建智能工厂,可从这6个方面着手!
最近,與制造企業(yè)客戶進(jìn)行有關(guān)智能工廠建設(shè)方面的交流時,看到生產(chǎn)效率與日本、歐美國家等發(fā)達(dá)國家的巨大差距后,很多管理者往往著急地說,我要再買些機(jī)器人加強(qiáng)自動化,或者說我要加強(qiáng)考核,讓工人提高效率。
認(rèn)識到自己與別人的差距,并有決心去行動、去改變,這是非常值得肯定的事情,但智能工廠是個系統(tǒng)工程,而不是從某個單一環(huán)節(jié)上就能解決的,光靠購買大量的設(shè)備或者僅對工人加強(qiáng)管理,對整體而言效果是有限的。試想一下:
如果生產(chǎn)計劃都不準(zhǔn)確,排產(chǎn)結(jié)果都是延期的,你怎么能夠讓工人保證按期交貨?如果生產(chǎn)計劃都是不科學(xué)的,本身就存在大量的等待時間,企業(yè)又怎么能怪工人不努力?
生產(chǎn)過程中,操作工與刀具、物料等生產(chǎn)準(zhǔn)備人員本來就是并行協(xié)同的關(guān)系,如果一直延續(xù)以前串行的工作模式,出現(xiàn)“操作者很忙,機(jī)床很閑”的局面是在所難免的,單個工人身上已經(jīng)很難挖掘潛力了,必須從生產(chǎn)流程、組織管理上進(jìn)行優(yōu)化。
還比如,如果信息化系統(tǒng)與生產(chǎn)設(shè)備脫節(jié),不能充分發(fā)揮高端設(shè)備數(shù)字化通訊、自動采集等方面的優(yōu)勢,所有的工作還靠人工輸入,又怎么能保證數(shù)據(jù)的實時性、準(zhǔn)確性、客觀性?沒有這些數(shù)據(jù)的支撐,又怎么能及時獲知生產(chǎn)信息,及時作出科學(xué)的管理決策?
如果不能對物料、刀具、量具、夾具等生產(chǎn)資源進(jìn)行精益化的管控,不是積壓就是短缺,這種粗放型的管理又如何能保證生產(chǎn)效率的提升與成本的降低?
我們之前講過,數(shù)據(jù)就是企業(yè)的財富,沒有良好的信息化管理系統(tǒng),沒有自動化的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),沒有智能化的大數(shù)據(jù)分析,沒有形象直觀的展示系統(tǒng),這些數(shù)據(jù)就白白丟失掉了,企業(yè)永遠(yuǎn)只能處于憑經(jīng)驗、拍腦袋的粗放型管理狀態(tài)。
企業(yè)在智能工廠建設(shè)時一定要從全局思考,打造一個全面的、有體系的智能工廠管理系統(tǒng),從各個方面進(jìn)行優(yōu)化、挖掘潛力,最大程度地提升企業(yè)的生產(chǎn)效率及管理水平。
六個維度打造中國特色的智能工廠
- 如何打造中國特色智能工廠?
- 從哪幾個方面入手?
- 智能化能做到什么程度?
