數(shù)字化工廠建設(shè)路徑:數(shù)字化工廠是在信息集成的基礎(chǔ)上,對(duì)研發(fā)、制造、管理等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全方面的過(guò)程集成,構(gòu)建數(shù)字化工廠是一項(xiàng)艱巨并且復(fù)雜的系統(tǒng)工程。而任何復(fù)雜系統(tǒng)工程的實(shí)施都離不了系統(tǒng)建模、系統(tǒng)仿真、系統(tǒng)分析和優(yōu)化,同樣數(shù)字化工廠也不能例外。要全方面了解數(shù)字化工廠,建立數(shù)字化工廠的模型和參考架構(gòu),然后需要有一套完整的方法論、工具和流程對(duì)數(shù)字化工廠的各個(gè)階段進(jìn)行建模、規(guī)劃、分析和優(yōu)化。實(shí)際上,這也符合工廠企業(yè)的實(shí)際認(rèn)知。數(shù)字化工廠將產(chǎn)品信息數(shù)字化、過(guò)程信息數(shù)字化和資源物料信息數(shù)字化,并使這三種數(shù)字化流進(jìn)行有效結(jié)合,是真實(shí)工廠的制造過(guò)程(包括設(shè)計(jì)、性能分析、工藝規(guī)劃、加工制造、質(zhì)量檢測(cè)、生產(chǎn)過(guò)程管理和控制),在計(jì)算機(jī)上的一種映射。數(shù)字化工廠是智能工廠的落腳點(diǎn),而智能工廠又是工業(yè)4.0的基礎(chǔ)和落腳點(diǎn)。只有實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化工廠,才有可能實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0。在數(shù)字工廠,智能機(jī)器人精確裝配,產(chǎn)品質(zhì)量一致性高。倉(cāng)庫(kù)燈塔工廠系統(tǒng)
實(shí)現(xiàn)的技術(shù):無(wú)線感測(cè)器。無(wú)線感測(cè)器將是未來(lái)實(shí)現(xiàn)智慧工廠的重要利器:智慧感測(cè)是基本構(gòu)成要素,但如果要讓制造流程有智慧判斷的能力,儀器、儀表、感測(cè)器等控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成要素,仍是關(guān)注焦點(diǎn)。儀器儀表的智慧化,主要是以微處理器和人工智慧技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用為主,包括運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)路、遺傳演算法、進(jìn)化計(jì)算、溷沌控制等智慧技術(shù),使儀器儀表實(shí)現(xiàn)高速、高效、多功能、高機(jī)動(dòng)靈活等性能。如專業(yè)人士控制系統(tǒng)(expertcontrolsystem;ECS)就是一種而具有大量的專門知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的程式系統(tǒng)。廣東數(shù)智工廠定制ECS通過(guò)精確控制生產(chǎn)流程,確保工藝參數(shù)一致性,降低生產(chǎn)偏差。
WMS-WarehouseManagementSystem倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)。包括入庫(kù)業(yè)務(wù)、出庫(kù)業(yè)務(wù)、倉(cāng)庫(kù)調(diào)撥等功能,從ERP系統(tǒng)接受出入庫(kù)物料清單,并從MES系統(tǒng)中接受出入庫(kù)指令,協(xié)同AGV完成物料配送自動(dòng)化,實(shí)現(xiàn)立體倉(cāng)庫(kù)和/或平面庫(kù)的統(tǒng)一的倉(cāng)儲(chǔ)信息管理。DCS現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)。在執(zhí)行層,各種工業(yè)機(jī)器人、移動(dòng)機(jī)器人和智能設(shè)備將代替人工進(jìn)行生產(chǎn),明顯提高生產(chǎn)精確度和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。在執(zhí)行層是基礎(chǔ)終端的自動(dòng)化和數(shù)字化,譬如機(jī)器人,AGV,自動(dòng)生產(chǎn)線等終端設(shè)備。在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化功能的同時(shí),還有信息和數(shù)據(jù)流,包括執(zhí)行指令,數(shù)據(jù)反饋等。支持這些指令和反饋數(shù)據(jù)的主要技術(shù)是PLC,其上是SCADA+DCS,然后匯總到MES/MOM。
