中外智能工厂的发展现状与路径分析
近年来,因智能制造的热潮推动下,我国越来越多的企业向智能工厂开始转型。其中,智能工厂作为智能制造重要的实践领域,已引起了制造企业的广泛关注和各级政府的高度重视。那么下面笔者对于中外智能工厂的发展现状与路径分析一文介绍,借以帮助更多的企业用户了解MES系统在企业实现智能工厂过程中的重要作用。
本文笔者将分析国内外智能工厂建设的现状与问题,智能工厂的内涵,以及推进智能工厂建设的成功之道。
一、现状分析
近年来,全球各主要经济体都在大力推进制造业的复兴。在工业4.0、工业互联网、物联网、云计算等热潮下,全球众多优秀制造企业都开展了智能工厂建设实践。
但是,我国制造企业在推进智能工厂建设方面,还存在诸多问题与误区:
① 盲目购买自动化设备和自动化产线。
② 尚未实现设备数据的自动采集和车间联网
③ 工厂运营层还是黑箱。
④ 设备绩效不高。
⑤ 依然存在大量信息化孤岛和自动化孤岛。
究其原因,是智能制造和智能工厂涵盖领域很多,系统极其复杂,企业还缺乏深刻理解。因此在这种情况下,企业应当依托有实战经验的咨询服务机构,结合企业内部的IT、自动化和精益团队,高层积极参与,根据企业的产品和生产工艺,做好需求分析和整体规划,在此基础上稳妥推进,才能取得实效。
二、何谓智能工厂?
究竟何谓智能工厂?智能工厂具有以下六个显著特征:
① 设备互联。
② 广泛应用工业软件。
③ 充分结合精益生产理念。
④ 实现柔性自动化。
⑤ 注重环境友好,实现绿色制造。
⑥ 可以实现实时洞察。
智能工厂的建设充分融合了信息技术、先进制造技术、自动化技术、通信技术和人工智能技术。每个企业在建设智能工厂时,都应该考虑如何能够有效融合这五大领域的新兴技术,与企业的产品特点和制造工艺紧密结合,确定自身的智能工厂推进方案。
三、智能工厂的体系架构
智能工厂可以分为基础设施层、智能装备层、智能产线层、智能车间层和工厂管控层五个层级:
① 基础设施层
企业首先应当建立有线或者无线的工厂网络,实现生产指令的自动下达和设备与产线信息的自动采集。
② 智能装备层
智能装备是智能工厂运作的重要手段和工具。智能装备主要包含智能生产设备、智能检测设备和智能物流设备。
③ 智能产线层
智能产线的特点是,在生产和装配的过程中,能够通过传感器、数控系统或RFID自动进行生产、质量、能耗、设备绩效(OEE)等数据采集,并通过电子看板显示实时的生产状态。
④ 智能车间层
要实现对生产过程进行有效管控,需要在设备联网的基础上,利用制造执行系统(MES)、先进生产排产(APS)、劳动力管理等软件进行高效的生产排产和合理的人员排班,提高设备利用率(OEE),实现生产过程的追溯,减少在制品库存,应用人机界面(HMI),以及工业平板等移动终端,实现生产过程的无纸化。
⑤ 工厂管控层
工厂管控层主要是实现对生产过程的监控,通过生产指挥系统实时洞察工厂的运营,实现多个车间之间的协作和资源的调度。
四、智能工厂的成功之道
① 进行智能工厂整体规划
② 建立明确的智能工厂标准
③ 重视智能加工单元建设
④ 强调人机协作而不是机器换人
⑤ 积极应用新兴技术
五、总结
在智能制造的热潮下,企业不宜盲目跟风。建设智能工厂,应围绕企业的中长期发展战略,根据自身产品、工艺、设备和订单的特点,合理规划智能工厂的建设蓝图。在推进规范化、标准化的基础上,从最紧迫需要解决的问题入手,务实推进智能工厂的建设。
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