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智造講堂:智能工廠

2021-5-27新聞

「 1. 智能工廠概述 



智能工廠(smart factory)是智能制造重要的(de)實踐領域,已引起了(le)制造企業的(de)廣泛關注和(hé)各級政府的(de)高(gāo)度重視。近年來(lái),全球各主要經濟體都在大(dà)力推進制造業的(de)複興。在工業4.0、工業互聯網、物(wù)聯網、雲計算(suàn)等熱(rè)潮下(xià),全球衆多(duō)優秀制造企業都開展了(le)智能工廠建設實踐。總體而言,智能工廠具有以下(xià)6個(gè)顯著特征:


(1)設備互聯;

(2)廣泛應用(yòng)工業軟件;

(3)充分(fēn)結合精益生産理(lǐ)念;

(4)實現柔性自動化(huà);

(5)注重環境友好,實現綠色制造;

(6)可(kě)以實現實時(shí)洞察。



「 2. 智能工廠建設的(de)重點 



制造企業在進行智能工廠規劃時(shí),不能盲目追求無人(rén)工廠、黑(hēi)燈工廠、機器換人(rén),一定要結合自身的(de)産品特點和(hé)生産模式,合理(lǐ)規劃智能裝備和(hé)産線的(de)應用(yòng),實現人(rén)機融合。


1)制造工藝的(de)分(fēn)析與優化(huà)


在新工廠建設時(shí),首先需要根據企業在産業鏈的(de)定位,拟生産的(de)主要産品、生産類型(單件、小批量多(duō)品種、大(dà)批量少品種等)、生産模式(離散、流程及混合制造)、核心工藝(例如機械制造行業的(de)熱(rè)加工、冷(lěng)加工、熱(rè)處理(lǐ)等),以及生産綱領,對(duì)加工、裝配、包裝、檢測等工藝進行分(fēn)析與優化(huà)。企業需要充分(fēn)考慮智能裝備、智能産線、新材料和(hé)新工藝的(de)應用(yòng)對(duì)制造工藝帶來(lái)的(de)優化(huà)。同時(shí),企業也(yě)應當基于綠色制造和(hé)循環經濟的(de)理(lǐ)念,通(tōng)過工藝改進節能降耗、減少污染排放;還(hái)可(kě)以應用(yòng)工藝仿真軟件,來(lái)對(duì)制造工藝進行分(fēn)析與優化(huà)。


2)數據采集


生産過程中需要及時(shí)采集産量、質量、能耗、加工精度和(hé)設備狀态等數據,并與訂單、工序、人(rén)員(yuán)進行關聯,以實現生産過程的(de)全程追溯。出現問題可(kě)以及時(shí)報警,并追溯到生産的(de)批次、零部件和(hé)原材料的(de)供應商。此外,還(hái)可(kě)以計算(suàn)出産品生産過程産生的(de)實際成本。有些行業還(hái)需要采集環境數據,如溫度、濕度、空氣潔淨度等數據。企業需要根據采集的(de)頻(pín)率要求來(lái)确定采集方式,對(duì)于需要高(gāo)頻(pín)率采集的(de)數據,應當從設備控制系統中自動采集。企業在進行智能工廠規劃時(shí),要預先考慮好數據采集的(de)接口規範,以及SCADA系統的(de)應用(yòng)。不少廠商開發了(le)數據采集終端,可(kě)以外接在機床上,解決老設備數據采集的(de)問題,企業可(kě)以進行選型應用(yòng)。


3)設備聯網


實現智能工廠乃至工業4.0,推進工業互聯網建設,實現MES(制造執行系統)應用(yòng),最重要的(de)基礎就是要實現M2M,也(yě)就是設備與設備之間的(de)互聯,建立工廠網絡并建立統一的(de)标準。在此基礎上,企業可(kě)以實現對(duì)設備的(de)遠(yuǎn)程監控。設備聯網和(hé)數據采集是企業建設工業互聯網的(de)基礎。


