智能工厂:以数据为中心,自动化掌控、生产调度优化、资源计划管理三位融合的智能生产过程控制管理。在中国生产2025及工业4.0信息物理融合系统CPS的反对下,线性制造业必须构建生产设备网络化、生产数据可视化、生产文档无纸化、生产过程透明化、生产现场无人化等先进设备技术应用于,做横向、纵向和端到端的构建,以构建优质、高效、低耗、洗手、灵活性的生产,从而创建基于工业大数据和“互联网”的智能工厂。生产设备网络化,构建车间“物联网”工业物联网的明确提出给“中国生产2025”、工业4.0获取了一个新的突破口。
物联网是指通过各种信息传感设备,动态收集任何必须监控、相连、对话的物体或过程等各种必须的信息,其目的是构建物与物、物与人,所有的物品与网络的相连,便利辨识、管理和掌控。传统的工业生产使用M2M(Machineto Machine)的通信模式,构建了设备与设备间的通信,而物联网通过Things to Things的通信方式构建人、设备和系统三者之间的智能化、交互式无缝连接。在线性生产企业车间,将所有的设备及工位统一联网管理,使设备与设备之间、设备与计算机之间需要联网通讯,设备与工位人员密切关联。
如:数控编程人员可以在自己的计算机上展开编程,将加工程序上载至DNC服务器,设备操作者人员可以在生产现场通过设备控制器iTunes所必须的程序,待加工任务已完成后,再行通过DNC网络将数控程序传送至服务器中,由程序管理员或工艺人员展开较为或文档,整个生产过程构建网络化、追溯到化管理。生产数据可视化,利用大数据分析展开生产决策目前,信息技术渗透到了某些先进设备线性生产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、MES、ERP、CAD/CAM/CAE/CAI等技术在线性生产企业中获得广泛应用,特别是在是互联网、移动互联网、物联网等新一代信息技术在工业领域的应用于,线性生产企业也转入了互联网工业的新的发展阶段,所享有的数据也日益非常丰富,随着柔性化智能生产的市场需求,对生产数据的实时性拒绝也更高。在线性生产企业车间,间隔几秒就搜集一次数据,利用这些数据可以构建很多形式的分析,还包括设备开机率、主轴运转亲率、主轴阻抗亲率、运营亲率、故障率、生产率、设备综合利用亲率(OEE)、零部件合格率、质量百分比等。在生产工艺改良方面,在生产过程中用于这些大数据,就能分析整个生产流程,理解每个环节是如何继续执行的。
一旦有某个流程背离了标准工艺,就不会产生一个报警信号,能更加较慢地发现错误或者瓶颈所在,也就能更容易解决问题。利用大数据技术,还可以对产品的生产过程创建虚拟世界模型,建模并优化生产流程,当所有流程和绩效数据都能在系统中修复时,这种透明度将有助生产企业改良其生产流程。再行如,在能耗分析方面,在设备生产过程中利用传感器集中于监控所有的生产流程,需要找到能耗的出现异常或峰值情形,由此之后可在生产过程中优化能源的消耗,对所有流程展开分析将不会大大降低能耗。生产文档文纸化,构建高效、绿色生产建构绿色生产体系,建设绿色工厂,构建生产洁净化、废物资源化、能源低碳化是中国生产2025构建“生产大国”南北“生产强国”的最重要战略之一。
目前,在线性生产企业中产生多样的纸质文件,如工艺过程卡片、零件蓝图、三维数模、刀具表格、质量文件、数控程序等等,这些纸质文件大多集中管理,不便于较慢查询、集中于分享和动态跟踪,而且不易产生大量的纸张浪费、不易遗失等。生产文档展开无纸化管理后,工作人员在生产现场才可较慢查找、网页、iTunes所必须的生产信息,生产过程中产生的资料需要即时展开文档留存,大幅度减少基于纸质文档的人工传送及光阴,从而杜绝了文件、数据遗失,进一步提高了生产打算效率和生产作业效率,构建绿色、无纸化生产。生产过程透明化,智能工厂的“神经”系统通过建设智能工厂,增进生产工艺的建模优化、数字化掌控、状态信息动态监测和自适应控制,进而构建整个过程的智能管控。
在机械、汽车、电子信息等线性生产行业,企业发展智能生产的核心目的是扩展产品价值空间,注重从单台设备自动化和产品智能化应从,基于生产效率和产品效能的提高构建价值快速增长。因此,其智能工厂建设模式为前进生产设备(生产线)智能化,通过引入各类合乎生产所需的智能装备,创建基于制造执行系统MES的车间级智能生产单元,提升精准生产、灵活生产、半透明生产的能力。MES在构建生产过程的自动化、智能化、数字化等方面充分发挥着巨大作用。
首先,MES利用信息传送对从订单下超过产品已完成的整个生产过程展开优化管理,增加企业内部无附加值活动,有效地指导工厂生产运作过程,提升企业及时交货能力。其次,MES在企业和供应链间以双向交互的形式获取生产活动的基础信息,使计划、生产、资源三者密切配合,从而保证决策者和各级管理者可以在最短的时间内掌控生产现场的变化,作出精确的辨别并制订较慢的应付措施,确保生产计划获得合理而较慢的修正、生产流程通畅、资源充份有效地获得利用,进而最大限度地充分发挥生产效率。生产现场无人化,确实做“无人”工厂在线性生产企业生产现场,数控加工中心、智能机器人和三坐标测量仪及其他所有柔性化生产单元展开自动化排产调度,工件、物料、刀具展开自动化集装箱调度,可以超过无人值班的全自动化生产模式(LightsOutMFG)。
在不间断单元自动化生产的情况下,管理生产任务优先和作罢,远程查阅管理单元内的生产状态情况,如果生产中遇上问题,一旦解决问题,立刻完全恢复自动化生产,整个生产过程需要人工参予,确实构建“无人”智能生产。
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