關(guān)鍵詞:離散型制造、智能制造
智能制造專題內(nèi)容更新啦,今天筆者想和大家聊一聊關(guān)于離散型制造模式下的智能制造應(yīng)用分析。
概念:離散型制造是指生產(chǎn)過程中基本上沒有發(fā)生物質(zhì)改變,只是物料的形狀和組合發(fā)生改變,即產(chǎn)品是由各種物料裝配而成,并且產(chǎn)品與所需物料之間有確定的數(shù)量比例,如一個(gè)產(chǎn)品有多少個(gè)部件,一個(gè)部件有多少個(gè)零件,這些物料不能多也不能少。按通常行業(yè)劃分屬于離散行業(yè)的典型行業(yè)有機(jī)械制造業(yè)、汽車制造業(yè)、家電制造業(yè)等等。
特點(diǎn):離散型制造型企業(yè)的生產(chǎn)主要表現(xiàn)為:
1、生產(chǎn)模式——按定單生產(chǎn)、按庫存生產(chǎn);
2、批量特點(diǎn)——多品種、小批量或單件生產(chǎn);
4、產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率很大程度上依賴于工人的技術(shù)水平;
5、自動(dòng)化主要集中在單元級(jí)(如數(shù)控機(jī)床),自動(dòng)化水平相對(duì)較低;
6、需要檢驗(yàn)每個(gè)單件、每道工序的加工質(zhì)量;
7、產(chǎn)品的工藝過程經(jīng)常變更等等。
智能制造目標(biāo)
在機(jī)械、航空、航天、汽車、船舶、輕工、服裝、醫(yī)療器械、電子信息等離散制造領(lǐng)域,企業(yè)將開展智能車間/工廠的集成創(chuàng)新與應(yīng)用示范工廠,推進(jìn)數(shù)字化設(shè)計(jì)、裝備智能化升級(jí)、工藝流程優(yōu)化、精益生產(chǎn)、可視化管理、質(zhì)量控制與追溯、智能物流等試點(diǎn)應(yīng)用,最終推動(dòng)企業(yè)全業(yè)務(wù)流程智能化整合。
智能制造要素條件
車間/工廠的總體設(shè)計(jì)、工藝流程及布局均已建立數(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)營全流程數(shù)字化管理。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,并通過物理檢測與試驗(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)品數(shù)據(jù)的集成管理。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(chǔ)裝備等關(guān)鍵技術(shù)裝備在生產(chǎn)管控中的互聯(lián)互通與高度集成。建立生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng),充分采集生產(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),并實(shí)現(xiàn)可視化管理。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)、能效的全過程閉環(huán)管理。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)營管理的優(yōu)化。建立工廠內(nèi)部互聯(lián)互通網(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,以及與制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)和企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)(ERP)的高效協(xié)同與集成,建立全生命周期產(chǎn)品信息統(tǒng)一平臺(tái)。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)失效。
智能制造方法
推進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備(生產(chǎn)線)智能化。通過引進(jìn)各類符合生產(chǎn)所需的智能裝備,建立基于CPS系統(tǒng)的車間級(jí)智能生產(chǎn)單元,提高精準(zhǔn)制造、敏捷制造能力。
拓展基于產(chǎn)品智能化的增值服務(wù)。利用產(chǎn)品的智能裝置實(shí)現(xiàn)與CPS系統(tǒng)的互聯(lián)互通,支持產(chǎn)品的遠(yuǎn)程故障診斷和實(shí)時(shí)診斷等服務(wù)。
推進(jìn)車間級(jí)與企業(yè)級(jí)系統(tǒng)集成。實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和經(jīng)營的無縫集成和上下游企業(yè)間的信息共享,開展基于橫向價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同創(chuàng)新。
