在当前智能制造的热潮之下,很多企业都在规划建设智能工厂。那么,智能工厂的规划要考虑哪些核心要素?关注哪些维度?
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制造工艺的分析与优化
光伏产业链
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数据采集
通过数据采集准确了解设备状态
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设备联网
设备联网示意图
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。
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工厂智能物流
标致雪铁龙工厂装配车间的集中拣货和RGV应用
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。在车间现场还需要根据前后道工序之间产能的差异,设立生产缓冲区。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。
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生产质量管理
三星的生产质量管理实践
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设备管理
通过预测性维护尽早发现设备的故障隐患
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智能厂房设计
智能工厂的厂房布局
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。
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智能装备的应用
增材制造设备与切削加工设备组合应用的智能制造单元
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智能产线规划
三菱电机名古屋制作所的电磁阀智能产线
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制造执行系统
MES是智能工厂的枢纽
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能源管理
三菱电机福山制作所的节能案例
施耐德电气的Ecostructure平台提供了企业能效管理的整体解决方案;三菱电机则提出了能源JIT理念,福山制作所对空调系统、空压机、锅炉等耗能设备进行重点监控,对于非生产时间的能耗进行追溯,对生产线每个工位的能耗进行检测,将节能的责任分配到班组,从而节约能源。
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生产无纸化
通过工业平板显示工艺过程卡
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工业安全
工业安全涉及诸多领域
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精益生产
持续推进精益体系建设
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人工智能技术应用
IBM应用人工智能技术进行质量改进
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生产监控与指挥系统
美的工厂的生产指挥大屏
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数据管理
某企业的数据分析平台
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劳动力管理
推进对劳动力的精益管理(来源:Kronos)
总之,要做好智能工厂的规划,需要综合运用这“十八般武艺”,从各个视角综合考虑,从投资预算、技术先进性、投资回收期、系统复杂性、生产的柔性等多个方面进行综合权衡、统一规划,从一开始就避免产生新的信息孤岛和自动化孤岛,才能确保做出真正可落地,既具有前瞻性,又有实效性的智能工厂规划方案。同时,还可以基于这些维度来建立智能工厂的评估体系。
智能工厂的规划是一个十分复杂的系统工程,需要企业的生产、工艺、IT、自动化、设备和精益等部门通力协作;同时,也需要引入专业的工厂设计和智能制造咨询服务机构深入合作。