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 　　【壓縮機(jī)網(wǎng)】什么是智能制造

 

　　智能制造在各行各業(yè)有自己的理解，在不同的國家，也有自己對這個領(lǐng)域的定義和探索。比如在日本，更偏重于精益制造，在德國，更偏重于自動化；在美國，更偏重與大數(shù)據(jù)的挖掘。在中國，國家也制定了《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(2018版)》，指南里分三個維度對智能制造進(jìn)行了定義：系統(tǒng)層級維度，包括設(shè)備、單元、車間、企業(yè)、協(xié)同；產(chǎn)品生命周期維度，包括設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流、銷售、服務(wù)；智能特征維度，包括資源要素、互聯(lián)互通、融合共享、系統(tǒng)集成、新興業(yè)態(tài)。
 

 

　　強(qiáng)時工廠自我診斷與分析

 

　　智能制造是個相對較大的概念，強(qiáng)時工廠探索智能制造并非是為了趕潮流、做表象，智能制造的根本目的是提高生產(chǎn)效率，提升產(chǎn)品與服務(wù)品質(zhì)?；诖耍凑諊抑悄苤圃鞓?biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南要求，結(jié)合空壓機(jī)行業(yè)本身特點(diǎn)，對企業(yè)進(jìn)行自我診斷與分析：蘇州強(qiáng)時屬于空壓機(jī)的整機(jī)制造廠，是典型的離散型制造企業(yè)，工廠具有訂單小批量，多品種的明顯特點(diǎn)。面對客戶需求，需要具備迅速交貨、品質(zhì)保證、個性化定制等能力。

 

　　從建設(shè)指南的要求來看，強(qiáng)時更著重于產(chǎn)品生命周期維度，結(jié)合系統(tǒng)層級維度與智能特征維度，對強(qiáng)時工廠現(xiàn)狀進(jìn)行評價與改善規(guī)劃。經(jīng)過詳細(xì)數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)，強(qiáng)時工廠計(jì)劃以工廠層面的ERP為基礎(chǔ)，以建設(shè)數(shù)字化車間為重心，在強(qiáng)時工廠推行實(shí)務(wù)性的智能車間。

 

　　強(qiáng)時工廠的數(shù)字化車間探索

 

　　為什么需要數(shù)字化車間？經(jīng)過梳理，發(fā)現(xiàn)目前的工廠管理存在以下問題：

 

　　1.生產(chǎn)管理問題

 

　　管理手段：紙面文件、手工管理工作量大、費(fèi)時費(fèi)力；

 

　　計(jì)劃調(diào)度：依靠人工經(jīng)驗(yàn)，計(jì)劃趕不上變化，生產(chǎn)調(diào)度臨時性，隨意性和盲目性大；

 

　　生產(chǎn)準(zhǔn)備：車間物料、工裝、設(shè)備、資料等制造資源與生產(chǎn)計(jì)劃脫節(jié)，延長生產(chǎn)周期；

 

　　進(jìn)度與過程管理：需要跑現(xiàn)場詢問了解，信息滯后，不能全面及時掌握所有生產(chǎn)數(shù)據(jù)；制品周轉(zhuǎn)和等待時間長，混亂無章；成本控制缺乏準(zhǔn)備依據(jù)；

 

　　質(zhì)量保證與追溯：過程數(shù)據(jù)收集困難。

 

　　2.生產(chǎn)能力問題

 

　　設(shè)備利用率低；

 

　　交貨期長；

 

　　缺乏快速響應(yīng)能力；

 

　　質(zhì)量與成本控制困難。

 

　　綜上所述：車間的數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化是智能制造的薄弱環(huán)節(jié)。

 

　　強(qiáng)時數(shù)字化車間建設(shè)要點(diǎn)

 

　　要點(diǎn)1：車間/工廠的總體設(shè)計(jì)、工藝流程及布局建立數(shù)字化模型，并進(jìn)行模擬仿真，實(shí)現(xiàn)規(guī)劃、生產(chǎn)、運(yùn)營的全流程數(shù)字化管理。

 

　　措施：強(qiáng)時制造車間為裝配類車間，強(qiáng)時擬按實(shí)際車間比例，建造二維模型，并模擬各流程物料流轉(zhuǎn)情況，實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)從ERP數(shù)據(jù)抓取，并以電子看板形式在車間展示。電子看板顯示倉庫發(fā)料進(jìn)度，車間綜合運(yùn)轉(zhuǎn)情況，各工位實(shí)際裝配數(shù)量，測試間在測試數(shù)量、入庫數(shù)量等信息，主要展示計(jì)劃、發(fā)料、裝配、測試等實(shí)際狀態(tài)。

 

　　要點(diǎn)2：應(yīng)用數(shù)字化三維設(shè)計(jì)與工藝技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品、工藝設(shè)計(jì)與仿真，并通過物理檢測與實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證與優(yōu)化。建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(PDM)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝數(shù)據(jù)的集成管理。

 

　　措施：強(qiáng)時研發(fā)部采用數(shù)字化三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，在三維軟件上進(jìn)行裝配模擬仿真，運(yùn)動部件裝配仿真，結(jié)構(gòu)件應(yīng)力仿真。設(shè)計(jì)完成后，通過設(shè)計(jì)評審，可自動輸出產(chǎn)品BOM，并上傳至ERP系統(tǒng)。使用PDM系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品版本管理，更改管理。