針對這些企業(yè)關(guān)心的問題,我們可以從6個維度的“智能”打造中國特色的智能工廠:智能計劃排產(chǎn)、智能生產(chǎn)過程協(xié)同、智能設(shè)備互聯(lián)互通、智能生產(chǎn)資源管控、智能質(zhì)量過程控制、智能大數(shù)據(jù)分析與決策支持。
即分別從計劃源頭、過程協(xié)同、設(shè)備底層、資源優(yōu)化、質(zhì)量控制、決策支持等6個方面著手,實現(xiàn)全面的精細(xì)化、精準(zhǔn)化、自動化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化的智能化管理與控制。
下面,簡單地介紹一下這6個智能:
1、智能計劃排產(chǎn)
首先從計劃源頭上確保計劃的科學(xué)化、精準(zhǔn)化。通過集成,從ERP等上游系統(tǒng)讀取主生產(chǎn)計劃后,利用APS進(jìn)行自動排產(chǎn),按交貨期、精益生產(chǎn)、生產(chǎn)周期、最優(yōu)庫存、同一裝夾優(yōu)先、已投產(chǎn)訂單優(yōu)先等多種高級排產(chǎn)算法,自動生成的生產(chǎn)計劃可準(zhǔn)確到每一道工序、每一臺設(shè)備、每一分鐘,并使交貨期最短、生產(chǎn)效率最高、生產(chǎn)最均衡化。這是對整個生產(chǎn)過程進(jìn)行科學(xué)的源頭與基礎(chǔ)。
2、智能生產(chǎn)過程協(xié)同
為避免貴重的生產(chǎn)設(shè)備因操作工忙于找刀、找料、檢驗等輔助工作而造成設(shè)備有效利用率低的情況,企業(yè)要從生產(chǎn)準(zhǔn)備過程上,實現(xiàn)物料、刀具、工裝、工藝等的并行協(xié)同準(zhǔn)備,實現(xiàn)車間級的協(xié)同制造,可明顯提升機(jī)床的有效利用率。
還比如,隨著3D模型的普及,在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)以3D模型為載體的信息共享,將CATIA、PRO/E、NX等多種數(shù)據(jù)格式的3D圖形、工藝直接下發(fā)到現(xiàn)場,做到生產(chǎn)過程的無紙化,也可明顯減少圖紙轉(zhuǎn)化與看圖的時間,提升工人的勞動效率。
3、智能的設(shè)備互聯(lián)互通
無論是工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、還是中國制造2025,其實質(zhì)都是以CPS賽博物理系統(tǒng)為核心,通過信息化與生產(chǎn)設(shè)備等物理實體的深度融合,實現(xiàn)智能制造的生產(chǎn)模式。對企業(yè)來講,將那些貴重的數(shù)控設(shè)備、機(jī)器人、自動化生產(chǎn)線等數(shù)字化設(shè)備,通過DNC/MDC的機(jī)床聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)分析、可視化展現(xiàn)、智能決策等功能,實現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)設(shè)備的分布式網(wǎng)絡(luò)化通訊、程序集中管理、設(shè)備狀態(tài)的實時監(jiān)控等,就是CPS賽博物理系統(tǒng)在制造企業(yè)中最典型的體現(xiàn)。
DNC是Distributed Numerical Control的簡稱,意為分布式數(shù)字控制,國內(nèi)一般統(tǒng)稱為機(jī)床聯(lián)網(wǎng)。DNC系統(tǒng)通過一臺服務(wù)器可實現(xiàn)對所有數(shù)控設(shè)備的雙向并發(fā)通訊,支持Fanuc、Siemens、Heidenhain等上百種控制系統(tǒng),兼容RS232、422、485、TCP/IP、無線等各類通訊方式,具有遠(yuǎn)程通訊、強(qiáng)制上傳等常見功能,將數(shù)控設(shè)備納入整個IT系統(tǒng)進(jìn)行集群化管理。?
管理學(xué)大師彼得·德魯克曾經(jīng)說過“你如果無法度量它,就無法管理它”,我們不僅需要通過DNC解決互聯(lián)的問題,更需要通過MDC(Manufacturing Data Collection,直譯為制造數(shù)據(jù)采集,俗稱為機(jī)床監(jiān)控)解決數(shù)據(jù)自動采集、透明化、量化管理的問題。?
MDC通過一臺計算機(jī)可以同時自動采集4096臺數(shù)控設(shè)備,兼容數(shù)控機(jī)床、熱處理設(shè)備(如熔煉、壓鑄、熱處理、涂裝等設(shè)備)、機(jī)器人、自動化生產(chǎn)線等各類數(shù)字化設(shè)備,兼容西門子等所有機(jī)床控制系統(tǒng),以及三菱、歐姆龍等各類PLC的設(shè)備。?
