在當前智能制造的熱潮之下,很多企業都在規劃建設智能工廠。眾所周知,智能工廠的規劃建設是一個十分復雜的系統工程,為了少走彎路,本文整理了在建設中要考慮的十個核心要素以及需要關注的重點維度。
1數據的采集和管理
數據是智能工廠建設的血液,在各應用系統之間流動。在智能工廠運轉的過程中,會產生設計、工藝、制造、倉儲、物流、質量、人員等業務數據,這些數據可能分別來自ERP、MES、APS、WMS、QIS等應用系統。生產過程中需要及時采集產量、質量、能耗、加工精度和設備狀態等數據,并與訂單、工序、人員進行關聯,以實現生產過程的全程追溯。
此外,在智能工廠的建設過程中,需要建立數據管理規范,來保證數據的一致性和準確性。還要預先考慮好數據采集的接口規范,以及SCADA(監控和數據采集)系統的應用。企業需要根據采集的頻率要求來確定采集方式,對于需要高頻率采集的數據,應當從設備控制系統中自動采集。
另外,必要時,還應當建立專門的數據管理部門,明確數據管理的原則和構建方法,確立數據管理流程與制度,協調執行中存在的問題,并定期檢查落實優化數據管理的技術標準、流程和執行情況。
智能工廠規劃的十大核心要素
▲數據管理
2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應用,最重要的基礎就是要實現M2M,也就是設備與設備之間的互聯,建立工廠網絡。
企業應該對設備與設備之間如何互聯,采用怎樣的通信方式、通信協議和接口方式等問題建立統一的標準。在此基礎上,企業可以實現對設備的遠程監控,機床聯網之后,可以實現DNC(分布式數控)應用。設備聯網和數據采集是企業建設工業互聯網的基礎。
3
工廠智能物流
推進智能工廠建設,生產現場的智能物流十分重要,尤其是對于離散制造企業。智能工廠規劃時,要盡量減少無效的物料搬運。很多制造企業在裝配車間建立了集中揀貨區(Kitting Area),根據每個客戶訂單集中配貨,并通過DPS(Digital Picking System)方式進行快速揀貨,配送到裝配線,消除了線邊倉。
智能工廠規劃的十大核心要素
離散制造企業在兩道機械工序之間可以采用帶有導軌的工業機器人、桁架式機械手等方式來傳遞物料,還可以采用AGV、RGV(有軌穿梭車)或者懸掛式輸送鏈等方式傳遞物料。立體倉庫和輥道系統的應用,也是企業在規劃智能工廠時,需要進行系統分析的問題。
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生產質量管理和設備管理
提高質量是企業永恒的主題,在智能工廠規劃時,生產質量管理和設備管理更是核心的業務流程。貫徹質量是設計、生產出來,而非檢驗出來的理念。
質量控制在信息系統中需嵌入生產主流程,如檢驗、試驗在生產訂單中作為工序或工步來處理;質量控制的流程、表單、數據與生產訂單相互關聯、穿透;構建質量管理的基本工作路線:質量控制設置→檢測→記錄→評判→分析→持續改進。
設備是生產要素,發揮設備的效能(OEE—設備綜合效率)是智能工廠生產管理的基本要求。OEE的提升標志產能的提高和成本的降低。生產管理信息系統需設置設備管理模塊,使設備釋放出最高的產能,通過生產的合理安排,使設備尤其是關鍵、瓶頸設備減少等待時間。
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