在當前智能制造的熱潮之下,很多企業(yè)都在規劃建設智能工廠(chǎng)。那么,智能工廠(chǎng)的規劃要考慮哪些核心要素呢?
1、智能廠(chǎng)房設計
智能工廠(chǎng)的廠(chǎng)房設計需要引入BIM(建筑信息模型),通過(guò)三維設計軟件進(jìn)行建筑設計,尤其是水、電、氣、網(wǎng)絡(luò )、通信等管線(xiàn)的設計。同時(shí),智能廠(chǎng)房要規劃智能視頻監控系統、智能采光與照明系統、通風(fēng)與空調系統、智能安防報警系統、智能門(mén)禁一卡通系統、智能火災報警系統等。
2、智能產(chǎn)線(xiàn)規劃
智能產(chǎn)線(xiàn)是智能工廠(chǎng)規劃的核心環(huán)節,企業(yè)需要根據生產(chǎn)線(xiàn)要生產(chǎn)的產(chǎn)品、產(chǎn)能和生產(chǎn)節拍,采用價(jià)值流圖等方法來(lái)合理規劃智能產(chǎn)線(xiàn)。智能產(chǎn)線(xiàn)的特點(diǎn)是:在生產(chǎn)和裝配的過(guò)程中,能夠通過(guò)傳感器、數控系統或RFID自動(dòng)進(jìn)行生產(chǎn)、質(zhì)量、能耗、設備績(jì)效(OEE)等數據采集。
3、精益生產(chǎn)
精益生產(chǎn)的核心思想是消除一切浪費,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(xiàn)和組裝線(xiàn),建立了智能制造單元。推進(jìn)精益生產(chǎn)是一個(gè)持續改善的長(cháng)期過(guò)程,要與信息化和自動(dòng)化的推進(jìn)緊密結合。
4、制造執行系統
MES(制造執行系統)是智能工廠(chǎng)規劃落地的著(zhù)力點(diǎn),MES是面向車(chē)間執行層的生產(chǎn)信息化管理系統,上接ERP系統,下接現場(chǎng)的PLC程控器、數據采集器、條形碼、檢測儀器等設備。MES旨在加強MRP計劃的執行功能,貫徹落實(shí)生產(chǎn)策劃,執行生產(chǎn)調度,實(shí)時(shí)反饋生產(chǎn)進(jìn)展;MES系統需導入生產(chǎn)作業(yè)排程功能,為生產(chǎn)計劃安排和生產(chǎn)調度提供輔助工具,提升計劃的準確性。
5、工廠(chǎng)智能物流
推進(jìn)智能工廠(chǎng)建設,生產(chǎn)現場(chǎng)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(chǎng)規劃時(shí),要盡量減少無(wú)效的物料搬運。根據每個(gè)客戶(hù)訂單集中配貨,并通過(guò)RGV配送到裝配線(xiàn),消除了線(xiàn)邊倉。
6、生產(chǎn)質(zhì)量管理
提高質(zhì)量是工廠(chǎng)管理永恒的主題,在智能工廠(chǎng)規劃時(shí),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(dòng)必須在生產(chǎn)管理信息系統建設時(shí)統一規劃、同步實(shí)施,貫徹質(zhì)量是設計、生產(chǎn)出來(lái),而非檢驗出來(lái)的理念。
7、生產(chǎn)無(wú)紙化
生產(chǎn)過(guò)程中工件配有圖紙、工藝卡、生產(chǎn)過(guò)程記錄卡、更改單等紙質(zhì)文件作為生產(chǎn)依據。隨著(zhù)信息化技術(shù)的提高和智能終端成本的降低,在智能工廠(chǎng)規劃可以普及信息化終端到每個(gè)工位,結合輕量化三維模型和MES系統,操作工人在工位上刷RFID卡將可在HMI(人機交互界面)接受工作指令,接受圖紙、工藝、更單等生產(chǎn)數據,可以靈活地適應生產(chǎn)計劃變更、圖紙變更和工藝變更。
8、設備管理
設備是生產(chǎn)要素,發(fā)揮設備的效能(OEE—設備綜合效率)是智能工廠(chǎng)生產(chǎn)管理的基本要求,OEE的提升標志產(chǎn)能的提高和成本的降低。
9、數據采集
生產(chǎn)過(guò)程中需要及時(shí)采集產(chǎn)量、質(zhì)量、能耗、加工精度和設備狀態(tài)等數據,并與訂單、工序、人員進(jìn)行關(guān)聯(lián),以實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程的全程追溯。
10、能源管理
為了降低智能工廠(chǎng)的綜合能耗,提高勞動(dòng)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。采集能耗監測點(diǎn)(烘箱、變配電、照明、空調、電梯和重點(diǎn)設備)的能耗和運行信息,形成能耗的分類(lèi)、分項、分區域統計分析,可以對能源進(jìn)行統一調度、優(yōu)化能源介質(zhì)平衡,達到優(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(chǎng)規劃時(shí),需要充分考慮各種安全隱患,包括機電設備的安全,員工的安全防護,設立安全報警裝置等安防設施和消防設備。
12、數據分析與應用
通過(guò)大數據中心可以查看生產(chǎn)線(xiàn)上各個(gè)設備和儀表的狀態(tài),但絕大多數離散制造企業(yè)還沒(méi)有建立生產(chǎn)監控與指揮系統。數據是智能工廠(chǎng)建設的血液,在各應用系統之間流動(dòng)。在智能工廠(chǎng)運轉的過(guò)程中,會(huì )產(chǎn)生設計、工藝、制造、倉儲、物流、質(zhì)量、人員等業(yè)務(wù)數據,這些數據可能分別來(lái)自ERP、MES、APS、WMS、QIS等應用系統。需要一套統一的標準體系來(lái)規范數據管理的全過(guò)程,建立數據命名、數據編碼和數據安全等一系列數據管理規范,保證數據的一致性和準確性。