離(li)散制造業需(xu)要實現生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)設備網(wang)絡化(hua)、生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)數據可視化(hua)、生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)文(wen)檔無(wu)紙(zhi)化(hua)、生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)過程(cheng)透明(ming)化(hua)、生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)現場(chang)無(wu)人化(hua)等先(xian)進技術應用(yong)，做到縱(zong)向(xiang)、橫向(xiang)和端到端的(de)集成，以實現優質、高效、低耗、清(qing)潔、靈活的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)，從(cong)而建立(li)基于工業大數據和“互聯(lian)網(wang)”的(de)智(zhi)能工廠。
生產設備網(wang)絡化，實(shi)現車(che)間“物聯網(wang)”
物(wu)(wu)聯網(wang)是(shi)指通(tong)(tong)過(guo)各(ge)種(zhong)信(xin)息傳感設(she)(she)備，實(shi)(shi)時采(cai)集任何需(xu)要監控(kong)、連接(jie)(jie)、互動的(de)(de)物(wu)(wu)體或過(guo)程等各(ge)種(zhong)需(xu)要的(de)(de)信(xin)息，其目的(de)(de)是(shi)實(shi)(shi)現(xian)物(wu)(wu)與(yu)物(wu)(wu)、物(wu)(wu)與(yu)人，所(suo)有的(de)(de)物(wu)(wu)品與(yu)網(wang)絡的(de)(de)連接(jie)(jie)，方(fang)便識別、管理和控(kong)制。傳統的(de)(de)工業生(sheng)產采(cai)用M2M(Machineto Machine)的(de)(de)通(tong)(tong)信(xin)模(mo)式(shi)，實(shi)(shi)現(xian)了設(she)(she)備與(yu)設(she)(she)備間的(de)(de)通(tong)(tong)信(xin)，而物(wu)(wu)聯網(wang)通(tong)(tong)過(guo)Things to Things的(de)(de)通(tong)(tong)信(xin)方(fang)式(shi)實(shi)(shi)現(xian)人、設(she)(she)備和系(xi)統三者之間的(de)(de)智能(neng)化、交互式(shi)無縫連接(jie)(jie)。
在離散制造企業車間(jian)，將(jiang)所(suo)有的設(she)(she)(she)(she)備及工(gong)(gong)位(wei)(wei)統一聯網(wang)管(guan)理(li)，使設(she)(she)(she)(she)備與設(she)(she)(she)(she)備之(zhi)間(jian)、設(she)(she)(she)(she)備與計算機之(zhi)間(jian)能夠聯網(wang)通(tong)訊(xun)，設(she)(she)(she)(she)備與工(gong)(gong)位(wei)(wei)人(ren)員(yuan)(yuan)緊密關聯。如：數控編程(cheng)人(ren)員(yuan)(yuan)可(ke)以在自己的計算機上進行編程(cheng)，將(jiang)加工(gong)(gong)程(cheng)序上傳至DNC服(fu)務器，設(she)(she)(she)(she)備操作人(ren)員(yuan)(yuan)可(ke)以在生產現場通(tong)過(guo)設(she)(she)(she)(she)備控制器下載所(suo)需(xu)要(yao)的程(cheng)序，待加工(gong)(gong)任務完成后，再通(tong)過(guo)DNC網(wang)絡將(jiang)數控程(cheng)序回傳至服(fu)務器中，由(you)程(cheng)序管(guan)理(li)員(yuan)(yuan)或工(gong)(gong)藝(yi)人(ren)員(yuan)(yuan)進行比較或歸檔，整(zheng)個生產過(guo)程(cheng)實現網(wang)絡化、追溯(su)化管(guan)理(li)。
利用大數據分析進行生產決策
目前(qian)，信息(xi)技術滲透到了某些先進離(li)散(san)制造(zao)(zao)企業(ye)產業(ye)鏈的(de)(de)(de)各個環節，條形碼(ma)、二維碼(ma)、RFID、工業(ye)傳感器、工業(ye)自動控制系統、工業(ye)物聯(lian)(lian)網(wang)(wang)、MES、ERP、CAD/CAM/CAE/CAI等(deng)技術在離(li)散(san)制造(zao)(zao)企業(ye)中(zhong)得(de)到廣泛應用(yong)，尤其是互聯(lian)(lian)網(wang)(wang)、移(yi)動互聯(lian)(lian)網(wang)(wang)、物聯(lian)(lian)網(wang)(wang)等(deng)新一(yi)代信息(xi)技術在工業(ye)領域的(de)(de)(de)應用(yong)，離(li)散(san)制造(zao)(zao)企業(ye)也(ye)(ye)進入了互聯(lian)(lian)網(wang)(wang)工業(ye)的(de)(de)(de)新的(de)(de)(de)發展(zhan)階段，所(suo)擁有的(de)(de)(de)數(shu)據也(ye)(ye)日益豐富，隨(sui)著柔性化智能生產的(de)(de)(de)需求，對生產數(shu)據的(de)(de)(de)實(shi)時(shi)性要求也(ye)(ye)更(geng)高(gao)。
