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工業(yè)自動化業(yè)界致力于電子制造智能工廠構(gòu)建的觀點與探索實踐

2019/6/9 1:32:48 人評論 次瀏覽 分類:熱點聚焦  文章地址:http://www.gsipv.com/news/2530.html

隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,電子制造亦成為中國制造大軍中的一支勁旅。據(jù)統(tǒng)計,全球70%的電子產(chǎn)品在中國制造,其中90%的生產(chǎn)制程屬于低端的手工作業(yè)方式。隨著人工成本上升、從業(yè)人員減少、工業(yè)機器人價格降低等因素的出現(xiàn),使得電子制造產(chǎn)業(yè)走向智能制造成為必須,也為智能制造市場開啟了一個廣闊的發(fā)展空間。在智能制造全面興起的幾年來,面對電子制造小批量多品種、換線頻率高的生產(chǎn)特點,產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和來料規(guī)范參差不齊的問題等,都給電子智能制造解決方案的實現(xiàn)帶來了不同程度的挑戰(zhàn),如何逐步構(gòu)建一個符合未來智能制造工廠的模型與解決方案,成為業(yè)內(nèi)持續(xù)探索的問題所在。

昌暉儀表聚焦“電子制造智能工廠構(gòu)建”,來一起分享工業(yè)自動化業(yè)界品牌多年來致力于電子制造智能工廠構(gòu)建的觀點與探索實踐。


1、幾年來經(jīng)過業(yè)界對智能工廠的探索與建設(shè),智能工廠構(gòu)建的要素有哪些?最關(guān)鍵的要素是什么?

王書強(智慧工廠研究院執(zhí)行院長)
推進智能制造,是“中國制造2025”的主攻方向,是落實工業(yè)化和信息化深度融合的戰(zhàn)略舉措,是制造業(yè)緊跟世界發(fā)展趨勢、實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵所在。

智能工廠是基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等新一代信息技術(shù)與機器人等先進制造技術(shù)深度融合,貫穿設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動的各個環(huán)節(jié),具有自感知、自決策、自執(zhí)行等功能的先進制造過程、系統(tǒng)與模式。


2012年定義了智慧工廠1.0模型,并在此基礎(chǔ)上分解了智慧工廠九大核心要素,定義了各個要素的作用,即以先進的管理體系、標準化體系和創(chuàng)新型企業(yè)文化為基礎(chǔ),以數(shù)字化產(chǎn)品/工藝設(shè)計、智能生產(chǎn)系統(tǒng)、智能供應(yīng)鏈、信息管理系統(tǒng)為支撐,借助CPS信息物理系統(tǒng)模型技術(shù),提供定制化個性化的智能產(chǎn)品與服務(wù)。


我們定義的智慧工廠是融合了數(shù)字制造和智能制造兩大概念,因此核心要素的定義同樣適用于現(xiàn)階段的智能工廠。核心要素模型中最關(guān)鍵的要素我們認為是背后隱含的數(shù)據(jù),如何圍繞數(shù)據(jù)提升企業(yè)的核心競爭力是智慧工廠建設(shè)的關(guān)鍵。


鄒玉鞋(德國赫優(yōu)訊自動化系統(tǒng)有限公司中國區(qū)銷售總監(jiān))

智能工廠和智能制造的源泉與血液是數(shù)據(jù),整個智能工廠相關(guān)數(shù)據(jù)的采集、傳輸、分析、處理與反饋已然成為智能工廠構(gòu)建的最關(guān)鍵要素之一。不管是設(shè)備運行數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、設(shè)備診斷數(shù)據(jù)還是設(shè)備自身生命周期數(shù)據(jù);不管是生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)還是控制反饋數(shù)據(jù);不管是人員操作數(shù)據(jù)還是人員管理數(shù)據(jù);不管是能源消耗數(shù)據(jù)還是能源管理節(jié)約數(shù)據(jù);不管是零部件物流數(shù)據(jù)還是后期物流對接數(shù)據(jù)都是萬物互聯(lián)的智能工廠的重要組成要素。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是整個智能工廠相關(guān)行業(yè)的生態(tài)互聯(lián)與信息共享!

劉弘蔚(天津宜科電子解決方案部總監(jiān))

要構(gòu)建一個智能工廠,需要具備一些必備的要素,包括數(shù)據(jù)采集和設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能廠房、智能裝備應(yīng)用、制造執(zhí)行系統(tǒng)、信息化系統(tǒng)集成等。要做好智能工廠的規(guī)劃,需要綜合運用這些核心要素,從投資預(yù)算、技術(shù)先進性、投資回收期、系統(tǒng)復雜性、生產(chǎn)的柔性等多個方面進行綜合權(quán)衡、統(tǒng)一規(guī)劃,建立具有前瞻性和實效性的智能工廠。

2、電子制造產(chǎn)業(yè)正進入產(chǎn)品快速迭代、個性化定制、品質(zhì)競爭的階段,電子制造智能工廠構(gòu)建特點有哪些?在智能工廠構(gòu)建過程中,存在哪些挑戰(zhàn)?