 

　　要點(diǎn)3：制造裝備數(shù)控化率超過70%，并實(shí)現(xiàn)高檔數(shù)控機(jī)床與工業(yè)機(jī)器人、智能傳感與控制裝備、智能檢測與裝配裝備、智能物流與倉儲裝備等關(guān)鍵技術(shù)裝備之間的信息互聯(lián)與集成。

 

　　措施：強(qiáng)時制造車間主要為裝配性車間，具備小批量，多規(guī)格的顯著特點(diǎn)，在裝配自動化實(shí)施方面較為困難，在產(chǎn)品測試階段進(jìn)行了數(shù)字化改造，產(chǎn)品性能檢測數(shù)據(jù)實(shí)時上傳至ERP系統(tǒng)，并和產(chǎn)品整機(jī)序列號進(jìn)行綁定，以備后期追溯。在材料倉庫進(jìn)行了庫位管理，并使用PAD進(jìn)行掃碼出入庫，可有效監(jiān)控物流情況及收發(fā)料效率。
 

 

　　要點(diǎn)4：建立生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)進(jìn)度、現(xiàn)場操作、質(zhì)量檢驗(yàn)、設(shè)備狀態(tài)、物料傳送等生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)自動上傳，并實(shí)現(xiàn)可視化管理。

 

　　措施：強(qiáng)時在制造全流程均實(shí)行條碼管理，占全部料件的70%的原材料，均用唯一的條碼進(jìn)行標(biāo)識，從收貨開始，到倉儲、生產(chǎn)發(fā)料、生產(chǎn)裝配各工序，到性能測試直至成品出庫，各流程均以條碼方式進(jìn)行記錄，在后期檢索中可實(shí)現(xiàn)下列功能：產(chǎn)品生命周期的各類信息檢索，包括部件供應(yīng)商，出入庫時間，部件進(jìn)貨檢驗(yàn)信息，制程裝配信息，性能檢驗(yàn)數(shù)據(jù)等，部分?jǐn)?shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)可在手機(jī)端進(jìn)行查詢。

 

　　要點(diǎn)5：建立車間制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES），實(shí)現(xiàn)計(jì)劃、調(diào)度、質(zhì)量、設(shè)備、生產(chǎn)、能效等管理功能。建立企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)（ERP），實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈、物流、成本等企業(yè)經(jīng)營管理功能。
 

 

　　措施：強(qiáng)時已經(jīng)建立公司層面的管理軟件ERP，及制造層面的MES，從產(chǎn)能配置、生產(chǎn)計(jì)劃排程、質(zhì)量數(shù)據(jù)、用電數(shù)據(jù)等各項(xiàng)數(shù)據(jù)的自動存儲與查詢。并使用供應(yīng)鏈平臺對供應(yīng)商進(jìn)行評價與管理，在平臺上進(jìn)行采購與統(tǒng)計(jì)分析。

 

　　要點(diǎn)6：建立工廠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、工藝、制造、檢驗(yàn)、物流等制造過程各環(huán)節(jié)之間，以及制造過程與制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）和企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)（ERP）的信息互聯(lián)互通。

 

　　措施：強(qiáng)時工廠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)由核心路由器-核心交換機(jī)+防火墻-局域交換機(jī)-無線AP等核心部件構(gòu)成，并鏈接至外部網(wǎng)路，內(nèi)部建立NAS存儲服務(wù)器，進(jìn)行內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲，ERP、MES等核心管理軟件采用華為私有云，并使用WEB服務(wù)器與數(shù)據(jù)服務(wù)器分開存儲的架設(shè)方式，既保證了訪問的便利性，又保證了數(shù)據(jù)的安全性。

 

　　要點(diǎn)7：建有工業(yè)信息安全管理制度和技術(shù)防護(hù)體系，具備網(wǎng)絡(luò)防護(hù)、應(yīng)急響應(yīng)等信息安全保障能力。建有功能安全保護(hù)系統(tǒng)，采用全生命周期方法有效避免系統(tǒng)失敗。

 

　　措施：強(qiáng)時工廠內(nèi)部部署有華為防火墻軟件，核心軟件部署在華為私有云，借助華為強(qiáng)大的數(shù)據(jù)安全能力，有效減輕工廠內(nèi)部機(jī)房的投入及管理成本，并租用華為云OSS存儲，以做ERP數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)備份，確保數(shù)據(jù)的安全性。

 

　　小結(jié)

 

　　目前，在上述7項(xiàng)內(nèi)容里，根據(jù)總體進(jìn)度安排，強(qiáng)時已經(jīng)完成總進(jìn)度的70%，預(yù)計(jì)到2019年年底，將完全達(dá)成目標(biāo)并投入使用。屆時，強(qiáng)時將在產(chǎn)品行內(nèi)領(lǐng)先的基礎(chǔ)上，再增加一項(xiàng)管理領(lǐng)先的殊榮——在空壓機(jī)行業(yè)首家完成數(shù)字化改造，初步建設(shè)成空壓機(jī)行業(yè)的數(shù)字工廠典范。

 

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]《智能制造國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)化》，機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所 丁露博士

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