數字化車間是數字化、網路化技術在生產車間的綜合應用,它將數控設備與工藝設計系統、生產組織系統和其他管理系統的資訊進行集成,形成綜合資訊流自動化的集成制造系統,從整體上改善生產的組織與管理,提高制造系統的柔性,提高數字化設備的效率,
早前“十四五規劃"明確提出,鞏固壯大物體經濟根基,深入實施制造強國戰略,《“十四五”資訊化和工業化深度融合發展規劃》提出,到2025年,資訊化和工業化在更廣范圍、更深程度、更高水平上實作融合發展,新一代資訊技術向制造業各領域加速滲透,進一步加速制造業數字化轉型的步伐,但熱火朝天的數字化轉型中,我們看到的往往是大型企業的成功案例,占比90%以上中小型企業的報道可謂鳳毛麟角,
面對著頭部企業數字化轉型之后的欣欣向榮,中小企業主表現出了一種可望而不可即的態度,在智能化、設備化、聯網化程度偏底的中小型制造業車間,如何走出一條低成本、便捷化、快速化的數字化轉型之路成為一個普遍關注的問題點,
一、智能化生產
智能化在引入數控機床、機器人等生產設備并實作生產自動化的基礎上,再以ERP、MES等管理軟體作為中樞管理系統,以視覺相機、RFID標簽、掃碼器、條碼、傳感器等為組件,以NC數控系統或PLC為控制單元,以現場總線PROFIBUS、工業以太網PROFINET、MODUBUS等通信技術為傳輸網路,能夠借助完善的系統獲取狀態資訊、傳遞控制指令,以此實作科學決策、智能設計、合理排產,監控設備狀態,提升設備使用率,指導生產運行,讓自動化生產智能設備高效運轉,
二、智能硬體
智能化生產制造單元是將一組能力相近的加工設備和輔助設備進行模塊化、集成化、一體化的聚合,使其具備多品種少批量產品的生產輸出能力,打造智能制造單元是開啟智能化道路行之有效的切入點,為各車間配置智能制造單元,“智造單元”是一種模塊化的小型數字化工廠實踐,整個單元由自動化模塊、資訊化模塊和智能化模塊三部分組成,以“最小的數字化工廠”實作在多品種小批量的生產智能化,在加工領域,注重從單一功能型設備向多功能型設備過渡;在裝配領域,突破人工操作的枷鎖,逐步由人工操作向人機協作、自動化作業轉變;不斷發掘高精尖設備,致力于質量檢測、SPC工站建設;將傳統、簡易的人工搬運等,采用機器人配合視覺定位技術全部實作自動化搬運,
三、智能設備互聯
智能化生產車間以資訊化作為根基,通過將生成車間的不同設備與通訊網路連接,收集設備的狀態資料和質量資料,并作為資料采集和分析的基礎,對不同生成設備,采取不同的資料采集方式:對存在資料介面的設備,如加工中心、磨床、PLC控制器、機器人、儀器儀表等,通過Profibus或Profinet網路將設備資料傳輸到網關;對于沒有資料介面的設備,通過外接傳感器完成設備狀態采集,提升通訊能力,可采取有線或無線兩種方式進行,資料傳輸到網路后,通過邊緣計算方式完成資料就地分析和存盤,對于資料分析結果匯總,并采用有線或無線的方式,存盤到云服務器進行資料顯示和后續資料分析作業,設備的聯網接入需完成三項重要的作業:硬體介面的連接、軟體資料介面互通、介面規范定義,
四、智能設備資料采集
完整的制造設備應具備完善的檔案資訊,包括產品編號、產品描述、產品狀態、產品時間戳等資訊,按照已定義的通信介面,與其他設備、裝置以及執行層實作設備和資料的互聯互通,對收集完成的資料進行分析,篩選出合格資料,對于不合格資料采用自動處理和人工處理兩種模式完成,最終保證產量質量狀態的穩定,并可滿足產品的質量追溯,
五、智能制造執行系統
建立MES制造執行系統,運用生產調度管理、工藝執行與管理、程序控制管理、排程管理、質量管理、設備管理等模塊,可時刻管理和展示生產制造全流程,通過開發數字化生產制造執行平臺,打通計劃、生產、物流、設備間的資料流,構成計劃、控制、反饋、調整的完整系統,通過規范的定義介面實作計劃、命令的傳遞和實際生產的無縫銜接,使生產計劃、控制命令、資訊資料在整個MES系統、程序控制系統、自動化體系中透明、及時、順暢地互動傳遞,最終實作生產全程序數字化,打造數字化生產車間,
六、智能化物流倉儲
物流倉儲是制造業中極為重要的一環,通過應用智能物流倉儲系統可快速完成產品原材料、產品配套件、成品件之間快速流轉和輸送作業,通過采用堆垛機輸送方式和立體倉庫存盤方式提升倉庫貨位周轉效率,降低倉庫轉運程序造成的人工成本,提升轉運效率,實作倉庫儲流數字化管控和智能化運輸,
建設智能物流倉儲系統,完善系統組成架構:設備層、操作層、企業層,設備層建設立體倉庫、智能叉車、碼垛機器人、提升機等倉儲設備,建設AGV、智能托盤、物流機器人等物流設備、RFID、機器視覺、智能攝像頭等識別設備;操作層增加WMS、WCS、TMS等運維軟體;企業層則對接ERP、CRM、SCM等管理軟體的采購、計劃、庫存、發貨等模塊,融入總系統的倍訓中,
七、數字化車間平臺搭建
工藝是將研發設計的產品賦予靈魂的重要一環,推進數字化技術應用并覆寫于產品的設計、工藝、制造全生命周期,是實作智能制造的關鍵一點,通過工藝數字化資訊平臺建設,將打通設計、工藝、制造之間資料流,實作上下游高效協同,通過數字化工藝的深化應用,工藝一致性將實作100%,20%的問題將在規劃早期被驗證發現,產品的生產準備周期將縮短20-30%,
”十四五”規劃綱要提出,到2025年,中國數字經濟核心產業增加值占GDP比重達到10%,如今,我們更確信,下一個十年,最大的商業機遇就在數字經濟中,數字經濟發展速度之快、影響范圍之廣前所未有,并逐漸重塑全球經濟結構,
中國經濟高速增長40年,一批企業在經濟發展中高速成長,中國14億人口超大體量的市場,造就了中國產業的完整性與獨特性,憑借數字化創新,中國企業將有機會成為改變全球競爭格局的關鍵力量,能夠適應中國復雜產業結構的數字化創新,很可能也會具有全球應用價值,
我們相信,數智化,一定是未來十年最大的創新趨勢,2021年接近尾聲,世界依舊與疫情抗爭,但商業格局已經飛速演變,繼“資訊在線化”、“商品在線化”、“資金在線化”后,一切商業正在在線化,加速中的數智化不斷推進商業生態整合與演變,2022年開場在即,新l日周期的交替討論依然在繼續,但數智化的實作路徑仍然充滿不確定性,需要聰明的智慧、睿智的頭腦、勇敢的好奇心結伴同行,一起探索,(sofastsoft . com)
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