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。那么,智能工廠的規(guī)劃要考慮哪些核心要素呢?
1、智能廠房設(shè)計
智能工廠的廠房設(shè)計需要引入BIM(建筑信息模型),通過三維設(shè)計軟件進(jìn)行建筑設(shè)計,尤其是水、電、氣、網(wǎng)絡(luò)、通信等管線的設(shè)計。同時,智能廠房要規(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。
2、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、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(diǎn)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(jìn)行生產(chǎn)、質(zhì)量、能耗、設(shè)備績效(OEE)等數(shù)據(jù)采集。
3、精益生產(chǎn)
精益生產(chǎn)的核心思想是消除一切浪費(fèi),確保工人以最高效的方式進(jìn)行協(xié)作。很多企業(yè)采用了U型的生產(chǎn)線和組裝線,建立了智能制造單元。推進(jìn)精益生產(chǎn)是一個持續(xù)改善的長期過程,要與信息化和自動化的推進(jìn)緊密結(jié)合。
4、制造執(zhí)行系統(tǒng)
MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))是智能工廠規(guī)劃落地的著力點(diǎn),MES是面向車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng),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(qiáng)MRP計劃的執(zhí)行功能,貫徹落實(shí)生產(chǎn)策劃,執(zhí)行生產(chǎn)調(diào)度,實(shí)時反饋生產(chǎn)進(jìn)展;MES系統(tǒng)需導(dǎo)入生產(chǎn)作業(yè)排程功能,為生產(chǎn)計劃安排和生產(chǎn)調(diào)度提供輔助工具,提升計劃的準(zhǔn)確性。
5、工廠智能物流
推進(jìn)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(yùn)。根據(jù)每個客戶訂單集中配貨,并通過RGV配送到裝配線,消除了線邊倉。
6、生產(chǎn)質(zhì)量管理
提高質(zhì)量是工廠管理永恒的主題,在智能工廠規(guī)劃時,生產(chǎn)質(zhì)量管理更是核心的業(yè)務(wù)流程。質(zhì)量保證體系和質(zhì)量控制活動必須在生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)建設(shè)時統(tǒng)一規(guī)劃、同步實(shí)施,貫徹質(zhì)量是設(shè)計、生產(chǎn)出來,而非檢驗(yàn)出來的理念。
7、生產(chǎn)無紙化
生產(chǎn)過程中工件配有圖紙、工藝卡、生產(chǎn)過程記錄卡、更改單等紙質(zhì)文件作為生產(chǎn)依據(jù)。隨著信息化技術(shù)的提高和智能終端成本的降低,在智能工廠規(guī)劃可以普及信息化終端到每個工位,結(jié)合輕量化三維模型和MES系統(tǒng),操作工人在工位上刷RFID卡將可在HMI(人機(jī)交互界面)接受工作指令,接受圖紙、工藝、更單等生產(chǎn)數(shù)據(jù),可以靈活地適應(yīng)生產(chǎn)計劃變更、圖紙變更和工藝變更。
8、設(shè)備管理
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)管理的基本要求,OEE的提升標(biāo)志產(chǎn)能的提高和成本的降低。
9、數(shù)據(jù)采集
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(jìn)行關(guān)聯(lián),以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的全程追溯。
10、能源管理
為了降低智能工廠的綜合能耗,提高勞動生產(chǎn)率,特別是對于高能耗的用電單元,進(jìn)行能源管理是非常有必要的。采集能耗監(jiān)測點(diǎn)(烘箱、變配電、照明、空調(diào)、電梯和重點(diǎn)設(shè)備)的能耗和運(yùn)行信息,形成能耗的分類、分項(xiàng)、分區(qū)域統(tǒng)計分析,可以對能源進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度、優(yōu)化能源介質(zhì)平衡,達(dá)到優(yōu)化使用能源的目的。
11、工業(yè)安全
企業(yè)在進(jìn)行新工廠規(guī)劃時,需要充分考慮各種安全隱患,包括機(jī)電設(shè)備的安全,員工的安全防護(hù),設(shè)立安全報警裝置等安防設(shè)施和消防設(shè)備。
12、數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用
通過大數(shù)據(jù)中心可以查看生產(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)。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(yùn)轉(zhuǎn)的過程中,會產(chǎn)生設(shè)計、工藝、制造、倉儲、物流、質(zhì)量、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)。需要一套統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系來規(guī)范數(shù)據(jù)管理的全過程,建立數(shù)據(jù)命名、數(shù)據(jù)編碼和數(shù)據(jù)安全等一系列數(shù)據(jù)管理規(guī)范,保證數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性。
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