智能工廠規(guī)劃的十大核心要素【全面解析】

1、智能工廠規(guī)劃的十大核心要素內(nèi)容來源網(wǎng)絡(luò)，由“深圳機械展11萬，1100多家展商，超10萬觀眾收集整理！更多cnc加工中心、車銑磨鉆床、線切割、數(shù)控刀具工具、工業(yè)機器人、非標(biāo)自動化、數(shù)字化無人工廠、精密測量、數(shù)控系統(tǒng)、3D打印、激光切割、鈑金沖壓折彎、精密零件加工等展示，就在深圳機械展.在當(dāng)前智能制造的熱潮之下，很多企業(yè)都在規(guī)劃建設(shè)智能工廠。眾所周知，智能工廠的規(guī)劃建設(shè)是一個十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程，為了少走彎路，本文整理了在建設(shè)中要考慮的十個核心要素以及需要關(guān)注的重點維度。數(shù)據(jù)的采集和管理數(shù)據(jù)是智能工廠建設(shè)的血液，在各應(yīng)用系統(tǒng)之間流動。在智能工廠運轉(zhuǎn)的過程中，會產(chǎn)生設(shè)計、工藝、制造、倉儲、物流、質(zhì)量

2、、人員等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可能分別來自ERP、MES、APS、WMS、QIS等應(yīng)用系統(tǒng)。生產(chǎn)過程中需要及時采集產(chǎn)量、質(zhì)量、能耗、加工精度和設(shè)備狀態(tài)等數(shù)據(jù)，并與訂單、工序、人員進行關(guān)聯(lián)，以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的全程追溯。此外，在智能工廠的建設(shè)過程中，需要建立數(shù)據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn)，來保證數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性。還要預(yù)先考慮好數(shù)據(jù)采集的接口標(biāo)準(zhǔn)，以及SCADA監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用。企業(yè)需要根據(jù)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(shù)據(jù)，應(yīng)當(dāng)從設(shè)備控制系統(tǒng)中自動采集。另外，必要時，還應(yīng)當(dāng)建立專門的數(shù)據(jù)管理部門，明確數(shù)據(jù)管理的原那么和構(gòu)建方法，確立數(shù)據(jù)管理流程與制度，協(xié)調(diào)執(zhí)行中存在的問題，并定期檢查落實優(yōu)

3、化數(shù)據(jù)管理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、流程和執(zhí)行情況。設(shè)備聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)智能工廠乃至工業(yè)4.0，推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，實現(xiàn)MES應(yīng)用，最重要的根底就是要實現(xiàn)M2M，也就是設(shè)備與設(shè)備之間的互聯(lián)，建立工廠網(wǎng)絡(luò)。企業(yè)應(yīng)該對設(shè)備與設(shè)備之間如何互聯(lián)，采用怎樣的通信方式、通信協(xié)議和接口方式等問題建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。在此根底上，企業(yè)可以實現(xiàn)對設(shè)備的遠程監(jiān)控，機床聯(lián)網(wǎng)之后，可以實現(xiàn)DNC分布式數(shù)控應(yīng)用。設(shè)備聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)采集是企業(yè)建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的根底。工廠智能物流推進智能工廠建設(shè)，生產(chǎn)現(xiàn)場的智能物流十分重要，尤其是對于離散制造企業(yè)。智能工廠規(guī)劃時，要盡量減少無效的物料搬運。很多制造企業(yè)在裝配車間建立了集中揀貨區(qū)(Kitting Area)，

4、根據(jù)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。離散制造企業(yè)在兩道機械工序之間可以采用帶有導(dǎo)軌的工業(yè)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(tǒng)的應(yīng)用，也是企業(yè)在規(guī)劃智能工廠時，需要進行系統(tǒng)分析的問題。生產(chǎn)質(zhì)量管理和設(shè)備管理提高質(zhì)量是企業(yè)永恒的主題，在智能工廠規(guī)劃時，生產(chǎn)質(zhì)量管理和設(shè)備管理更是核心的業(yè)務(wù)流程。貫徹質(zhì)量是設(shè)計、生產(chǎn)出來，而非檢驗出來的理念。質(zhì)量控制在信息系統(tǒng)中需嵌入生產(chǎn)主流程，如檢驗、試驗在生產(chǎn)訂單中作為工序或工步來處理