4)工廠智能物(wù)流


推進智能工廠建設,生産現場(chǎng)的(de)智能物(wù)流十分(fēn)重要,尤其是對(duì)于離散制造企業。智能工廠規劃時(shí),要盡量減少無效的(de)物(wù)料搬運。很多(duō)優秀的(de)制造企業在裝配車間建立了(le)集中揀貨區(qū),根據每個(gè)客戶訂單集中配貨,并通(tōng)過DPS(digital picking system)方式進行快(kuài)速揀貨,配送到裝配線,消除了(le)線邊倉。離散制造企業在兩道機械工序之間可(kě)以采用(yòng)帶有導軌的(de)工業機器人(rén)、桁架式機械手等方式來(lái)傳遞物(wù)料,還(hái)可(kě)以采用(yòng)AGV、RGV(有軌穿梭車)或者懸挂式輸送鏈等方式傳遞物(wù)料。在車間現場(chǎng)還(hái)需要根據前後道工序之間産能的(de)差異,設立生産緩沖區(qū)。立體倉庫和(hé)輥道系統的(de)應用(yòng),也(yě)是企業在規劃智能工廠時(shí),需要進行系統分(fēn)析的(de)問題。

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圖1 标緻雪(xuě)鐵龍工廠裝配車間的(de)集中揀貨和(hé)RGV應用(yòng)


5)生産質量管理(lǐ)


在智能工廠規劃時(shí),生産質量管理(lǐ)是核心的(de)業務流程。質量保證體系和(hé)質量控制活動必須在生産管理(lǐ)信息系統建設時(shí)統一規劃、同步實施,貫徹質量是設計、生産出來(lái),而非檢驗出來(lái)的(de)理(lǐ)念。質量控制在信息系統中需嵌入生産主流程,如檢驗、試驗在生産訂單中作爲工序或工步來(lái)處理(lǐ);質量審理(lǐ)以檢驗表單爲依據啓動流程開展活動;質量控制的(de)流程、表單、數據與生産訂單相互關聯、穿透;按結構化(huà)數據存儲質量記錄,爲産品單機檔案提供基本的(de)質量數據,爲質量追溯提供依據;構建質量管理(lǐ)的(de)基本工作路線:質量控制設置-檢測-記錄-評判-分(fēn)析-持續改進;質量控制點需根據生産工藝特點科學設置,質量控制點太多(duō)影(yǐng)響效率,太少使質量風險放大(dà);檢驗作爲質量控制的(de)活動之一,可(kě)分(fēn)爲自檢、互檢、專檢,也(yě)可(kě)分(fēn)爲過程檢驗和(hé)終檢;質量管理(lǐ)還(hái)應關注質量損失,以便從成本的(de)角度促進質量的(de)持續改進。對(duì)于采集的(de)質量數據,可(kě)以利用(yòng)SPC系統進行分(fēn)析。制造企業應當提升對(duì)QIS(質量管理(lǐ)信息系統)的(de)重視程度。


6)設備管理(lǐ)


設備是生産要素,發揮設備綜合效率(OEE)是智能工廠生産管理(lǐ)的(de)基本要求,OEE的(de)提升标志産能的(de)提高(gāo)和(hé)成本的(de)降低。生産管理(lǐ)信息系統需設置設備管理(lǐ)模塊,使設備釋放出最高(gāo)的(de)産能,通(tōng)過生産的(de)合理(lǐ)安排,使設備尤其是關鍵、瓶頸設備減少等待時(shí)間;在設備管理(lǐ)模塊中,要建立各類設備數據庫,設置編碼,及時(shí)對(duì)設備進行維保;通(tōng)過實時(shí)采集設備狀态數據,爲生産排産提供設備的(de)能力數據;企業應建立設備的(de)健康管理(lǐ)檔案,根據積累的(de)設備運行數據建立故障預測模型,進行預測性維護,最大(dà)限度地減少設備的(de)非計劃性停機;要進行設備的(de)備品備件管理(lǐ)。


