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国内制造业智能生产那些事,你都知道多少?
更新时间:2018-10-19 浏览数:
近两年来,智能生产在制造业得到了广泛关注,究竟什么是智能生产?其包含哪些?这些都是企业比较关心的话题,今天我们就一起聊聊智能生产那些事。

首先我们来看看智能生产主要概念:

使用智能装备、传感器、过程控制、智能物流、制造执行系统、信息物理系统组成的人机一体化系统;

按照工艺设计层面来讲,实现整个生产制造过程的智能化生产、高效排产、物料自动配送、状态跟踪、优化控制、智能调度、设备运行状态监控、质量追溯和管理、车间绩效等;

对生产、设备、质量的异常做出正确的判断和处置;

实现制造执行与运营管理、研发设计、智能装备的集成;

最终实现设计制造一体化,管控一体化。

纵观国内制造业市场,制造业对于智能升级有着极为强烈的需求,近年来技术进步也很快,但是总体而言,中国智能制造的基础非常薄弱,大多数企业,特别是广大中小企业,还没有完成数字化制造转型。

存在的问题有如下:

1)生产装备的数字化、智能化水平不高,联网率低,严重妨碍了数字化、智能化车间的建设。

2)物流的自动化、智能化水平低,进出厂物流、自动化立体仓库不多,生产现场的物料配送、工序间的物料传输自动化水平更低,基本都是使用的人力。

3)车间实施MES比例很低,造成车间生产作业计划粗放,设备负荷不均,物料供应协同性差。还有车间物料管理混乱、车间作业进度监控不力等。

4)有些企业购置数量相当的数控机床或自动化生产线,但系统的集成性差。

5)数据采集严重不足,生产工序进度、质量状况、设备运行状态、物料配送情况等信息不能及时反馈,整个生产系统的透明度、可视化程度不高,生产调度的科学性大打折扣。

对于国内的制造企业而言,利用自动化和信息化手段改进工厂生产方式、寻求产业升级机会已经成为了企业管理者的普遍共识。智能生产系统可分为三个层级:

智能装备与控制系统

智能装备与控制系统是智能生产系统的基础装备,它由若干柔性制造系统FMS组成。按照国家军用标准定义:“柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的自动化制造系统,它包括多个柔性制造单元,能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整,适用于多品种、中小批量生产。”

智能仓储和物流系统

从精益生产的角度,我们希望库存越少越好,但是受到供货批量、供货半径、运输成本等因素的影响,有时库存又是必需的。建设智能仓储和物流配送系统是实现智能生产的重要组成部分。

智能仓储和物流系统由仓储物流信息管理系统、自动控制系统、物流设施设备系统组成。

智能制造执行系统

制造执行系统(Manufacturing Execution System,MES)是美国先进制造研究机构AMR于20世纪90年代提出的概念。AMR将MES定义为“位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的、面向车间层的管理信息系统”,它为操作人员/管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源(人、设备、物料、客户需求等)的当前状态。

MES可以实时监控底层设备的运行状态,采集设备、仪表的状态数据,经过分析、计算与处理,触发新的事件,从而方便、可靠地将控制系统与信息系统联系在一起,并将生产状况及时反馈给计划层。

同时MES系统也承担着与企业资源计划ERP、研发设计系统CAX/PLM等的集成关系,通过集成,MES将这些信息传递至智能装备与控制系统、智能物流系统,实现从底层设备至经营管理、研发设计系统的全面集成。

① 与ERP系统的集成

ERP系统向MES系统传递的信息包括生产任务、采购(外协)在途、库存信息、物料配送计划。MES系统向ERP系统传递的信息包括生产完成情况、物料再制、物料配送情况、异常信息、生产过程的质量。

② 与研发设计系统的集成

研发设计系统CAD/CAPP/CAM/PLM系统向MES系统传递的信息包括物料主数据、物料清单、设计文档、工艺文档、数控程序、技术变更,实现设计、工艺、制造一体化。MES系统向智能设计系统反馈工艺异常和设计异常数据。

③ 与智能服务系统的集成

MES系统向智能服务系统传递产品质量追溯信息,以便进行产品召回、索赔等。智能服务系统向MES传递用户反馈信息。

但是我们发现,尽管一些企业进行了生产升级,但是效果并不尽如人意,其实不同行业、不同规模的制造企业更应该从自身战略方向和管理水平出发,结合智能制造核心要素来制定数字化、智能化的转型途径。

1、从战略方向出发,找企业自身不足,构建属于自己的智能制造蓝图,小步快跑,长远规划,重视信息化投资效益分析。

2、 明确自身的愿景和远景目标。评估实施的条件是否具备,客观评估当前和未来的形势,从单元(点)及产线(线)再到工厂(面)考量实施路径。

3、根据行业趋势,对标国际一流企业,结合自身战略需求及目前管理水平,合理制定实施目标和计划。以搭框架建基础,逐步深化,通过数字化智能化,解决优化企业管理流程,最终实现智能化。

数字化、智能化都只是技术手段,智能制造的核心目标是提升企业的竞争力。企业实现智能生产,不一定要破釜沉舟,可以根据行业状态、自身能力来实现整体规划、小步快跑的实施原则。



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