在離(li)散制(zhi)造企(qi)業(ye)車間(jian)，每隔(ge)幾秒就(jiu)(jiu)收(shou)集一(yi)次數據(ju)(ju)，利(li)用這些(xie)數據(ju)(ju)可以(yi)實現很多形式的分析(xi)，包括設備開機率(lv)、主軸運轉率(lv)、主軸負載率(lv)、運行率(lv)、故障率(lv)、生產(chan)率(lv)、設備綜合利(li)用率(lv)(OEE)、零(ling)部(bu)件(jian)合格率(lv)、質量(liang)百分比等。在生產(chan)工藝(yi)改進方面，在生產(chan)過程中使用這些(xie)大數據(ju)(ju)，就(jiu)(jiu)能(neng)(neng)分析(xi)整個(ge)生產(chan)流程，了(le)解(jie)每個(ge)環節是如何執行的。一(yi)旦有某個(ge)流程偏離(li)了(le)標(biao)準工藝(yi)，就(jiu)(jiu)會(hui)產(chan)生一(yi)個(ge)報警信號，能(neng)(neng)更快(kuai)速地發(fa)現錯誤或(huo)者瓶(ping)頸所在，也就(jiu)(jiu)能(neng)(neng)更容(rong)易(yi)解(jie)決問題。
利用大數(shu)據技(ji)術，還可以對(dui)產(chan)品(pin)的(de)(de)生(sheng)產(chan)過程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)建(jian)立(li)虛擬模型(xing)，仿真并優化生(sheng)產(chan)流程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)，當所(suo)有(you)流程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)和績效數(shu)據都能(neng)在(zai)系統中(zhong)重(zhong)建(jian)時，這種透明度將(jiang)有(you)助于(yu)制造(zao)企業改(gai)進其生(sheng)產(chan)流程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)。再如，在(zai)能(neng)耗(hao)(hao)分(fen)析方(fang)面，在(zai)設(she)備(bei)生(sheng)產(chan)過程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)中(zhong)利用傳(chuan)感器集中(zhong)監控所(suo)有(you)的(de)(de)生(sheng)產(chan)流程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)，能(neng)夠發(fa)現能(neng)耗(hao)(hao)的(de)(de)異常或(huo)峰值情(qing)形，由此(ci)便可在(zai)生(sheng)產(chan)過程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)中(zhong)優化能(neng)源的(de)(de)消耗(hao)(hao)，對(dui)所(suo)有(you)流程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)進行(xing)分(fen)析將(jiang)會大大降低能(neng)耗(hao)(hao)。
實現高效、綠色(se)制造(zao)
目前，在離散制造企業中(zhong)(zhong)產生繁多(duo)的(de)紙質(zhi)文件，如工藝過程卡片(pian)、零件藍圖、三維數模、刀具清單、質(zhi)量文件、數控(kong)程序等(deng)等(deng)，這些紙質(zhi)文件大(da)多(duo)分散管理(li)，不便(bian)于快速查(cha)找、集(ji)中(zhong)(zhong)共享和實時追蹤，而(er)且易(yi)產生大(da)量的(de)紙張浪費、易(yi)丟失等(deng)。
生產(chan)(chan)文檔進(jin)行(xing)無紙化管理后，工作人(ren)員(yuan)在生產(chan)(chan)現場(chang)即可快速查詢、瀏覽、下載所需要的生產(chan)(chan)信(xin)息，生產(chan)(chan)過程中產(chan)(chan)生的資(zi)料能夠即時(shi)進(jin)行(xing)歸檔保存(cun)，大幅降低基于(yu)紙質(zhi)文檔的人(ren)工傳遞及流轉，從而杜絕了文件、數據丟失(shi)，進(jin)一步提高了生產(chan)(chan)準備效率(lv)和生產(chan)(chan)作業效率(lv)，實現綠(lv)色、無紙化生產(chan)(chan)。
智能工廠的“神經”系統
通過建(jian)設智能工廠(chang)，促進(jin)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)工藝(yi)的(de)(de)仿(fang)真(zhen)優化、數字(zi)化控制(zhi)(zhi)、狀態信(xin)息實時監測和(he)自(zi)適應控制(zhi)(zhi)，進(jin)而實現整個過程(cheng)的(de)(de)智能管控。在機(ji)械、汽車(che)、電子信(xin)息等(deng)離散制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)行業，企業發(fa)展智能制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)的(de)(de)核心目的(de)(de)是拓展產(chan)品價值(zhi)空間，側重從單臺設備自(zi)動化和(he)產(chan)品智能化入手(shou)，基于(yu)(yu)生(sheng)產(chan)效率和(he)產(chan)品效能的(de)(de)提(ti)升實現價值(zhi)增長。