7)智能廠房(fáng)設計


智能工廠的(de)廠房(fáng)設計需要引入建築信息模型(BIM),通(tōng)過三維設計軟件進行建築設計,尤其是水(shuǐ)、電、氣、網絡、通(tōng)信等管線的(de)設計。同時(shí),智能廠房(fáng)要規劃智能視頻(pín)監控系統、智能采光(guāng)與照(zhào)明(míng)系統、通(tōng)風與空調系統、智能安防報警系統、智能門禁一卡通(tōng)系統、智能火災報警系統等。采用(yòng)智能視頻(pín)監控系統,通(tōng)過人(rén)臉識别技術以及其他(tā)圖像處理(lǐ)技術,可(kě)以過濾掉視頻(pín)畫(huà)面中無用(yòng)的(de)或幹擾信息、自動識别不同物(wù)體和(hé)人(rén)員(yuán),分(fēn)析抽取視頻(pín)源中關鍵有用(yòng)信息,判斷監控畫(huà)面中的(de)異常情況,并以最快(kuài)和(hé)最佳的(de)方式發出警報或觸發其它動作。整個(gè)廠房(fáng)的(de)的(de)工作分(fēn)區(qū)(加工、裝配、檢驗、進貨、出貨、倉儲等)應根據工業工程的(de)原理(lǐ)進行分(fēn)析,可(kě)以使用(yòng)數字化(huà)制造仿真軟件對(duì)設備布局、産線布置、車間物(wù)流進行仿真。在廠房(fáng)設計時(shí),還(hái)應當思考如何降低噪音(yīn),如何能夠便于設備靈活調整布局,多(duō)層廠房(fáng)如何進行物(wù)流輸送等問題。


8)智能裝備的(de)應用(yòng)


制造企業在規劃智能工廠時(shí),必須高(gāo)度關注智能裝備的(de)最新發展。機床設備正在從數控化(huà)走向智能化(huà),實現邊測量、邊加工,對(duì)熱(rè)變形、刀(dāo)具磨損産生的(de)誤差進行補償,企業也(yě)開始應用(yòng)車銑複合加工中心,很多(duō)企業在設備上下(xià)料時(shí)采用(yòng)了(le)工業機器人(rén)。未來(lái)的(de)工廠中,金屬增材制造設備将與切削加工(減材)、成形加工(等材)等設備組合起來(lái),極大(dà)地提高(gāo)材料利用(yòng)率。除了(le)六軸的(de)工業機器人(rén)之外,還(hái)應該考慮SCARA機器人(rén)和(hé)并聯機器人(rén)的(de)應用(yòng),而協作機器人(rén)則将會出現在生産線上,配合工人(rén)提高(gāo)作業效率。

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圖2 增材制造設備與切削加工設備組合應用(yòng)的(de)智能制造單元


9)智能産線規劃


智能産線是智能工廠規劃的(de)核心環節,企業需要根據生産線要生産的(de)産品族、産能和(hé)生産節拍(pāi),采用(yòng)價值流圖等方法來(lái)合理(lǐ)規劃智能産線。智能産線的(de)特點是:在生産和(hé)裝配的(de)過程中,能夠通(tōng)過傳感器、數控系統或無線射頻(pín)識别技術(RFID)自動進行生産、質量、能耗、設備綜合效率等數據采集,并通(tōng)過電子看闆顯示實時(shí)的(de)生産狀态,能夠防呆防錯;通(tōng)過安燈系統實現工序之間的(de)協作;生産線能夠實現快(kuài)速換模,實現柔性自動化(huà);能夠支持多(duō)種相似産品的(de)混線生産和(hé)裝配,靈活調整工藝,适應小批量、多(duō)品種的(de)生産模式;具有一定冗餘,如果生産線上有設備出現故障,能夠調整到其他(tā)設備生産;針對(duì)人(rén)工操作的(de)工位,能夠給予智能的(de)提示,并充分(fēn)利用(yòng)人(rén)機協作。設計智能産線需要考慮如何節約空間,如何減少人(rén)員(yuán)的(de)移動,如何進行自動檢測,從而提高(gāo)生産效率和(hé)生産質量。企業建立新工廠非常強調少人(rén)化(huà),因此要分(fēn)析哪些工位應用(yòng)自動化(huà)設備及機器人(rén),哪些工位采用(yòng)人(rén)工。對(duì)于重複性強、變化(huà)少的(de)工位盡可(kě)能采用(yòng)自動化(huà)設備,反之則采用(yòng)人(rén)工工位。


