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智能化工程的规划步骤有哪些?
2019-05-16    16:16:00
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      伴随着物联网的到来,我们从数字化工厂到智能化工厂已经成为不可逆转的工业发展方向。越来越多的工业企业为了保持未来的企业竞争力,都开始了智能化工厂的探索和尝试。要规划智能化工厂究竟有哪些要素,接下来我们就一起来看看。


智能化工程图


1.数据的采集和管理
数据是智能工厂建设的血液,在各应用系统之间流动。在智能工厂运转的过程中,会产生设计、工艺、制造、仓储、物流、质量、人员等业务数据,这些数据可能分别来自ERP、MES、APS、WMS、QIS等应用系统。生产过程中需要及时采集产量、质量、能耗、加工精度和设备状态等数据,并与订单、工序、人员进行关联,以实现生产过程的全程追溯。

此外,在智能工厂的建设过程中,需要建立数据管理规范,来保证数据的一致性和准确性。还要预先考虑好数据采集的接口规范,以及SCADA(监控和数据采集)系统的应用。企业需要根据采集的频率要求来确定采集方式,对于需要高频率采集的数据,应当从设备控制系统中自动采集。

另外,必要时,还应当建立专门的数据管理部门,明确数据管理的原则和构建方法,确立数据管理流程与制度,协调执行中存在的问题,并定期检查落实优化数据管理的技术标准、流程和执行情况。

2.设备联网
实现智能工厂乃至工业4.0,推进工业互联网建设,实现MES应用,最重要的基础就是要实现M2M,也就是设备与设备之间的互联,建立工厂网络。
企业应该对设备与设备之间如何互联,采用怎样的通信方式、通信协议和接口方式等问题建立统一的标准。在此基础上,企业可以实现对设备的远程监控,机床联网之后,可以实现DNC(分布式数控)应用。设备联网和数据采集是企业建设工业互联网的基础。

3.工厂智能物流
推进智能工厂建设,生产现场的智能物流十分重要,尤其是对于离散制造企业。智能工厂规划时,要尽量减少无效的物料搬运。很多制造企业在装配车间建立了集中拣货区(Kitting Area),根据每个客户订单集中配货,并通过DPS(DigitalSystem)方式进行快速拣货,配送到装配线,消除了线边仓。

离散制造企业在两道机械工序之间可以采用带有导轨的工业机器人、桁架式机械手等方式来传递物料,还可以采用AGV、RGV(有轨穿梭车)或者悬挂式输送链等方式传递物料。立体仓库和辊道系统的应用,也是企业在规划智能工厂时,需要进行系统分析的问题。

4。生产质量管理和设备管理
提高质量是企业永恒的主题,在智能工厂规划时,生产质量管理和设备管理更是核心的业务流程。贯彻质量是设计、生产出来,而非检验出来的理念。

质量控制在信息系统中需嵌入生产主流程,如检验、试验在生产订单中作为工序或工步来处理;质量控制的流程、表单、数据与生产订单相互关联、穿透;构建质量管理的基本工作路线:质量控制设置→检测→记录→评判→分析→持续改进。

设备是生产要素,发挥设备的效能(OEE—设备综合效率)是智能工厂生产管理的基本要求。OEE的提升标志产能的提高和成本的降低。生产管理信息系统需设置设备管理模块,使设备释放出最高的产能,通过生产的合理安排,使设备尤其是关键、瓶颈设备减少等待时间。

在设备管理模块中,要建立各类设备数据库、设置编码,及时对设备进行维保;通过实时采集设备状态数据,为生产排产提供设备的能力数据;建立设备的健康管理档案,根据积累的设备运行数据建立故障预测模型,进行预测性维护,最大限度地减少设备的非计划性停机;要进行设备的备品备件管理。

5.智能厂房设计
智能厂房除了水、电、汽、网络、通信等管线的设计外,还要规划智能视频监控系统、智能采光与照明系统、通风与空调系统、智能安防报警系统、智能门禁一卡通系统、智能火灾报警系统等。采用智能视频监控系统,可以判断监控画面中的异常情况,并以最快和最佳的方式发出警报或触发其它动作。

整个厂房的的工作分区(加工、装配、检验、进货、出货、仓储等)应根据工业工程的原理进行分析,可以使用数字化制造仿真软件对设备布局、产线布置、车间物流进行仿真。在厂房设计时,还应当思考如何降低噪音,如何能够便于设备灵活调整布局,多层厂房如何进行物流输送等问题。

智能化工厂总结:制造企业在规划智能工厂时,必须高度关注智能装备的最新发展。机床设备正在从数控化走向智能化,很多企业在设备上下料时采用了工业机器人。未来的工厂中,金属增材制造设备将与切削加工(减材)、成型加工(等材)等设备组合起来,极大地提高材料利用率。希望以上的内容可以帮助大家。

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