因此，其(qi)智能工廠(chang)建(jian)設模式為(wei)推進(jin)生(sheng)產(chan)設備(生(sheng)產(chan)線)智能化，通過引進(jin)各類符合(he)生(sheng)產(chan)所需的(de)(de)智能裝備，建(jian)立基于(yu)(yu)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)執(zhi)行系統(tong)MES的(de)(de)車(che)間級智能生(sheng)產(chan)單元，提(ti)高精準制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)、敏(min)捷(jie)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)、透明(ming)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)的(de)(de)能力。
MES在實現生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)過(guo)程(cheng)(cheng)的自動化(hua)、智能化(hua)、數(shu)字化(hua)等方面發揮(hui)著(zhu)巨大作用(yong)。首先(xian)，MES借助(zhu)信(xin)息傳遞對從(cong)訂(ding)單下達(da)到(dao)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品完成的整個(ge)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)過(guo)程(cheng)(cheng)進(jin)行優化(hua)管理，減少企(qi)(qi)業(ye)內部(bu)無附(fu)加值活(huo)動，有(you)效地(di)指導(dao)工廠生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)運作過(guo)程(cheng)(cheng)，提高企(qi)(qi)業(ye)及時(shi)交(jiao)貨能力。其次，MES在企(qi)(qi)業(ye)和供應(ying)鏈間以(yi)雙向交(jiao)互的形式提供生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)活(huo)動的基礎信(xin)息，使計劃、生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)、資(zi)源三者密(mi)切配合(he)，從(cong)而確(que)保(bao)(bao)決策者和各級管理者可(ke)以(yi)在最短(duan)的時(shi)間內掌握生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)現場的變化(hua)，做出準(zhun)確(que)的判斷并制定(ding)快(kuai)速的應(ying)對措施，保(bao)(bao)證生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)計劃得(de)到(dao)合(he)理而快(kuai)速的修正、生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)流程(cheng)(cheng)暢通、資(zi)源充(chong)分有(you)效地(di)得(de)到(dao)利用(yong)，進(jin)而最大限度地(di)發揮(hui)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)效率(lv)。
生產現場無人(ren)化，真正(zheng)做到“無人(ren)”工廠
在離散(san)制造企業生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)現(xian)場，數控加工中心、智能機(ji)器(qi)人(ren)(ren)和三(san)坐標測量儀及其他所有柔性化(hua)(hua)制造單(dan)元進行(xing)(xing)自(zi)動化(hua)(hua)排產(chan)(chan)調度，工件、物(wu)料、刀具進行(xing)(xing)自(zi)動化(hua)(hua)裝卸(xie)調度，可(ke)以達到無人(ren)(ren)值守的全(quan)自(zi)動化(hua)(hua)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)模式(Lights Out MFG)。在不間斷單(dan)元自(zi)動化(hua)(hua)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的情況下，管理生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)任務優先和暫緩(huan)，遠程查看管理單(dan)元內的生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)狀態情況，如(ru)果生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)中遇到問題，一旦(dan)解決，立即恢復自(zi)動化(hua)(hua)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)，整(zheng)個(ge)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)過程無需人(ren)(ren)工參與，真(zhen)正實現(xian)“無人(ren)(ren)”智能生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)。