10)制造執行系統


MES是智能工廠規劃落地的(de)著(zhe)力點,MES是面向車間執行層的(de)生産信息化(huà)管理(lǐ)系統,上接ERP系統,下(xià)接現場(chǎng)的(de)PLC程控器、數據采集器、條形碼、檢測儀器等設備。MES旨在加強MRP計劃的(de)執行功能,貫徹落實生産策劃,執行生産調度,實時(shí)反饋生産進展;面向生産一線工人(rén):指令做(zuò)什(shén)麽、怎麽做(zuò)、滿足什(shén)麽标準,什(shén)麽時(shí)候開工,什(shén)麽時(shí)候完工,使用(yòng)什(shén)麽工具等;記錄“人(rén)、機、料、法、環、測”等生産數據,建立可(kě)用(yòng)于産品追溯的(de)數據鏈;反饋進展、反饋問題、申請支援、拉動配合等;面向班組:發揮基層班組長(cháng)的(de)管理(lǐ)效能,班組任務管理(lǐ)和(hé)派工;面向一線生産保障人(rén)員(yuán):确保生産現場(chǎng)的(de)各項需求,如料、工裝刀(dāo)量具的(de)配送,工件的(de)周轉等等。爲提高(gāo)産品準時(shí)交付率、提升設備效能、減少等待時(shí)間,MES系統需導入生産作業排程功能,爲生産計劃安排和(hé)生産調度提供輔助工具,提升計劃的(de)準确性。在獲取産品制造的(de)實際工時(shí)、制造BOM信息的(de)基礎上,企業可(kě)以應用(yòng)APS軟件進行排産,提高(gāo)設備資源的(de)利用(yòng)率和(hé)生産排程的(de)效率。


11)能源管理(lǐ)


爲了(le)降低智能工廠的(de)綜合能耗,提高(gāo)勞動生産率,特别是對(duì)于高(gāo)能耗的(de)工廠,進行能源管理(lǐ)是非常有必要的(de)。采集能耗監測點(變配電、照(zhào)明(míng)、空調、電梯、給排水(shuǐ)、熱(rè)水(shuǐ)機組和(hé)重點設備)的(de)能耗和(hé)運行信息,形成能耗的(de)分(fēn)類、分(fēn)項、分(fēn)區(qū)域統計分(fēn)析,可(kě)以對(duì)能源進行統一調度、優化(huà)能源介質平衡,達到優化(huà)使用(yòng)能源的(de)目的(de)。同時(shí),通(tōng)過采集重點設備的(de)實時(shí)能耗,還(hái)可(kě)以準确知道設備的(de)運行狀态(關機、開機還(hái)是在加工),從而自動計算(suàn)OEE。通(tōng)過感知設備能耗的(de)突發波動,還(hái)可(kě)以預測刀(dāo)具和(hé)設備故障。此外,企業也(yě)可(kě)以考慮在工廠的(de)屋頂部署光(guāng)伏系統,提供部分(fēn)能源。

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圖3 三菱電機福山制作所的(de)節能案例


12)生産無紙化(huà)


生産過程中工件配有圖紙、工藝卡、生産過程記錄卡、更改單等紙質文件作爲生産依據。随著(zhe)信息化(huà)技術的(de)提高(gāo)和(hé)智能終端成本的(de)降低,在智能工廠規劃可(kě)以普及信息化(huà)終端到每個(gè)工位,結合輕量化(huà)三維模型和(hé)MES系統,操作工人(rén)将可(kě)在終端接受工作指令,接受圖紙、工藝、更單等生産數據,可(kě)以靈活第适應生産計劃變更、圖紙變更和(hé)工藝變更。有很多(duō)廠商提供工業平闆顯示器,甚至可(kě)以利用(yòng)智能手機作爲終端,完成生産信息查詢和(hé)報工等工作。


