計劃，執(zhí)行生產(chǎn)調(diào)度，反饋生產(chǎn)進(jìn)度。

→面對一線工人:做什么，怎么做，達(dá)到什么標(biāo)準(zhǔn)，什么時候開始工作，什么時候完成，用什么工具等。

→記錄生產(chǎn)數(shù)據(jù)，如"人機(jī)材料法環(huán)境測量與評價；"并建立可用于產(chǎn)品可追溯性的數(shù)據(jù)鏈接。

→反饋進(jìn)度，反饋問題，申請支持，拉動配合等。

→團(tuán)隊導(dǎo)向:充分發(fā)揮基層班組長的管理效率，管理團(tuán)隊任務(wù)，調(diào)度工人。

→面對一線生產(chǎn)支持人員:保證生產(chǎn)現(xiàn)場的要求。如:材料、工裝刀具和量具的發(fā)放，工件的周轉(zhuǎn)等。

企業(yè)可以在獲得產(chǎn)品制造實際工時和制造BOM的基礎(chǔ)上，應(yīng)用APS(高級生產(chǎn)調(diào)度)軟件進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度，提高設(shè)備資源利用率和生產(chǎn)調(diào)度效率。

11.能量消耗監(jiān)控

收集能耗監(jiān)測點(配電、照明、空調(diào)、電梯、給排水、熱水機(jī)組、關(guān)鍵設(shè)備)的能耗和運行信息，

收集關(guān)鍵設(shè)備的執(zhí)行能耗，可以準(zhǔn)確了解設(shè)備的運行狀態(tài)(啟動、關(guān)閉或處理)，并自動計算OEE。

通過感應(yīng)設(shè)備能量消耗的突然波動，可以預(yù)測工具和設(shè)備故障。

企業(yè)可以在工廠屋頂部署光伏系統(tǒng)來提供一些能源。

12.無紙生產(chǎn)

智能工廠規(guī)劃可以將信息終端普及到每一個工位。結(jié)合輕量級三維模型和MES系統(tǒng)，操作員將能夠在終端接收作業(yè)指令、圖紙、流程和其他生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并能夠靈活地適應(yīng)生產(chǎn)計劃、圖紙和流程的變化。很多廠商提供工業(yè)平板顯示器，甚至用智能手機(jī)作為終端來完成生產(chǎn)信息查詢和報表。

13.工業(yè)安全

企業(yè)在規(guī)劃新工廠時，需要充分考慮各種隱患，包括:幾個設(shè)備的安全，員工的安全保護(hù)，安全報警裝置等安全設(shè)施的設(shè)置以及類似設(shè)備，

同事隨著越來越多的智能化設(shè)備和控制系統(tǒng)在企業(yè)中的應(yīng)用，實現(xiàn)了設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，建立了全廠的智能化系統(tǒng)，隨之而來的安全隱患和風(fēng)險也會迅速增加。現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了專門攻擊工業(yè)自動化系統(tǒng)的病毒。

14.精益生產(chǎn)

精益生產(chǎn)的核心理念:消除所有浪費，確保工人以最有趣的合作。

按訂單生產(chǎn)或設(shè)計，滿足小批量、多品種的生產(chǎn)模式。

實現(xiàn)零件和原材料的準(zhǔn)時配送

成品和半成品按照訂單的交貨期及時生產(chǎn)。

生產(chǎn)現(xiàn)場的電子看板

通過拉動來組織生產(chǎn)。

使用安東系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)和解決生產(chǎn)過程中的異常問題。

促進(jìn)可視化

實現(xiàn)快速換模。

采用u型生產(chǎn)線和流水線。

建立智能制造單元15。人工智能技術(shù)的應(yīng)用

人工智能技術(shù)正在不斷被應(yīng)用到圖像識別、語音識別、智能機(jī)器人、矩陣診斷和預(yù)測維護(hù)、質(zhì)量監(jiān)控等領(lǐng)域，涵蓋研發(fā)創(chuàng)新、生產(chǎn)管理、質(zhì)量控制、矩陣診斷等諸多方面。

16.生產(chǎn)監(jiān)控和指揮系統(tǒng)

流程工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)線配有DCS系統(tǒng)或PLC控制系統(tǒng)，通過組態(tài)軟件可以查看生產(chǎn)線上各種設(shè)備和儀表的狀態(tài)。

離散型制造企業(yè)還需要構(gòu)建一個集中的生產(chǎn)監(jiān)控指揮系統(tǒng)，該系統(tǒng)呈現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)狀態(tài)、質(zhì)量數(shù)據(jù)以及各種實時分析圖表。

MII(ManufacturingIntegrationandIntelligence)模塊設(shè)置在一些國際制造商的MES＄parts系統(tǒng)中，其核心功能是呈現(xiàn)工廠的關(guān)鍵KPI數(shù)據(jù)和圖表，以輔助決策。

17.數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)是智慧工廠建設(shè)的血液，在應(yīng)用系統(tǒng)間流動。

智能工廠運營過程中，會產(chǎn)生設(shè)計、技術(shù)、制造、倉儲、物流、質(zhì)量、人員等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

需要一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系來規(guī)范數(shù)據(jù)管理的全過程，保證數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性。

必要時，還應(yīng)設(shè)立專門的數(shù)據(jù)管理部門。

企業(yè)需要規(guī)劃邊緣計算、霧計算和云計算的平臺，確定哪些數(shù)據(jù)應(yīng)該在設(shè)備端處理，哪些數(shù)據(jù)應(yīng)該在工廠范圍內(nèi)處理，哪些數(shù)據(jù)應(yīng)該上傳到企業(yè)的云平臺進(jìn)行處理。

18.勞動管理

通過對整體勞動效率指數(shù)的分析，可以清晰地認(rèn)識勞動績效，找出提高人員績效的方向和方法。

分析勞動電力效率的基礎(chǔ)是及時、完整、真實的數(shù)據(jù)。

通過數(shù)據(jù)分析，我們可以從可用性、效率和質(zhì)量方面來衡量人力和資源(如庫存或機(jī)械)之間的相關(guān)性。

以上很全面了。當(dāng)然，企業(yè)在規(guī)劃智能工廠之前，需要考慮全局。