對高端帶網(wǎng)卡的機(jī)床,可直接采集到機(jī)床的實時狀態(tài)、程序信息、加工件數(shù)、轉(zhuǎn)速和進(jìn)給、報警信息等豐富的信息。并以形象直觀的圖形化界面進(jìn)行顯示,比如,綠色表示機(jī)床正在運(yùn)行,黃色表示機(jī)床開機(jī)沒干活,灰色表示沒開機(jī),紅色表示故障,鼠標(biāo)在機(jī)床圖形上一點(diǎn),相關(guān)的機(jī)床詳細(xì)信息就全部實時地顯示出來,實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的透明化、量化管理。
如果要實現(xiàn)更逼真的顯示效果,可通過3D虛擬技術(shù)以立體的形式展現(xiàn)車間、設(shè)備、人體模型等,可以實現(xiàn)人體的行走、機(jī)床的放大縮小、設(shè)備信息的實時顯示等各種操作,給用戶一個更直觀、形象的展現(xiàn)。
4、智能生產(chǎn)資源管理
通過對生產(chǎn)資源(物料、刀具、量具、夾具等)進(jìn)行出入庫、查詢、盤點(diǎn)、報損、并行準(zhǔn)備、切削專家?guī)臁⒔y(tǒng)計分析等功能,有效地避免因生產(chǎn)資源的積壓與短缺,實現(xiàn)庫存的精益化管理,可最大程度地減少因生產(chǎn)資源不足帶來的生產(chǎn)延誤,也可避免因生產(chǎn)資源的積壓造成生產(chǎn)輔助成本的居高不下。
5、智能質(zhì)量過程管控
除了對生產(chǎn)過程中的質(zhì)量問題進(jìn)行及時的處理,分析出規(guī)律,減少質(zhì)量問題的再次發(fā)生等技術(shù)手段以外,在生產(chǎn)過程中對生產(chǎn)設(shè)備的制造過程參數(shù)進(jìn)行實時的采集、及時的干預(yù),也是確保產(chǎn)品質(zhì)量的一個重要手段。
通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的形式對熔煉、壓鑄、熱處理、涂裝等數(shù)字化設(shè)備進(jìn)行采集與管理,如采集設(shè)備基本狀態(tài),對各類工藝過程數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)測、動態(tài)預(yù)警、過程記錄分析等功能,可實現(xiàn)對加工過程實時的、動態(tài)的、嚴(yán)格的工藝控制,確保產(chǎn)品生產(chǎn)過程完全受控。
當(dāng)生產(chǎn)一段時間,質(zhì)量出現(xiàn)一定的規(guī)律時,我們可以通過對工序過程的主要工藝參數(shù)與產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行綜合分析,為技術(shù)人員與管理人員進(jìn)行工藝改進(jìn)提供科學(xué)、量化的參考數(shù)據(jù),在以后的生產(chǎn)過程中,減少不好的參數(shù),確保最優(yōu)的生產(chǎn)參數(shù),從而保證產(chǎn)品的一致性與穩(wěn)定性。
6、智能決策支持
在整個生產(chǎn)過程中,系統(tǒng)運(yùn)行著大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及設(shè)備的實時數(shù)據(jù),很多企業(yè)一個車間一年的數(shù)據(jù)量就高10億條以上,這是一種真正的工業(yè)大數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)都是企業(yè)寶貴的財富。對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的挖掘與分析,系統(tǒng)自動生成各種直觀的統(tǒng)計、分析報表,如計劃制訂情況、計劃執(zhí)行情況、質(zhì)量情況、庫存情況、設(shè)備情況等,可為相關(guān)人員決策提供幫助。這種基于大數(shù)據(jù)分析的決策支持,可以很好地幫助企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的高效生產(chǎn)模式。
總之,通過以上6個方面智能的打造,可極大提升企業(yè)的計劃科學(xué)化、生產(chǎn)過程協(xié)同化、生產(chǎn)設(shè)備與信息化的深度融合,并通過基于大數(shù)據(jù)分析的決策支持對企業(yè)進(jìn)行透明化、量化的管理,可明顯提升企業(yè)的生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量,是一種很好的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的智能生產(chǎn)模式。
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的建智能工厂,可从这6个方面着手!的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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