近年來(lái),全球各主要經(jīng)濟體都在大力推進(jìn)制造業(yè)的復興。在工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等熱潮下,全球眾多制造企業(yè)都開(kāi)展了智能工廠(chǎng)建設實(shí)踐。智能工廠(chǎng)是什么?能用來(lái)提高生產(chǎn)效率嗎?
?、龠M(jìn)行智能工廠(chǎng)整體規劃
智能工廠(chǎng)的建設需要實(shí)現IT系統與自動(dòng)化系統的信息集成;處理來(lái)源多樣的異構數據,包括設備、生產(chǎn)、物料、質(zhì)量、能耗等海量數據;應當進(jìn)行科學(xué)的廠(chǎng)房布局規劃,在滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝要求,優(yōu)化業(yè)務(wù)流程的基礎上,提升物流效率,提高工人工作的舒適程度。智能工廠(chǎng)的推進(jìn)需要企業(yè)的IT部門(mén)、自動(dòng)化部門(mén)、精益推進(jìn)部門(mén)和業(yè)務(wù)部門(mén)的通力合作。制造企業(yè)應當做好智能工廠(chǎng)相關(guān)技術(shù)的培訓,選擇有實(shí)戰經(jīng)驗的智能制造咨詢(xún)服務(wù)機構,共同規劃推進(jìn)智能工廠(chǎng)建設的藍圖。在規劃時(shí)應注意行業(yè)差異性,因為不同行業(yè)的產(chǎn)品制造工藝差別很大,智能工廠(chǎng)建設的目標和重點(diǎn)也有顯著(zhù)差異。
?、诮⒚鞔_的智能工廠(chǎng)標準
在智能工廠(chǎng)的建設中,企業(yè)往往會(huì )忽視管理與技術(shù)標準的建立,容易造成缺少數據標準,一物多碼;作業(yè)標準執行不到位;缺失設備管理標準,不同的設備采用不同的通訊協(xié)議,造成設備集成難度大;管理流程復雜,職權利不匹配;質(zhì)檢標準執行不到位,導致批次質(zhì)量問(wèn)題多等問(wèn)題。因此,需要建立明確的智能工廠(chǎng)標準,例如,業(yè)務(wù)流程管理規范、設備點(diǎn)檢維護標準和智能工廠(chǎng)評估標準等管理規范,智能裝備標準、智能工廠(chǎng)系統集成標準、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準以及主數據管理標準等技術(shù)標準。
?、壑匾曋悄芗庸卧ㄔO
目前,智能加工單元在我國制造企業(yè)的應用還處于起步階段,但必然是發(fā)展的方向。智能加工單元可以利用智能技術(shù)將CNC、工業(yè)機器人、加工中心以及自動(dòng)化程度較低的設備集成起來(lái),使其具有更高的柔性,提高生產(chǎn)效率。
?、軓娬{人機協(xié)作而不是機器換人
智能工廠(chǎng)的目標并不是要建設成無(wú)人工廠(chǎng),而應追求在合理成本的前提下,滿(mǎn)足市場(chǎng)個(gè)性化定制的需求。因此,人機協(xié)作將成為智能工廠(chǎng)未來(lái)發(fā)展的主要趨勢。人機協(xié)作的特點(diǎn)是可以充分利用人的靈活性完成復雜多變的工作任務(wù),在關(guān)鍵崗位上,更需要人的判斷能力和決策能力顯得更為重要,而機器人則擅長(cháng)重復勞動(dòng)。
?、莘e極應用新興技術(shù)
未來(lái),AR(AugmentedReality,增強現實(shí))技術(shù)將被大量應用到工廠(chǎng)的設備維護和人員培訓中。工人帶上AR眼鏡,就可以“看到”需要操作的工作位置。例如,需要擰緊螺栓的地方,當擰到位時(shí),會(huì )有相應提示,從而提高作業(yè)人員的工作效率;維修人員可以通過(guò)實(shí)物掃碼,使虛擬模型與實(shí)物模型重合疊加,同時(shí)在虛擬模型中顯示出設備型號、工作參數等信息,并根據AR中的提示進(jìn)行維修操作;AR技術(shù)還可以幫助設備維修人員將實(shí)物運行參數與數字模型進(jìn)行對比,盡快定位問(wèn)題,并給予可能的故障原因分析。此外,數字工廠(chǎng)仿真技術(shù)可以基于離散事件建模、3D幾何建模、可視化仿真與優(yōu)化等技術(shù)實(shí)現對工廠(chǎng)靜態(tài)布局、動(dòng)態(tài)物流過(guò)程等綜合仿真和分析,從而能夠先建立數字化的生產(chǎn)系統甚至全部工廠(chǎng),依據既定工藝進(jìn)行運行仿真。