新一代智能制造
制造業(yè)企業(yè)總會面臨很多問題,例如產(chǎn)品問題、質(zhì)量問題、客戶問題,包括融資問題。而一些中小企業(yè),更會直面如何去研發(fā)一個好的產(chǎn)品、如何快速去滿足不同客戶的需求等急需解決的問題。針對問題與難點(diǎn),我們首先要形成以速度、靈活、質(zhì)量、效率為標(biāo)準(zhǔn)的解決目標(biāo),而這也正是智能制造要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。
我國制造業(yè)5大難題
針對制造業(yè)存在的難題和痛點(diǎn),我們再來考慮如何應(yīng)對和解決這些難題。先來看看智能制造相關(guān)的技術(shù)發(fā)展趨勢。這里以類似于Gartner的技術(shù)成熟曲線的形式,來解釋工業(yè)領(lǐng)域相關(guān)主流技術(shù)在近二十年的發(fā)展變化情況。首先,工業(yè)自動化經(jīng)過近幾十年的發(fā)展,已經(jīng)相當(dāng)成熟,處于相對平穩(wěn)發(fā)展階段,而數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化在工業(yè)領(lǐng)域經(jīng)多年積累沉淀后,終于要迎來爆發(fā),因此目前可以說是工業(yè)數(shù)字化/網(wǎng)絡(luò)化的時代。對于智能化來說,近兩年人工智能再次成為熱點(diǎn),人們對智能化的預(yù)期也達(dá)到空前的高峰,但是,智能化在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用還比較少,還有很多需要攻關(guān)的技術(shù)和應(yīng)用門檻,只不過技術(shù)的更新迭代周期越來越短,越來越快,在過高的預(yù)期之后會進(jìn)入什么樣的狀態(tài)呢,我們需要一同見證。
新一代智能制造融合了智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、自動化,并可以在技術(shù)維度、價值維度、組織維度提供幫助。簡單來說我們可以將新一代智能制造稱之為新的數(shù)字化。不論你是冶金行業(yè)亦或是機(jī)加工行業(yè),甚至其他行業(yè),如果想要了解一個是不是達(dá)到了智能制造的水平,我們都可以拿下面的標(biāo)準(zhǔn)來衡量。
智能制造的特點(diǎn)
數(shù)字化工廠
如果是扎扎實(shí)實(shí)做工業(yè)的,那么就一定要務(wù)實(shí)?,F(xiàn)今的潮流中,不是說想要智能工廠就能實(shí)現(xiàn),正確的打開方式是要從數(shù)字化做起。
智能制造的特點(diǎn)
對于制造業(yè)來說,如果你是一個工廠老板,一個企業(yè)家,從最開始就會考慮產(chǎn)品的設(shè)計、工藝規(guī)劃、車間生產(chǎn)的配套裝備以及最后生產(chǎn)完成等一系列問題。而這就是從最開始的概念,到數(shù)字化模型,再到實(shí)際生產(chǎn)的過程,再到產(chǎn)品交付和服務(wù),最后形成一個閉環(huán)的過程。任何一個工廠都不是建完就完了,我們還需要考慮產(chǎn)品的更迭,設(shè)備的淘汰以及優(yōu)化等多種多樣的問題,在閉環(huán)中要對工廠進(jìn)行不斷的升級改造,不斷地優(yōu)化。
數(shù)字化雙胞胎就好像虛擬世界和物理世界形成一個“真”的雙胞胎,也許你無法分清楚誰是真實(shí)的,但是我們利用虛擬數(shù)據(jù)對比物理數(shù)據(jù)、利用仿真,來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和生產(chǎn)的不斷優(yōu)化,解決生產(chǎn)什么、如何生產(chǎn)、在哪生產(chǎn)等直面的問題。而數(shù)字化雙胞胎數(shù)據(jù)總線則可以將虛擬工藝參數(shù)與實(shí)際工藝參數(shù)比對,產(chǎn)線優(yōu)化和實(shí)際生產(chǎn)計劃比對等數(shù)據(jù)從上到下的連通、關(guān)聯(lián),最終幫助解決制造企業(yè)的信息孤島問題。
現(xiàn)階段,在自動化、WMS甚至ERP都已普及的情況下,中國智能制造最為核心關(guān)注的就是PLM產(chǎn)品全生命周期管理和MES制造執(zhí)行系統(tǒng)了。在PLM產(chǎn)品全生命周期管理中,無論是產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)工藝,還是生產(chǎn)執(zhí)行,在產(chǎn)品概念建立、產(chǎn)線規(guī)劃、生產(chǎn)流程仿真、計劃排產(chǎn)中,都可以以數(shù)字化的方式進(jìn)行仿真和驗證。
數(shù)字化工廠整體架構(gòu)
在數(shù)字化工廠整體架構(gòu)下,遵循的是自上而下規(guī)劃、自下而上實(shí)施的原則,而第一步規(guī)劃的目的就是要設(shè)定好目標(biāo)和愿景。有人會問,為什么不先從底層的自動化開始呢?其實(shí)也可以,但是頂層的規(guī)劃更為重要,我們可以進(jìn)行輕量級,也可以進(jìn)行重量級的規(guī)劃。但在規(guī)劃后我們會進(jìn)行評估或測評,并得到一個現(xiàn)階段的情況:工廠是處于 1.0 還是 2.0 亦或是 3.0 的水平 ,這樣會幫助企業(yè)了解自己的真實(shí)愿景。下一步,在 ERP 普及的情況下,我們會去考慮產(chǎn)品的全生命周期管理,幫助企業(yè)解決從產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)線規(guī)劃到生產(chǎn)排產(chǎn)等一系列問題。第三步,我們會為企業(yè)考慮生產(chǎn)運(yùn)營管理,解決是否實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明、看板等設(shè)備投入、質(zhì)量檢驗、 APS 排產(chǎn)等問題。最后,再為企業(yè)自動化系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供方案建議,并最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)的產(chǎn)線設(shè)計與建設(shè)。
PLM 解決方案是一體化的數(shù)字化制造解決方案 ,它可以幫助企業(yè)實(shí)時的做好三維仿真,包括工廠規(guī)劃與仿真、生產(chǎn)工藝規(guī)劃、過程仿真與虛擬調(diào)試,以數(shù)字化的方式連接虛擬產(chǎn)品和實(shí)際生產(chǎn),通過將所有制造學(xué)科與產(chǎn)品工程聯(lián)系起來幫助企業(yè)創(chuàng)新, 并最終提高效益。數(shù)字化制造并不是一個靜態(tài)的展示,而是根據(jù)用戶的需求去實(shí)現(xiàn)實(shí)時的動態(tài)展示。
生產(chǎn)運(yùn)營管理MOM是數(shù)字化工廠整體架構(gòu)中另一個亮點(diǎn),它可以幫助企業(yè)解決智能物流配送、數(shù)字化看板與分析、全程質(zhì)量追溯與分析、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集、數(shù)字化質(zhì)量檢驗等問題,幫助企業(yè)確定這些系統(tǒng)模塊是否缺失、要不要上等一系列的問題。
最后,我們通過TIA全集成自動化,綜合的幫助企業(yè)查缺補(bǔ)漏,解決企業(yè)在自動化中的短板,解決自動化網(wǎng)絡(luò)的鋪設(shè)等實(shí)際問題,實(shí)現(xiàn)最基礎(chǔ)的自動化建設(shè)。