基于三維模型的數(shù)字化協(xié)同研制應(yīng)用的嘗試始于航空航天制造領(lǐng)域。由于在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、材料成本、成型技術(shù)和制造精度方面具有相對(duì)更苛刻的要求,航空航天領(lǐng)域在加工和裝配制造工藝上整體先進(jìn)于其他行業(yè),這為基于三維模型的數(shù)字化協(xié)同研制奠定了基礎(chǔ)。當(dāng)前,世界先進(jìn)的飛機(jī)制造商已逐步利用數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)的“無(wú)紙化”設(shè)計(jì)和生產(chǎn),美國(guó)波音公司在波音777和洛克希德·馬丁公司在F35的研制過(guò)程中,基于三維模型的數(shù)字化協(xié)同研制和虛擬制造技術(shù),縮短了三分之二的研制周期,降低研制成本50%。利用數(shù)字孿生技術(shù),數(shù)字工廠構(gòu)建虛擬工廠模型,優(yōu)化生產(chǎn)布局。
WMS系統(tǒng)特點(diǎn):從財(cái)務(wù)軟件、進(jìn)銷存軟件CIMS,從MRP、MRPII到ERP,表示了中國(guó)企業(yè)從粗放型管理走向集約管理的要求,競(jìng)爭(zhēng)的激烈和對(duì)成本的要求使得管理對(duì)象表現(xiàn)為:整和上游、企業(yè)本身、下游一體化供應(yīng)鏈的信息和資源。而倉(cāng)庫(kù),尤其是制造業(yè)中的倉(cāng)庫(kù),作為鏈上的節(jié)點(diǎn),不同鏈節(jié)上的庫(kù)存觀不同,在物流供應(yīng)鏈的管理中,不再把庫(kù)存作為維持生產(chǎn)和銷售的措施,而將其作為一種供應(yīng)鏈的平衡機(jī)制,其作用主要是協(xié)調(diào)整個(gè)供應(yīng)鏈。但現(xiàn)代企業(yè)同時(shí)又面臨著許多不確定因素,無(wú)論他們來(lái)自分供方還是來(lái)自生產(chǎn)或客戶,對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)處理好庫(kù)存管理與不確定性關(guān)系的獨(dú)一辦法是加強(qiáng)企業(yè)之間信息的交流和共享,增加庫(kù)存決策信息的透明性、可靠性和實(shí)時(shí)性。而這,正是WMS所要幫助企業(yè)解決的問(wèn)題。智能回轉(zhuǎn)柜采用權(quán)限管理,確保存取操作的安全性和數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)記錄。倉(cāng)庫(kù)燈塔工廠系統(tǒng)
數(shù)字工廠通過(guò)智能安全系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)環(huán)境,及時(shí)預(yù)警潛在危險(xiǎn),保障員工健康。倉(cāng)庫(kù)燈塔工廠系統(tǒng)
以下是數(shù)字化工廠建設(shè)的一些主要挑戰(zhàn)以及相應(yīng)的解決方案:技術(shù)挑戰(zhàn),數(shù)字化工廠的建設(shè)需要大量的數(shù)字化技術(shù)支持,包括三維CAD建模、CAE仿真分析、CAPP工藝規(guī)劃等。然而,一些制造企業(yè)可能缺乏這些數(shù)字化技術(shù)的專業(yè)人才和經(jīng)驗(yàn),導(dǎo)致數(shù)字化工廠的建設(shè)面臨技術(shù)挑戰(zhàn)。解決方案:制造企業(yè)可以通過(guò)引進(jìn)數(shù)字化技術(shù)人才、加強(qiáng)數(shù)字化技術(shù)培訓(xùn)、與數(shù)字化技術(shù)服務(wù)商合作等方式,提高自身的數(shù)字化技術(shù)水平。同時(shí),制造企業(yè)也可以采用成熟的數(shù)字化技術(shù)解決方案,降低數(shù)字化工廠建設(shè)的技術(shù)門檻和風(fēng)險(xiǎn)。倉(cāng)庫(kù)燈塔工廠系統(tǒng)