5、；質(zhì)量控制的流程、表單、數(shù)據(jù)與生產(chǎn)訂單相互關(guān)聯(lián)、穿透；構(gòu)建質(zhì)量管理的根本工作路線：質(zhì)量控制設(shè)置檢測記錄評判分析持續(xù)改進。設(shè)備是生產(chǎn)要素，發(fā)揮設(shè)備的效能OEE設(shè)備綜合效率是智能工廠生產(chǎn)管理的根本要求。OEE的提升標(biāo)志產(chǎn)能的提高和本錢的降低。生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)需設(shè)置設(shè)備管理模塊，使設(shè)備釋放出最高的產(chǎn)能，通過生產(chǎn)的合理安排，使設(shè)備尤其是關(guān)鍵、瓶頸設(shè)備減少等待時間。在設(shè)備管理模塊中，要建立各類設(shè)備數(shù)據(jù)庫、設(shè)置編碼，及時對設(shè)備進行維保；通過實時采集設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)排產(chǎn)提供設(shè)備的能力數(shù)據(jù)；建立設(shè)備的健康管理檔案，根據(jù)積累的設(shè)備運行數(shù)據(jù)建立故障預(yù)測模型，進行預(yù)測性維護，最大限度地減少設(shè)備的非方案性停機；要

6、進行設(shè)備的備品備件管理。5智能廠房設(shè)計智能廠房除了水、電、汽、網(wǎng)絡(luò)、通信等管線的設(shè)計外，還要規(guī)劃智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)、智能采光與照明系統(tǒng)、通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)、智能安防報警系統(tǒng)、智能門禁一卡通系統(tǒng)、智能火災(zāi)報警系統(tǒng)等。采用智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以判斷監(jiān)控畫面中的異常情況，并以最快和最正確的方式發(fā)出警報或觸發(fā)其它動作。整個廠房的的工作分區(qū)加工、裝配、檢驗、進貨、出貨、倉儲等應(yīng)根據(jù)工業(yè)工程的原理進行分析，可以使用數(shù)字化制造仿真軟件對設(shè)備布局、產(chǎn)線布置、車間物流進行仿真。在廠房設(shè)計時，還應(yīng)當(dāng)思考如何降低噪音，如何能夠便于設(shè)備靈活調(diào)整布局，多層廠房如何進行物流輸送等問題。智能裝備的應(yīng)用制造企業(yè)在規(guī)劃智能工廠時，必

7、須高度關(guān)注智能裝備的最新開展。機床設(shè)備正在從數(shù)控化走向智能化，很多企業(yè)在設(shè)備上下料時采用了工業(yè)機器人。未來的工廠中，金屬增材制造設(shè)備將與切削加工減材、成型加工等材等設(shè)備組合起來，極大地提高材料利用率。除了六軸的工業(yè)機器人之外，還應(yīng)該考慮SCARA機器人和并聯(lián)機器人的應(yīng)用，而協(xié)作機器人那么將會出現(xiàn)在生產(chǎn)線上，配合工人提高作業(yè)效率。智能產(chǎn)線規(guī)劃智能產(chǎn)線是智能工廠規(guī)劃的核心環(huán)節(jié)，企業(yè)需要根據(jù)生產(chǎn)線要生產(chǎn)的產(chǎn)品族、產(chǎn)能和生產(chǎn)節(jié)拍，采用價值流圖等方法來合理規(guī)劃智能產(chǎn)線。智能產(chǎn)線的特點是：在生產(chǎn)和裝配的過程中，能夠通過傳感器、數(shù)控系統(tǒng)或RFID自動進行生產(chǎn)、質(zhì)量、能耗、設(shè)備績效OEE等數(shù)據(jù)采集，并通過電子