13)工業安全


企業在進行新工廠規劃時(shí),需要充分(fēn)考慮各種安全隐患,包括機電設備的(de)安全,員(yuán)工的(de)安全防護,設立安全報警裝置等安防設施和(hé)消防設備。同時(shí),随著(zhe)企業應用(yòng)越來(lái)越多(duō)的(de)智能裝備和(hé)控制系統,并實現設備聯網,建立整個(gè)工廠的(de)智能工廠系統,随之而來(lái)的(de)安全隐患和(hé)風險也(yě)會迅速提高(gāo),現在已出現了(le)專門攻擊工業自動化(huà)系統的(de)病毒。因此,企業在做(zuò)智能工廠規劃時(shí),也(yě)必須将工業安全作爲一個(gè)專門的(de)領域進行規劃。


14)精益生産


精益生産的(de)核心思想是消除一切浪費,确保工人(rén)以最高(gāo)效的(de)方式進行協作。很多(duō)制造企業采取按訂單生産或按訂單設計,滿足小批量、多(duō)品種的(de)生産模式。智能工廠需要實現零部件和(hé)原材料的(de)準時(shí)配送,成品和(hé)半成品按照(zhào)訂單的(de)交貨期進行及時(shí)生産,建立生産現場(chǎng)的(de)電子看闆,通(tōng)過拉動方式組織生産,采用(yòng)安東系統及時(shí)發現和(hé)解決生産過程中出現的(de)異常問題;同時(shí),推進目視化(huà)、快(kuài)速換模。很多(duō)企業采用(yòng)了(le)U型的(de)生産線和(hé)組裝線,建立了(le)智能制造單元。推進精益生産是一個(gè)持續改善的(de)長(cháng)期過程,要與信息化(huà)和(hé)自動化(huà)的(de)推進緊密結合。


15)人(rén)工智能技術應用(yòng)


人(rén)工智能技術正在被不斷地被應用(yòng)到圖像識别、語音(yīn)識别、智能機器人(rén)、故障診斷與預測性維護、質量監控等各個(gè)領域,覆蓋從研發創新、生産管理(lǐ)、質量控制、故障診斷等多(duō)個(gè)方面。在智能工廠建設過程中,應當充分(fēn)應用(yòng)人(rén)工智能技術。例如,可(kě)以利用(yòng)機器學習(xí)技術,挖掘産品缺陷與曆史數據之間的(de)關系,形成控制規則,并通(tōng)過增強學習(xí)技術和(hé)實時(shí)反饋,控制生産過程減少産品缺陷。同時(shí)集成專家經驗,不斷改進學習(xí)結果。利用(yòng)機器視覺代替人(rén)眼,提高(gāo)生産柔性和(hé)自動化(huà)程度,提升産品質檢效率和(hé)可(kě)靠性。


16)生産監控與指揮系統


流程行業企業的(de)生産線配置了(le)DCS系統或PLC控制系統,通(tōng)過組态軟件可(kě)以查看生産線上各個(gè)設備和(hé)儀表的(de)狀态,但絕大(dà)多(duō)數離散制造企業還(hái)沒有建立生産監控與指揮系統。實際上,離散制造企業也(yě)非常需要建設集中的(de)生産監控與指揮系統,在系統中呈現關鍵的(de)設備狀态、生産狀态、質量數據,以及各種實時(shí)的(de)分(fēn)析圖表。在一些國際廠商的(de)MES軟件系統中,設置了(le)MII(manufacturing integration and intelligence)模塊,其核心功能就是呈現出工廠的(de)關鍵KPI數據和(hé)圖表,輔助決策。


17)數據管理(lǐ)


