近年來,全球各主要經(jīng)濟體都在大力推進制造業(yè)的復(fù)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)都開展了智能工廠建設(shè)實踐。智能工廠是什么?能用來提高生產(chǎn)效率嗎?
?、龠M行智能工廠整體規(guī)劃
智能工廠的建設(shè)需要實現(xiàn)IT系統(tǒng)與自動化系統(tǒng)的信息集成;處理來源多樣的異構(gòu)數(shù)據(jù),包括設(shè)備、生產(chǎn)、物料、質(zhì)量、能耗等海量數(shù)據(jù);應(yīng)當(dāng)進行科學(xué)的廠房布局規(guī)劃,在滿足生產(chǎn)工藝要求,優(yōu)化業(yè)務(wù)流程的基礎(chǔ)上,提升物流效率,提高工人工作的舒適程度。智能工廠的推進需要企業(yè)的IT部門、自動化部門、精益推進部門和業(yè)務(wù)部門的通力合作。制造企業(yè)應(yīng)當(dāng)做好智能工廠相關(guān)技術(shù)的培訓(xùn),選擇有實戰(zhàn)經(jīng)驗的智能制造咨詢服務(wù)機構(gòu),共同規(guī)劃推進智能工廠建設(shè)的藍圖。在規(guī)劃時應(yīng)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,智能工廠建設(shè)的目標(biāo)和重點也有顯著差異。
?、诮⒚鞔_的智能工廠標(biāo)準(zhǔn)
在智能工廠的建設(shè)中,企業(yè)往往會忽視管理與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的建立,容易造成缺少數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),一物多碼;作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不到位;缺失設(shè)備管理標(biāo)準(zhǔn),不同的設(shè)備采用不同的通訊協(xié)議,造成設(shè)備集成難度大;管理流程復(fù)雜,職權(quán)利不匹配;質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不到位,導(dǎo)致批次質(zhì)量問題多等問題。因此,需要建立明確的智能工廠標(biāo)準(zhǔn),例如,業(yè)務(wù)流程管理規(guī)范、設(shè)備點檢維護標(biāo)準(zhǔn)和智能工廠評估標(biāo)準(zhǔn)等管理規(guī)范,智能裝備標(biāo)準(zhǔn)、智能工廠系統(tǒng)集成標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)以及主數(shù)據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
?、壑匾曋悄芗庸卧ㄔO(shè)
目前,智能加工單元在我國制造企業(yè)的應(yīng)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、加工中心以及自動化程度較低的設(shè)備集成起來,使其具有更高的柔性,提高生產(chǎn)效率。
?、軓娬{(diào)人機協(xié)作而不是機器換人
智能工廠的目標(biāo)并不是要建設(shè)成無人工廠,而應(yīng)追求在合理成本的前提下,滿足市場個性化定制的需求。因此,人機協(xié)作將成為智能工廠未來發(fā)展的主要趨勢。人機協(xié)作的特點是可以充分利用人的靈活性完成復(fù)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,而機器人則擅長重復(fù)勞動。
?、莘e極應(yīng)用新興技術(shù)
未來,AR(AugmentedReality,增強現(xiàn)實)技術(shù)將被大量應(yīng)用到工廠的設(shè)備維護和人員培訓(xùn)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(dāng)擰到位時,會有相應(yīng)提示,從而提高作業(yè)人員的工作效率;維修人員可以通過實物掃碼,使虛擬模型與實物模型重合疊加,同時在虛擬模型中顯示出設(shè)備型號、工作參數(shù)等信息,并根據(jù)AR中的提示進行維修操作;AR技術(shù)還可以幫助設(shè)備維修人員將實物運行參數(shù)與數(shù)字模型進行對比,盡快定位問題,并給予可能的故障原因分析。此外,數(shù)字工廠仿真技術(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)實現(xiàn)對工廠靜態(tài)布局、動態(tài)物流過程等綜合仿真和分析,從而能夠先建立數(shù)字化的生產(chǎn)系統(tǒng)甚至全部工廠,依據(jù)既定工藝進行運行仿真。