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智能制造背景下智能工廠(chǎng)的特征
2018-10-27 13:16

智能工廠(chǎng)代表了高度互聯(lián)和智能化的數字時(shí)代,工廠(chǎng)的智能化通過(guò)互聯(lián)互通、數字化、大數據、智能裝備與智能供應鏈五大關(guān)鍵領(lǐng)域得以體現,每個(gè)領(lǐng)域的特征如下: 

       一.互聯(lián)互通 

  互聯(lián)互通是通過(guò)CPS系統將人、物、機器與系統進(jìn)行連接,以物聯(lián)網(wǎng)作為基礎,通過(guò)傳感器、RFID、二維碼和無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)等實(shí)現信息的采集,通過(guò)PLC和本地及遠程服務(wù)器實(shí)現人機界面的交互,在本地服務(wù)器和云存儲服務(wù)器實(shí)現數據讀寫(xiě),在ERP、PLM、MES和SCADA等平臺實(shí)現無(wú)縫對接,從而達到信息的暢通,人機的智能。一方面,通過(guò)這些技術(shù)實(shí)現智能工廠(chǎng)內部從訂單、采購、生產(chǎn)與設計等的信息實(shí)時(shí)處理與通暢,另一方面相關(guān)設計供應商、采購供應商、服務(wù)商和客戶(hù)等與智能工廠(chǎng)實(shí)現互聯(lián)互通,確保生產(chǎn)信息、服務(wù)信息等的同步,采購供應商隨時(shí)可以提取生產(chǎn)訂單信息,客戶(hù)隨時(shí)可以提交自己的個(gè)性化訂單且可以查詢(xún)自己訂單的生產(chǎn)進(jìn)展,服務(wù)商隨時(shí)保持與客戶(hù)等的溝通與相關(guān)事物處理。 

       二.數字化 

  數字化包含兩方面內容,一方面是指智能工廠(chǎng)在工廠(chǎng)規劃設計、工藝裝備開(kāi)發(fā)及物流等全部應用三維設計與仿真;通過(guò)仿真分析,消除設計中的問(wèn)題,將問(wèn)題提前進(jìn)行識別,減少后期改進(jìn)改善的投入,從而達到優(yōu)化設計成本與質(zhì)量,實(shí)現數字化制造和QCD與靈活生產(chǎn)的目標,實(shí)現真正的精益,通過(guò)仿真運營(yíng)成本降低10-30%,勞動(dòng)生產(chǎn)率提高15-30%。 

  另一方面,在傳感器、定位識別、數據庫分析等物聯(lián)網(wǎng)基礎數字化技術(shù)的幫助下,數字化貫穿產(chǎn)品創(chuàng )造價(jià)值鏈和智能工廠(chǎng)制造價(jià)值網(wǎng)絡(luò ),從研發(fā)BOM到采購BOM和制造BOM,甚至到營(yíng)銷(xiāo)服務(wù)的BOM準確性與及時(shí)性直接影響是否能實(shí)現智能化,從研發(fā)到運營(yíng),乃至商業(yè)模式也需要數字化的貫通,從某種程度而言數字化的實(shí)現程度也成為智能制造戰略成功的關(guān)鍵。 

        三.大數據 

  大數據,是一種規模大到在獲取、存儲、管理、分析方面大大超出傳統數據庫軟件工具處理能力范圍的數據集合,從大數據、物聯(lián)網(wǎng)的硬件基礎、連接技術(shù)到中間數據存儲平臺、數據分析平臺形成了整個(gè)大數據的架構,實(shí)現了底層硬件數據采集到頂層數據分析的縱向整合。 

  大數據的戰略意義不在于掌握龐大的數據信息,更重要的是對數據進(jìn)行專(zhuān)業(yè)化處理,將來(lái)自各專(zhuān)業(yè)的各類(lèi)型數據進(jìn)行提取、分割、建立模型并進(jìn)行分析,深度挖掘數據背后的潛在問(wèn)題和貢獻價(jià)值。數據采集方面毫無(wú)疑問(wèn)做的很好,但數據也僅僅停留在形成報表的層面,無(wú)法直接利用與分析,識別出問(wèn)題并進(jìn)行整改,直接反映的是數據分析和數據應用人員的缺失,尤其是與專(zhuān)業(yè)相結合,需要既了解專(zhuān)業(yè)又懂得建模和算法的數據分析人才,這也是大數據面臨的重要挑戰,亟需企業(yè)和學(xué)校聯(lián)合共同培養,且從取消手工的數據處理著(zhù)手開(kāi)展逐步積累,同時(shí)也反映了IT與制造的融合與同步不足。 

