随着物联网、大数据和移动应用等新一轮信息技术的发展,全球化工业革命开始提上日程,工业转型开始进入实质阶段。在中国,智能制造、中国制造2025等战略的相继出台,表明国家开始积极行动起来,把握新一轮工发展机遇实现工业化转型。智能工厂作为工业智能化发展的重要实践模式,已经引发行业的广泛关注。到底什么是智能工厂?智能工厂的核心架构是怎样的?能为企业的转型提供哪些支撑?这都是企业比较关心的话题。
数字化工厂是在计算机虚拟环境中,对整个生产过程进行仿真、评估和优化,并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生成组织方式,是现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物,主要作为沟通产品设计和产品制造之间的桥梁。其本质是信息的集成。
智能工厂是在数字化工厂的基础上,利用物联网技术和监控技术加强信息管理和服务,提高生产过程可控性、减少生产线人工干预,以及合理计划排程。同时集智能手段和智能系统等新兴技术于一体,构建高效、节能、绿色、环保、舒适的人性化工厂。其本质是人机有效交互。
智能制造系统在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作,部分取代专家脑力劳动。智能制造系统不只是人工智能,在突出人核心地位的同时,使智能机器和人能真正地结合在一起,其本质是人机一体化。ob体育
三一18号厂房是亚洲最大的智能化制造车间,有混凝土机械、路面机械、港口机械等多条装配线,是三一重工总装车间。2008年开始筹建,2012年全面投产,总面积约十万平方米。三一重工总装车间分为装配区、高精机加区、结构件区、立库区、展示厅、景观区六大功能区域;主要生产泵车ob体育、拖泵、车载泵和平地机、压路机、摊铺机、正面吊等产品。厂房规划全面应用数字化工厂仿真技术进行方案设计与验证,此举大大提高了规划的科学性,及布局的合理性。
三一重工在上海临港产业园建成全球最大最先进的挖掘机生产基地,焊接机器人大规模投入使用,使得三一挖掘机的使用寿命大约翻了两番,售后问题下降了四分之三。目前,三一重工已经完成车间机加设备的研发采购与安装调试。
三一智能化立体仓库由华中科大与三一联合研制,总投资6000多万元, 分南北两个库,由地下自动输送设备连成一个整体,总占地面积9000平方米,仓库容量大概是16000个货位。这个库区有几千种物料,ob体育能支持每月数千台产品的生产量。
三一集团制造执行系统,它充分利用信息化技术,从生产计划下达、物料配送、生产节拍、完工确认、标准作业指导、质量管理、关重件条码采集等多个维度进行管控,并通过网络实时将现场信息及时准确地传达到生产管理者与决策者。
采用了Andon系统之后,一旦发生问题,操作员可以在工作站拉一下绳索或者按一下按钮,触发相应的声音和点亮相应的指示灯,提示监督人员立即找出发生故障的地方以及故障的原因,可以减少停工时间同时又提高了生产效率。
在智能工厂里,人、机器和资源如同在一个社交网络里自然地相互沟通协作,生产出来的智能产品能够理解自己被制造的细节以及将如何使用,能够回答哪组参数被用来处理我、我应该被传送到哪里等问题。同时,智能辅助系统将从执行例行任务中解放出来,使他们能够专注于创新;灵活的工作组织能够帮助工人把生活和工作实现更好地结合,个体顾客的需求将得到满足。
CPS让物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自治等五大功能,从而实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合,将网络空间的高级计算能力有效的运用于现实世界中,从而在生产制造过程中,与设计、开发、生产有关的所有数据将通过传感器采集并进行分析,形成可自律操作的智能生产系统。
三项集成包括:横向集成、纵向集成与端对端的集成。将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过CPS形成一个智能网络,使人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务之间能够互联,从而实现横向、纵向和端对端的高度集成,集成是实现工业4.0的重点也是难点。
随着信息物理系统的推广,智能装备和终端的普及以及各种各样传感器的使用,将会带来无所不在的感知和无所不在的连接,所有的生产装备、感知设备、联网终端,包括生产者本身都在源源不断地产生数据,这些数据将会渗透到企业运营、价值链乃至产品的整个生命周期,是工业4.0和制造革命的基石。
实现虚拟生产和与现实生产环境的融合,采用创新软件、自动化技术、驱动技术及服务。这些能够缩短产品上市时间、提高生产效率和灵活性。
在对数控设备进行DNC联网的基础上,以图形化高级排产为技术核心,以机床的数据自动采集形成闭环管理,建成程序编制、物料准备、刀具准备等协同制造环境。
元工制造执行系统MES,是精益生产、数字化工厂、智慧工厂的支撑平台; MES和SCM基于多年积累的智配平台。元工CPS是工业4.0的执行平台,支持多种物联协议。
为制造业工厂智能化、自动化提供整体解决方案,包括各类设备的连接、工厂流程优化、设备集成、设备控制、产品追溯、工厂效能分析、KPI考核、智能报表展示。
以MOM解决方案为主体,通过艾普工华MDI系统,提供国内外主流的数字化设计系统与数字化管理系统的集成与咨询实施服务,形成的一套离散制造业数字化工厂整体解决方案。
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