推進(jìn)生產(chǎn)與服務(wù)的集成?;谥悄芄S實(shí)現(xiàn)服務(wù)化轉(zhuǎn)型,提高產(chǎn)業(yè)效率和核心競爭力。
智能制造建議
對(duì)于離散制造業(yè)而言,產(chǎn)品往往由多個(gè)零部件經(jīng)過一系列不連續(xù)的工序裝配而成,其過程包含很多變化和不確定因素,在一定程度上增加了離散型制造生產(chǎn)組織的難度和配套復(fù)雜性。面向訂單的離散型制造企業(yè)具有多品種、小批量的特點(diǎn),因此,離散制造型企業(yè)更加重視生產(chǎn)的柔性,重點(diǎn)建設(shè)基于MES的智能制造生產(chǎn)線,從以下幾方面進(jìn)行探索:
1、資源管理
MES系統(tǒng)接收公司部件級(jí)生產(chǎn)交付計(jì)劃,計(jì)劃人員利用MES系統(tǒng)完成排產(chǎn)后,通過該資源需求計(jì)劃管理模塊處理,可自動(dòng)生成相關(guān)各類零件級(jí)資源的需求計(jì)劃, 如:毛料計(jì)劃、工裝計(jì)劃、刀具計(jì)劃、樣板計(jì)劃和成品半成品計(jì)劃等。生成的資源需求計(jì)劃直接傳遞給各類資源庫房,由庫房及時(shí)反饋資源準(zhǔn)備狀況,所有資源依據(jù)反饋的需求時(shí)間、需求設(shè)備、零件加工周期、風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)和緊急程度等信息,進(jìn)行資源的優(yōu)化組合,控制資源有效利用。至此,資源準(zhǔn)備工作完成,將數(shù)據(jù)傳遞給資源 配送管理模塊。
2、資源配送
各類生產(chǎn)資源設(shè)立專門的配送部門負(fù)責(zé)資源配送,經(jīng)資源需求計(jì)劃管理模塊處理后,由需求工段進(jìn)行確認(rèn)申請配送。配送過程嚴(yán)格由管控平臺(tái)進(jìn)行管理控制,資源在傳遞的過程中,設(shè)備操作者無須離開設(shè)備或溝通協(xié)調(diào)資源配套問題,從而大幅降低了數(shù)控設(shè)備停機(jī)時(shí)間,有效提升了設(shè)備利用效率。針對(duì)離散行業(yè)的資源配送管理包含:刀具配送、工裝配送、毛料配送和樣板配送等。
3、現(xiàn)場狀態(tài)采集
靜態(tài)資源配送到位后,進(jìn)入轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品的加工階段,該階段也是信息較為繁雜和分散的階段。為增加車間生產(chǎn)現(xiàn)場的透明度,系統(tǒng)通過MDC設(shè)備監(jiān)控功能和現(xiàn)場采 集終端手動(dòng)采集功能,將車間所有工序級(jí)作業(yè)任務(wù)的加工信息實(shí)時(shí)反饋給計(jì)劃調(diào)度部門。由于生產(chǎn)現(xiàn)場作業(yè)任務(wù)的進(jìn)度可實(shí)時(shí)反饋,計(jì)劃部門計(jì)劃員與工段計(jì)劃每周 定期核對(duì)計(jì)劃完成情況的工作可取消了,取而代之的是計(jì)劃員通過進(jìn)度監(jiān)控隨時(shí)了解重要訂單的加工進(jìn)度,對(duì)可能逾期的任務(wù)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,體現(xiàn)了離散型制造業(yè)動(dòng)態(tài)管理的特性。由于計(jì)劃調(diào)度部門及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,系統(tǒng)會(huì)依據(jù)調(diào)整結(jié)果重新對(duì)資源進(jìn)行重組,因此提高了生產(chǎn)作業(yè)的連貫性,降低設(shè)備閑置率,提高了生產(chǎn)效率。
4、問題反饋及處理
車間生產(chǎn)過程中各類偶發(fā)事件難以及反饋處理由MES系統(tǒng)解決產(chǎn)品轉(zhuǎn)換過程中信息不暢的問題。并將處理人員的響應(yīng)及處理效率將納入績效考核,從而實(shí)現(xiàn)了問題及時(shí)反饋與處理能力,有效提升了管理水平。
5、可視化管理
結(jié)合LED屏幕和現(xiàn)場電子液晶看板等現(xiàn)代化信息輸出設(shè)備,MES可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息的動(dòng)態(tài)顯示,為各部門協(xié)同作業(yè)提供直觀、實(shí)時(shí)的進(jìn)度信息,為決策層提供客觀、準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。
本期智能制造專題分享就到這里,希望筆者關(guān)于離散型制造業(yè)在智能制造轉(zhuǎn)型中的一些思考能引起各位同仁的共鳴,鐳立科技愿與各位企業(yè)伙伴一起在智能智造領(lǐng)域持續(xù)探索最優(yōu)實(shí)踐。
注:文章內(nèi)容為作者原創(chuàng),如需轉(zhuǎn)載請聯(lián)系鐳立科技027-87771771