8、看板顯示實時的生產(chǎn)狀態(tài)，能夠防呆防錯；通過安燈系統(tǒng)實現(xiàn)工序之間的協(xié)作；生產(chǎn)線能夠?qū)崿F(xiàn)快速換模，實現(xiàn)柔性自動化；能夠支持多種相似產(chǎn)品的混線生產(chǎn)和裝配，靈活調(diào)整工藝，適應(yīng)小批量、多品種的生產(chǎn)模式；具有一定冗余，如果出現(xiàn)設(shè)備故障，能夠調(diào)整到其他設(shè)備生產(chǎn)；針對人工操作的工位，能夠給予智能的提示，并充分利用人機協(xié)作。設(shè)計智能產(chǎn)線需要考慮如何節(jié)約空間，如何減少人員的移動，如何進行自動檢測，從而提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。制造執(zhí)行系統(tǒng)MESMES是智能工廠規(guī)劃落地的著力點，上接ERP系統(tǒng)，下接現(xiàn)場的PLC程控器、數(shù)據(jù)采集器、條形碼、檢測儀器等設(shè)備。MES旨在加強MRP方案的執(zhí)行功能，貫徹落實生產(chǎn)籌劃，執(zhí)行生產(chǎn)調(diào)

9、度，實時反響生產(chǎn)進展：面向生產(chǎn)一線工人：指令做什么、怎么做、滿足什么標(biāo)準(zhǔn)，什么時候開工，什么時候完工，使用什么工具等；記錄“人、機、料、法、環(huán)、測等生產(chǎn)數(shù)據(jù)，建立可用于產(chǎn)品追溯的數(shù)據(jù)鏈；反響進展、反響問題、申請支援、拉動配合等；面向班組：發(fā)揮基層班組長的管理效能，班組任務(wù)管理和派工；面向一線生產(chǎn)保障人員：確保生產(chǎn)現(xiàn)場的各項需求，如料、工裝刀量具的配送，工件的周轉(zhuǎn)等等。為提高產(chǎn)品準(zhǔn)時交付率、提升設(shè)備效能、減少等待時間，MES系統(tǒng)需導(dǎo)入生產(chǎn)作業(yè)排程功能，為生產(chǎn)方案安排和生產(chǎn)調(diào)度提供輔助工具，提升方案的準(zhǔn)確性。生產(chǎn)無紙化隨著信息化技術(shù)的提高和智能終端本錢的降低，在智能工廠規(guī)劃可以普及信息化終端到每個

10、工位。操作工人將可在終端接受工作指令，接受圖紙、工藝、更單等生產(chǎn)數(shù)據(jù)，可以靈活第適應(yīng)生產(chǎn)方案變更、圖紙變更和工藝變更。生產(chǎn)監(jiān)控及指揮系統(tǒng)流程行業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)線配置了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)線上各個設(shè)備和儀表的狀態(tài)，但絕大多數(shù)離散制造企業(yè)還沒有建立生產(chǎn)監(jiān)控與指揮系統(tǒng)。實際上，離散制造企業(yè)也非常需要建設(shè)集中的生產(chǎn)監(jiān)控與指揮系統(tǒng)，在系統(tǒng)中呈現(xiàn)關(guān)鍵的設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)狀態(tài)、質(zhì)量數(shù)據(jù)，以及各種實時的分析圖表。通過看板直觀展示。提供多種類型的內(nèi)容呈現(xiàn)，輔助決策?？傊?，要做好智能工廠的規(guī)劃，需要綜合運用這些核心要素，從各個視角綜合考慮，從投資預(yù)算、技術(shù)先進性、投資回收期、系統(tǒng)復(fù)雜性、生產(chǎn)的柔性等多個方面進