數據是智能工廠建設的(de)血液,在各應用(yòng)系統之間流動。在智能工廠運轉的(de)過程中,會産生設計、工藝、制造、倉儲、物(wù)流、質量、人(rén)員(yuán)等業務數據,這(zhè)些數據可(kě)能分(fēn)别來(lái)自ERP、MES、APS、WMS、QIS等應用(yòng)系統。因此,在智能工廠的(de)建設過程中,需要一套統一的(de)标準體系來(lái)規範數據管理(lǐ)的(de)全過程,建立數據命名、數據編碼和(hé)數據安全等一系列數據管理(lǐ)規範,保證數據的(de)一緻性和(hé)準确性。另外,必要時(shí),還(hái)應當建立專門的(de)數據管理(lǐ)部門,明(míng)确數據管理(lǐ)的(de)原則和(hé)構建方法,确立數據管理(lǐ)流程與制度,協調執行中存在的(de)問題,并定期檢查落實優化(huà)數據管理(lǐ)的(de)技術标準、流程和(hé)執行情況。企業需要規劃邊緣計算(suàn)、霧計算(suàn)、雲計算(suàn)的(de)平台,确定哪些數據在設備端進行處理(lǐ),哪些數據需要在工廠範圍内處理(lǐ),哪些數據要上傳到企業的(de)雲平台進行處理(lǐ)。


18)勞動力管理(lǐ)


在智能工廠規劃中,還(hái)應當重視整體人(rén)員(yuán)績效的(de)提升。設備管理(lǐ)有OEE,人(rén)員(yuán)管理(lǐ)同樣有OLE(overall labor effectiveness,整體勞動力效能)。通(tōng)過對(duì)整體勞動效能指标的(de)分(fēn)析,可(kě)以清楚了(le)解勞動力績效,找出人(rén)員(yuán)績效改進的(de)方向和(hé)辦法,而分(fēn)析勞動力績效的(de)基礎是及時(shí)、完整、真實的(de)數據。通(tōng)過考勤機、排班管理(lǐ)軟件、MES系統等實時(shí)收集的(de)考勤、工時(shí)和(hé)車間生産的(de)基礎數據,用(yòng)數據分(fēn)析的(de)手段,可(kě)以衡量人(rén)工與資源(如庫存或機器)在可(kě)用(yòng)性、績效和(hé)質量方面的(de)相互關系。讓決策層對(duì)工廠的(de)勞動生産率和(hé)人(rén)工安排具備實時(shí)的(de)可(kě)視性,通(tōng)過及時(shí)準确地考勤數據分(fēn)析評估出勞動力成本和(hé)服務水(shuǐ)平,從而實現整個(gè)工廠真正的(de)人(rén)力資本最優化(huà)和(hé)整體勞動效能的(de)提高(gāo)。

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圖 4 推進對(duì)勞動力的(de)精益管理(lǐ)(來(lái)源:Kronos)


總之,要做(zuò)好智能工廠的(de)規劃,需要從各個(gè)視角綜合考慮,從投資預算(suàn)、技術先進性、投資回收期、系統複雜(zá)性、生産的(de)柔性等多(duō)個(gè)方面進行綜合權衡、統一規劃,從一開始就避免産生新的(de)信息孤島和(hé)自動化(huà)孤島,才能确保做(zuò)出真正可(kě)落地,既具有前瞻性,又具有實效性的(de)智能工廠規劃方案。同時(shí),還(hái)可(kě)以基于這(zhè)些維度來(lái)建立智能工廠的(de)評估體系。智能工廠的(de)規劃是一個(gè)十分(fēn)複雜(zá)的(de)系統工程,需要企業的(de)生産、工藝、IT、自動化(huà)、設備和(hé)精益等部門通(tōng)力協作;也(yě)需要引入專業的(de)工廠設計和(hé)智能制造咨詢服務機構深入合作。



「 3. 智能工廠的(de)成功之道 



在智能制造的(de)熱(rè)潮下(xià),企業不宜盲目跟風。建設智能工廠,應圍繞企業的(de)中長(cháng)期發展戰略,根據自身産品、工藝、設備和(hé)訂單的(de)特點,合理(lǐ)規劃智能工廠的(de)建設藍圖。在推進規範化(huà)、标準化(huà)的(de)基礎上,從最緊迫需要解決的(de)問題入手,務實推進智能工廠的(de)建設。


1)進行智能工廠整體規劃


智能工廠的(de)建設需要實現IT系統與自動化(huà)系統的(de)信息集成;處理(lǐ)來(lái)源多(duō)樣的(de)異構數據,包括設備、生産、物(wù)料、質量、能耗等海量數據;應當進行科學的(de)廠房(fáng)布局規劃,在滿足生産工藝要求,優化(huà)業務流程的(de)基礎上,提升物(wù)流效率,提高(gāo)工人(rén)工作的(de)舒适程度。