       四.智能供應鏈 

  智能供應鏈重點(diǎn)包含供應物流、生產(chǎn)物流、整車(chē)物流,各相應環(huán)節實(shí)施物流信息實(shí)時(shí)采集、同步傳輸、數據共享,并驅動(dòng)物流設備運行,實(shí)現智能物流體系,達到準時(shí)化、可視化的目的,確保了資源的有效共享,也確保了訂單的準時(shí)交付,在訂單準確的同時(shí)減小了存儲,最大限度的避免了倉儲及二次轉運的費用,降低生產(chǎn)成本,也是主機廠(chǎng)和供應商之間緊密合作下的質(zhì)量和價(jià)格的優(yōu)化,達到雙贏(yíng)的效果。 

       五.智能裝備


  智能裝備通過(guò)智能產(chǎn)品、人機界面、RFID射頻技術(shù)、插入技術(shù)、智能網(wǎng)絡(luò )及APP等具備可感知、可連接,形成了集群環(huán)境,最終形成“可感知-自記憶-自認知-自決策-自重構”的核心能力,如谷歌旗下公司開(kāi)發(fā)的AlphaGo一樣具備深度學(xué)習的智能,根據實(shí)際形勢的輸入可以自動(dòng)分析判斷、邏輯推理,思考下一步的落子,在人工智能領(lǐng)域形成了對人類(lèi)圍棋的絕對壓倒性?xún)?yōu)勢,AlphaGo的出現象征著(zhù)計算機技術(shù)已進(jìn)入人工智能的新信息技術(shù)時(shí)代(新IT時(shí)代),未來(lái)將于醫療等行業(yè)進(jìn)行深度合作,作為人工智能的代表也預示智能裝備的時(shí)代來(lái)臨,充分證明智能裝備是智能工廠(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)和數字化制造的基礎,也是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現的關(guān)鍵要素。 

智能制造背景下智能工廠(chǎng)的特征(圖1)


智能制造的目標 


在經(jīng)濟快速增長(cháng)期,傳統價(jià)值鏈的制造企業(yè)和用戶(hù)企業(yè)之間的矛盾被大量的訂單和充裕的現金流掩蓋,隨著(zhù)中國經(jīng)濟常態(tài)化,材料成本的增長(cháng),環(huán)保壓力的增加,市場(chǎng)和資金的雙重壓力來(lái)臨,兩者之間的矛盾日趨顯著(zhù)。制造企業(yè)為提高生產(chǎn)效率,提高質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,只能進(jìn)行生產(chǎn)線(xiàn)升級與智能制造,下游相關(guān)投入會(huì )變?yōu)槌杀緦訉觽鬟f給上游,但又不會(huì )也不可能完全轉嫁給消費者。如何為用戶(hù)創(chuàng )造新的需求和價(jià)值才是目的,如何通過(guò)智能制造解決用戶(hù)問(wèn)題才應該是企業(yè)重點(diǎn)考慮的。 

  如何實(shí)現個(gè)性化的定制也是智能制造的一個(gè)方向;市場(chǎng)作為一線(xiàn)的戰場(chǎng),能傾聽(tīng)到客戶(hù)真實(shí)的聲音與需求,真正為客戶(hù)思考,為每一個(gè)價(jià)值鏈問(wèn)題進(jìn)行思考,堅信“問(wèn)題就是機會(huì )”,思考哪怕覺(jué)得不可能一點(diǎn)需求,都有可能創(chuàng )造無(wú)限的價(jià)值,關(guān)鍵也是要融入智能工廠(chǎng)的五大領(lǐng)域技術(shù),市場(chǎng)做好的同時(shí)不能僅僅依靠研發(fā)、市場(chǎng),更多的也應該考慮團隊協(xié)作,考慮立體化多方位的智能化技術(shù)手段,同時(shí)智能制造也需要建立在市場(chǎng)驅動(dòng)的前提下,將科技驅動(dòng)作為技術(shù)手段,逐步實(shí)現智能工廠(chǎng),實(shí)現智能制造,打造用戶(hù)新的需求和價(jià)值增長(cháng)點(diǎn)。