数据信息化与工业结合实现环保智能化的工厂特点

2020-12-21 20:57:53

对智能工厂的理解,不仅仅限于数据网络信息化的工业化模式,更重要的是其在生产设备之间实现网络物联以智能控制,利用大数据进行智能决策,环保绿色方面,那么这几大特点的具体变现是怎样的呢。

1.生产设备网络化与车间“物联网”的实现

工业物联网的提出,为“中国制造2025”和工业4.0提供了新的突破。物联网是指通过各种信息传感设备对任何需要监控、连接和交互的对象或过程进行实时采集。其目的是实现对象、对象与人、所有对象与网络之间的联系,便于识别、管理和控制。传统工业生产采用M2M(Machineto Machine)通信模式实现设备间的通信,而物联网通过通信模式实现人、设备、系统之间的智能、互动、无缝连接。

yo059mVAE0evR6HRLLOlTOLw96bEVp.jpg

在离散制造企业的车间中,数控车削、铣削、刨削、磨削、铸造、锻造、铆接、焊接和加工中心是主要的生产资源。在生产过程中,所有的设备和工位都通过联网进行管理,使得设备和计算机之间能够联网通信,使设备和工位人员紧密相关。

例如,数控程序员可以在自己的计算机上编程,并将加工程序上传到DNC服务器,设备操作员可以通过生产现场的设备控制器下载所需的程序。加工任务完成后,数控程序将通过DNC网络发送回服务器,由程序管理员或技术人员进行比较或存档,整个生产过程将采用网络化、可追溯的方式进行管理。

2.可视化生产数据并使用大数据做出生产决策

“中国制造2025”提出后,信息化和工业化迅速融合,信息技术渗透到离散制造企业产业链的各个环节。条形码、二维码、RFID、工业传感器、工业自动控制系统、工业物联网、ERP、CAD/CAM/CAE/CAI等技术在离散制造企业中得到广泛应用,尤其是互联网、移动互联网、物联网等新一代信息技术在工业领域、离散制造中的应用。离散制造企业的生产线高速运行,生产设备产生、采集和处理的数据量远大于企业中计算机和人工产生的数据量,对实时数据的要求更高。

在生产现场,每隔几秒钟收集一次数据,利用这些数据可以实现多种形式的分析,包括设备启动率、主轴运转率、主轴负载率、运转率、故障率、生产率、设备综合利用率、零件合格率、质量百分比等。

在生产管理改进方面,在生产过程中使用这些大数据,可以分析整个生产过程,了解各个环节是如何实施的。在设备能耗分析方面,工业管理软件用于监控所有生产过程和设备生产状态,可以发现设备使用的异常或峰值情况,从而优化生产过程中生产设备的利用率。

3.无纸化生产文件,实现高效和绿色制造

构建绿色制造体系、建设绿色工厂、实现清洁生产、废物循环利用和能源低碳化是中国制造业在2025年成为“制造强国”的重要战略之一。目前,离散制造企业生产大量纸质文件,如工艺卡、零件蓝图、三维数字模型、刀具清单、质量文件、数控程序等。这些纸质文件大多分散管理,不便于快速检索、集中共享和实时跟踪,容易出现大量纸张浪费和损失。

生产文件无纸化管理后,工人可以在生产现场快速查询、浏览和下载所需的生产信息,生产过程中产生的数据可以立即存档和保存,大大减少了基于纸质文件的人工传输和流通,从而防止了文件和数据的丢失,进一步提高了生产准备效率和生产运行效率,实现了绿色无纸化生产。

4.生产过程是透明的,是智能工厂的“神经”系统

《中国制造2025》明确提出推进制造过程智能化,通过建设智能工厂,推进制造过程的仿真优化、数字控制、状态信息实时监控和自适应控制,实现全过程的智能化管理和控制。在机械、汽车、航空、造船、轻工、家电、电子信息等离散制造行业,发展智能制造的核心目的是拓展产品价值空间,以单一设备自动化和产品智能化为重点,在提高生产效率和产品效率的基础上实现价值增长。

因此,智能工厂建设模式是促进生产设备(生产线)的智能化,通过引入各种满足生产要求的智能设备,建立基于MES的车间级智能生产单元,提高精确制造、敏捷制造、透明制造的能力。

制造执行系统在离散制造企业生产领域实现生产过程的自动化、智能化和数字化方面发挥着重要作用。首先,MES通过信息传递的方式对从订货到产品完成的整个生产过程进行优化管理,减少企业内部的非增值活动,有效指导工厂的生产运作过程,提高企业的及时交货能力。其次,MES以企业与供应链双向互动的形式提供生产活动的基本信息,使计划、生产、资源紧密配合,从而保证各级决策者和管理者在最短的时间内掌握生产现场的变化,做出准确的判断,制定快速的对策,保证生产计划得到合理快速的修订,生产流程顺畅,资源得到充分有效的利用,进而实现生产效率的最大化。

5.生产场地是无人的,是真正的“无人”工厂

《中国制造2025》推动工业机器人、机械臂等智能设备的广泛应用,使工厂无人化制造成为可能。在离散制造企业的生产现场,数控加工中心、智能机器人、三坐标测量仪等所有柔性制造单元进行自动生产调度,工件、材料、刀具的自动装卸调度可以实现无人值守的全自动生产模式(LightsOutMFG)。在单元不间断自动生产的情况下,管理生产任务被优先考虑和推迟,并且远程查看管理单元中的生产状态。生产中遇到问题,一旦解决,自动生产马上恢复,整个生产过程不需要人工参与,实现“无人化”智能生产。

“中国制造2025”已经成为实现制造大国向制造强国“升级”的最强大战略动力。盖洛普是“中国制造2025”的先驱探索者和实践者。结合目前离散制造的实际情况,盖洛普基于25年的世界领先技术和15年的中国本土化经验,提出了离散制造中智能工厂的五个方向,旨在打破组织边界,借助MES-SFC将企业的整个生产现场纳入管理网络,正在深刻改变整个制造业的制造模式、流程甚至结构。这一具有未来竞争力的创新成果将有力推动整个制造业的转型升级,也将为离散制造企业提供独特的新技术经验,为行业树立成功典范。


立即咨询
咨询电话 130-5815-9077
提交

也可以拿出手机微信
扫二维码 加好友 立即咨询

微信号 xhy163abc