智能工廠的(de)推進需要企業的(de)IT部門、自動化(huà)部門、精益推進部門和(hé)業務部門的(de)通(tōng)力合作。制造企業應當做(zuò)好智能工廠相關技術的(de)培訓,選擇有實戰經驗的(de)智能制造咨詢服務機構,共同規劃推進智能工廠建設的(de)藍圖。在規劃時(shí)應注意行業差異性,因爲不同行業的(de)産品制造工藝差别很大(dà),智能工廠建設的(de)目标和(hé)重點也(yě)有顯著差異。


2)建立明(míng)确的(de)智能工廠标準


在智能工廠的(de)建設中,企業往往會忽視管理(lǐ)與技術标準的(de)建立,容易造成缺少數據标準,一物(wù)多(duō)碼;作業标準執行不到位;缺失設備管理(lǐ)标準,不同的(de)設備采用(yòng)不同的(de)通(tōng)訊協議(yì),造成設備集成難度大(dà);管理(lǐ)流程複雜(zá),職權利不匹配;質檢标準執行不到位,導緻批次質量問題多(duō)等問題。因此,需要建立明(míng)确的(de)智能工廠标準,例如,業務流程管理(lǐ)規範、設備點檢維護标準、智能工廠評估标準等管理(lǐ)規範,以及智能裝備标準、智能工廠系統集成标準、工業互聯網标準以及主數據管理(lǐ)标準等技術标準。


3)重視智能加工單元建設


智能加工單元在我國制造企業的(de)應用(yòng)還(hái)處于起步階段,但必然是發展的(de)方向。智能加工單元可(kě)以利用(yòng)智能技術将CNC、工業機器人(rén)、加工中心以及自動化(huà)程度較低的(de)設備集成起來(lái),使其具有更高(gāo)的(de)柔性,提高(gāo)生産效率。


4)強調人(rén)機協作而不是機器換人(rén)


智能工廠的(de)終極目标并不是要建設成無人(rén)工廠,而應追求在合理(lǐ)成本的(de)前提下(xià),滿足市場(chǎng)個(gè)性化(huà)定制的(de)需求。因此,人(rén)機協作将成爲智能工廠未來(lái)發展的(de)主要趨勢。人(rén)機協作的(de)最大(dà)特點是可(kě)以充分(fēn)利用(yòng)人(rén)的(de)靈活性完成複雜(zá)多(duō)變的(de)工作任務,在關鍵崗位上,更需要人(rén)的(de)判斷能力和(hé)決策能力顯得(de)更爲重要,而機器人(rén)則擅長(cháng)重複勞動。


5)積極應用(yòng)新興技術


未來(lái),增強現實技術将被大(dà)量應用(yòng)到工廠的(de)設備維護和(hé)人(rén)員(yuán)培訓中。工人(rén)帶上AR眼鏡,就可(kě)以“看到”需要操作的(de)工作位置。例如,需要擰緊螺栓的(de)地方,當擰到位時(shí),會有相應提示,從而提高(gāo)作業人(rén)員(yuán)的(de)工作效率;維修人(rén)員(yuán)可(kě)以通(tōng)過實物(wù)掃碼,使虛拟模型與實物(wù)模型重合疊加,同時(shí)在虛拟模型中顯示出設備型号、工作參數等信息,并根據增強現實中的(de)提示進行維修操作;增強現實技術還(hái)可(kě)以幫助設備維修人(rén)員(yuán)将實物(wù)運行參數與數字模型進行對(duì)比,盡快(kuài)定位問題,并給予可(kě)能的(de)故障原因分(fēn)析。此外,數字工廠仿真技術可(kě)以基于離散事件建模、3D幾何建模、可(kě)視化(huà)仿真與優化(huà)等技術實現對(duì)工廠靜态布局、動态物(wù)流過程等綜合仿真和(hé)分(fēn)析,從而能夠先建立數字化(huà)的(de)生産系統甚至全部工廠,依據既定工藝進行運行仿真。