綠色 國內製造業智慧型生產那些事,你都知道多少?

2021-08-29 20:24:30 字數 2563 閱讀 6921

近兩年來,智慧型生產在製造業得到了廣泛關注,究竟什麼是智慧型生產?其包含哪些?這些都是企業比較關心的話題,今天我們就一起聊聊智慧型生產那些事。

首先我們來看看智慧型生產主要概念:

使用智慧型裝備、感測器、過程控制、智慧型物流、製造執行系統、資訊物理系統組成的人機一體化系統;

按照工藝設計層面來講,實現整個生產製造過程的智慧型化生產、高效排產、物料自動配送、狀態跟蹤、優化控制、智慧型排程、裝置執行狀態監控、質量追溯和管理、車間績效等;

對生產、裝置、質量的異常做出正確的判斷和處置;

實現製造執行與運營管理、研發設計、智慧型裝備的整合;

最終實現設計製造一體化,管控一體化。

縱觀國內製造業市場,製造業對於智慧型公升級有著極為強烈的需求,近年來技術進步也很快,但是總體而言,中國智慧型製造的基礎非常薄弱,大多數企業,特別是廣大中小企業,還沒有完成數位化製造轉型。

存在的問題有如下:

1)生產裝備的數位化、智慧型化水平不高,聯網率低,嚴重妨礙了數位化、智慧型化車間的建設。

2)物流的自動化、智慧型化水平低,進出廠物流、自動化立體倉庫不多,生產現場的物料配送、工序間的物料傳輸自動化水平更低,基本都是使用的人力。

3)車間實施mes比例很低,造成車間生產作業計畫粗放,裝置負荷不均,物料**協同性差。還有車間物料管理混亂、車間作業進度監控不力等。

4)有些企業購置數量相當的數控工具機或自動化生產線,但系統的整合性差。

5)資料採集嚴重不足,生產工序進度、質量狀況、裝置執行狀態、物料配送情況等資訊不能及時反饋,整個生產系統的透明度、視覺化程度不高,生產排程的科學性大打折扣。

對於國內的製造企業而言,利用自動化和資訊化手段改進工廠生產方式、尋求產業公升級機會已經成為了企業管理者的普遍共識。智慧型生產系統可分為三個層級:

智慧型裝備與控制系統

智慧型裝備與控制系統是智慧型生產系統的基礎裝備,它由若干柔性製造系統fms組成。按照國家軍用標準定義:「柔性製造系統是由數控加工裝置、物料運儲裝置和計算機控制系統組成的自動化製造系統,它包括多個柔性製造單元,能根據製造任務或生產環境的變化迅速進行調整,適用於多品種、中小批量生產。」

智慧型倉儲和物流系統

從精益生產的角度,我們希望庫存越少越好,但是受到供貨批量、供貨半徑、運輸成本等因素的影響,有時庫存又是必需的。建設智慧型倉儲和物流配送系統是實現智慧型生產的重要組成部分。

智慧型倉儲和物流系統由倉儲物流資訊管理系統、自動控制系統、物流設施裝置系統組成。

智慧型製造執行系統

製造執行系統(manufacturing execution system,mes)是美國先進製造研究機構amr於20世紀90年代提出的概念。amr將mes定義為「位於上層的計畫管理系統與底層的工業控制之間的、面向車間層的管理資訊系統」,它為操作人員/管理人員提供計畫的執行、跟蹤以及所有資源(人、裝置、物料、客戶需求等)的當前狀態。

mes可以實時監控底層裝置的執行狀態,採集裝置、儀表的狀態資料,經過分析、計算與處理,觸發新的事件,從而方便、可靠地將控制系統與資訊系統聯絡在一起,並將生產狀況及時反饋給計畫層。

同時mes系統也承擔著與企業資源計畫erp、研發設計系統cax/plm等的整合關係,通過整合,mes將這些資訊傳遞至智慧型裝備與控制系統、智慧型物流系統,實現從底層裝置至經營管理、研發設計系統的全面整合。

① 與erp系統的整合

erp系統向mes系統傳遞的資訊包括生產任務、採購(外協)在途、庫存資訊、物料配送計畫。mes系統向erp系統傳遞的資訊包括生產完成情況、物料再製、物料配送情況、異常資訊、生產過程的質量。

② 與研發設計系統的整合

③ 與智慧型服務系統的整合

mes系統向智慧型服務系統傳遞產品質量追溯資訊,以便進行產品召回、索賠等。智慧型服務系統向mes傳遞使用者反饋資訊。

但是我們發現,儘管一些企業進行了生產公升級,但是效果並不盡如人意,其實不同行業、不同規模的製造企業更應該從自身戰略方向和管理水平出發,結合智慧型製造核心要素來制定數位化、智慧型化的轉型途徑。

1、從戰略方向出發,找企業自身不足,構建屬於自己的智慧型製造藍圖,小步快跑,長遠規劃,重視資訊化投資效益分析。

2、 明確自身的願景和遠景目標。評估實施的條件是否具備,客觀評估當前和未來的形勢,從單元(點)及產線(線)再到工廠(面)考量實施路徑。

3、根據行業趨勢,對標國際一流企業,結合自身戰略需求及目前管理水平,合理制定實施目標和計畫。以搭框架建基礎,逐步深化,通過數位化智慧型化,解決優化企業管理流程,最終實現智慧型化。

數位化、智慧型化都只是技術手段,智慧型製造的核心目標是提公升企業的競爭力。企業實現智慧型生產,不一定要破釜沉舟,可以根據行業狀態、自身能力來實現整體規劃、小步快跑的實施原則。

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