近年来,智能制造热潮席卷神州大地,成为推进“中国制造2025”国家战略**重要的举措。其中,智能工厂(SmartFactory)作为智能制造重要的实践领域,已引起了制造企业的***关注和各级**的高度重视。本文将分析国内外智能工厂建设的现状与问题,智能工厂的内涵,以及推进智能工厂建设的成功之道。一、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、工业互联网、物联网、云计算等热潮下,全球众多***制造企业都开展了智能工厂建设实践。例如,西门子安贝格电子工厂实现了多品种工控机的混线生产;FANUC公司实现了机器人和伺服电机生产过程的高度自动化和智能化,并利用自动化立体仓库在车间内的各个智能制造单元之间传递物料,实现了**高720小时无人值守;施耐德电气实现了电气开关制造和包装过程的全自动化;美国哈雷戴维森公司***利用以加工中心和机器人构成的智能制造单元,实现大批量定制;三菱电机名古屋制作所采用人机结合的新型机器人装配产线,实现从自动化到智能化的转变,***提高了单位生产面积的产量;全球重卡巨头MAN公司搭建了完备的厂内物流体系,利用AGV装载进行装配的部件和整车,便于灵活调整装配线。芯软云大多数工业数据是在 IT 领域以外产生的,比如制造流程、供应链或互联产品。宁波智能工厂订制价格
l构建集生产事故应急预案、资源调度管理、模拟仿真为一体的可视化、数字化的安全应急指挥管理系统,通过工艺流程图、GIS**、视频监控、移动应用等多种方式,实现安全应急事件的动态感知、智能分析与辅助决策,提高企业应急调度管理能力,有效支撑企业安全生产。l实现企业物流、资金流、业务流、信息流的深入融合,提高各类信息传递与共享的及时性、准确性、一致性,并且通过大数据的分析与挖掘,为企业管理改进、生产效率提升、产品质量改进、设备运行优化、能源结构优化、环保技术改造等提供数据支撑与决策依据。三、系统架构系统网络架构如下图所示:系统功能架构如下图所示:四、功能特点1、智能化排产。根据企业经营计划制定详细的生产计划,综合考虑设备的生产能力、装置产品收率或原料转化率、原料供应计划、市场因素、设备检修计划、能源保障、库存等约束条件,以工厂利润**大化或综合产能**大化为目标,采用经验及数学规划方法,对生产计划进行自动排程,以达到资源的**佳利用。2、生产自动化、调度智能化。实现从下达生产计划、接收生产指令、到指令执行与反馈全过程管控。阜阳智能工厂商家芯软工业互联平台智能工厂将推动制造业实现更高的生产力、更佳的品质以及更少的投入。
智能的设备互联互通,是CPS信息物理系统的典型体现,实现数字化生产设备的分布式网络化通讯、程序集中管理、设备状态的实时监控等。智能资源管理,包括对物料、设备、刀具、量具、夹具等生产资源进行精益化管理、库存智能预警等。智能质量过程管控,是对影响产品质量的生产工艺参数进行实时采集、控制,确保产品质量。智能决策支持,是基于大数据分析的决策支持,形成管理的闭环,以实现数字化、网络化、智能化的高效生产模式。▋智能工厂**架构工业?每个人站在不同的角度会有不同的理解,是互联、集成(纵向、横向、端到端)、数据、创新、服务、转型或是CPS、是智能工厂、是智能制造亦或是国家战略、企业目标。工业**内容就是建一个网络、三项集成、大数据分析、八项计划和研究两个主题。1、建一个网络(CPS)CPS让物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自治等五大功能,从而实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合,将网络空间的高级计算能力有效的运用于现实世界中,从而在生产制造过程中,与设计、开发、生产有关的所有数据将通过传感器采集并进行分析,形成可自律操作的智能生产系统。2、三个集成工业:横向集成、纵向集成与端对端的集成。
借助IT+DT+OT的新制造模式,采用**的工业互联网技术架构,围绕影响企业生产成本的三单(采购单、生产单、物流单),为制造业企业提供包括制造专家共享、供应链共享、产能共享、物流共享等一站式深度价值服务,帮助企业从分散的手工操作模式,转向集成的、主动的端到端供应链管理体系,实现全链融合,从多维度帮助企业实现降本增效。离散制造企业在两道机械工序之间可以采用带有导轨的工业机器人、桁架式机械手等方式来传递物料,还可以采用AGV、RGV(有轨穿梭车)或者悬挂式输送链等方式传递物料。立体仓库和辊道系统的应用,也是企业在规划智能工厂时,需要进行系统分析的问题。生产质量管理和设备管理提高质量是企业永恒的主题,在智能工厂规划时,生产质量管理和设备管理更是**的业务流程。贯彻质量是设计、生产出来,而非检验出来的理念。质量控制在信息系统中需嵌入生产主流程,如检验、试验在生产订单中作为工序或工步来处理;质量控制的流程、表单、数据与生产订单相互关联、穿透;构建质量管理的基本工作路线:质量控制设置→检测→记录→评判→分析→持续改进。设备是生产要素,发挥设备的效能(OEE—设备综合效率)是智能工厂生产管理的基本要求。芯软云凭借独特的技术组合和***的制造业专业经验。
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(OEE),实现生产过程的追溯,减少在制品库存,应用人机界面(HMI),以及工业平板等移动终端,实现生产过程的无纸化。另外,还可以利用DigitalTwin(数字映射)技术将MES系统采集到的数据在虚拟的三维车间模型中实时地展现出来,不*提供车间的VR(虚拟现实)环境,而且还可以显示设备的实际状态,实现虚实融合。车间物流的智能化对于实现智能工厂至关重要。企业需要充分利用智能物流装备实现生产过程中所需物料的及时配送。企业可以用DPS系统(DigitalPickingSystem)实现物料拣选的自动化。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。流程制造企业已***应用DCS或PLC控制系统进行生产管控,近年来,离散制造企业也开始建立中央控制室,实时显示工厂的运营数据和图表,展示设备的运行状态,并可以通过图像识别技术对视频监控中发现的问题进行自动报警。芯软云史上***次,工厂可以充分发挥数据的潜力。阜阳智能工厂品质保障
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▲图片来自工业工业、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过CPS形成一个智能网络,使人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务之间能够互联,从而实现横向、纵向和端对端的高度集成,集成是实现工业。3、数据处理:大数据分析随着信息物理系统的推广,智能装备和终端的普及以及各种各样传感器的使用,将会带来无所不在的感知和无所不在的连接,所有的生产装备、感知设备、联网终端,包括生产者本身都在源源不断地产生数据,这些数据将会渗透到企业运营、价值链乃至产品的整个生命周期,是工业。总体来说,工业:产品相关的数据,俗称企**;运营数据,一般称为交易数据整个价值链上的数据,如供应商、分销商、客户等数据,也是属于企**管理的范畴对企业经营分析有价值的外部数据。▋智能工厂实施解决方案1、西门子西门子实现虚拟生产和与现实生产环境的融合,采用创新软件、自动化技术、驱动技术及服务。这些能够缩短产品上市时间、提高生产效率和灵活性。2、兰光创新在对数控设备进行DNC联网的基础上,以图形化高级排产为技术**,以机床的数据自动采集形成闭环管理,建成程序编制、物料准备、刀具准备等协同制造环境。3、元工国际元工制造执行系统MES。宁波智能工厂订制价格