王書強(智慧工廠研究院執(zhí)行院長)
從整體看,電子制造業(yè)結(jié)構(gòu)性矛盾突出,核心技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備受制于人的局面沒有根本突破。而同時又面臨多方面的挑戰(zhàn),包括:客戶對個性化、定制化產(chǎn)品需求的持續(xù)增長;人力和綜合成本持續(xù)上升;產(chǎn)品的快速迭代升級,產(chǎn)品生命周期縮短;客戶對質(zhì)量和快速交付的持續(xù)追求等等。

針對電子制造行業(yè)新的要求,構(gòu)建電子制造智能工廠必須具備以下一些功能特點:

①工藝自動化、過程精益化、管理信息化;
②數(shù)據(jù)可視化、過程透明化、生產(chǎn)少人化;
③實現(xiàn)生產(chǎn)車間、生產(chǎn)線、設(shè)備的橫向集成,實現(xiàn)不同層級數(shù)據(jù)的縱向集成;
④實現(xiàn)從產(chǎn)品設(shè)計到工藝過程,到生產(chǎn)、銷售、服務(wù)的全生命周期數(shù)據(jù)集成;
⑤實現(xiàn)從供應(yīng)商到客戶端的企業(yè)價值鏈信息集成;
⑥實現(xiàn)數(shù)據(jù)-信息-知識驅(qū)動,以優(yōu)化工廠和企業(yè)的決策。

鄒玉鞋(德國赫優(yōu)訊自動化系統(tǒng)有限公司中國區(qū)銷售總監(jiān))

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)或者智能工廠針對未來發(fā)展需要重點解決的三大問題:
①個性化定制,即小批量多品種的靈活生產(chǎn)與管理;
②成本和能源的節(jié)約性問題;
③數(shù)據(jù)長期快速可追溯問題。

這同時也是未來電子制造智能工廠構(gòu)建的重要特點。作為工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊(數(shù)據(jù)傳輸和鏈接處理)行業(yè)專家德國赫優(yōu)訊正在積極配合國內(nèi)電子制造(如富士康)或者半導體行業(yè)(如中微半導體)多家企業(yè)一起實現(xiàn)智能工廠的構(gòu)建與發(fā)展!


機會與挑戰(zhàn)共存,智能工廠構(gòu)建的特點也是挑戰(zhàn),如何實現(xiàn)在小批量靈活生產(chǎn)的新模式下仍然能降低單件生產(chǎn)成本?如何永久快速追溯每個零配件和生產(chǎn)加工過程中的細節(jié)數(shù)據(jù)?智能工廠構(gòu)建任重道遠,赫優(yōu)訊將緊密配合電子制造企業(yè)一起奮進!


劉弘蔚(天津宜科電子解決方案部總監(jiān))

智能工廠有三大特征。第一,信息基礎(chǔ)設(shè)施高度互聯(lián),包括生產(chǎn)設(shè)備、機器人、操作人員、物料和成品。第二,有實時系統(tǒng),可以及時進行信息傳輸和對接。第三,從柔性化、敏捷化、智能化到信息化,這是智能工廠的發(fā)展趨勢。每個階段,柔性化對環(huán)境的調(diào)整能力都能夠?qū)崿F(xiàn)不同產(chǎn)品需要,實現(xiàn)多品種小批量生產(chǎn),同時能夠控制這種個性化生產(chǎn)所帶來的成本飆升問題。

在工業(yè)3.0時代,工廠的最底層加工單元包括三個環(huán)節(jié),分別是傳感器(相當于眼睛)、可編程控制器(PLC,相當于大腦)和執(zhí)行器(相當于手足)。在加工單元的上層是車間,這里主要是生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng)(MES),通俗說就是,這個系統(tǒng)負責拿到任務(wù),并進行任務(wù)的分配。再到上面,則是企業(yè)資源計劃(ERP)系統(tǒng)、產(chǎn)品生命周期管理(PLM)系統(tǒng)、供應(yīng)鏈管理(SCM)系統(tǒng)和客戶關(guān)系管理(CRM)系統(tǒng)等上層系統(tǒng)。其中,ERP負責企業(yè)內(nèi)部資源的配置和協(xié)調(diào),而PLM負責產(chǎn)品從開發(fā)到報廢的“管理”,SCM負責企業(yè)資源和外部的對接,而CRM的作用在于促進企業(yè)和消費者的溝通。
這些都是工業(yè)3.0已有技術(shù),但工業(yè)4.0提出了更高的要求和挑戰(zhàn),那就是必須更加智能,反應(yīng)更快。

3、著眼于未來電子產(chǎn)品發(fā)展需求,在面向未來電子制造智能工廠的解決方案中,智能化解決方案需要注重哪些環(huán)節(jié)?

王書強(智慧工廠研究院執(zhí)行院長)
我們認為解決方案的關(guān)鍵環(huán)節(jié)包括:
①以頂層設(shè)計為指導的智能制造整體規(guī)劃方案;
②以邊緣計算為支撐的生產(chǎn)終端智能控制解決方案;
③以大數(shù)據(jù)分析為支撐的過程智能優(yōu)化解決方案;
④以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺為支撐的從端控到云管的解決方案。

鄒玉鞋(德國赫優(yōu)訊自動化系統(tǒng)有限公司中國區(qū)銷售總監(jiān))

在面向未來電子制造智能工廠的解決方案中,重點需要考慮的是智能化靈活生產(chǎn)的快速切換與快速響應(yīng),以便即時保質(zhì)保量地滿足不同用戶的個性化定制化需求,同時需要對生產(chǎn)過程中的所有數(shù)據(jù)進行記錄與大數(shù)據(jù)瞬時存儲。

劉弘蔚(天津宜科電子解決方案部總監(jiān))

工業(yè)4.0要求技術(shù)更加集成化,即各類系統(tǒng)要實現(xiàn)橫向和縱向的集成,進而變得更加智能化。智能化生產(chǎn)圖景如下:產(chǎn)品從設(shè)計到制造的所有環(huán)節(jié)都被打通,PLM的設(shè)計數(shù)據(jù)直接進入ERP系統(tǒng),后者立即調(diào)配工廠資源,如需外界供貨則由SCM系統(tǒng)自動調(diào)配。而借助于CRM系統(tǒng),整個生產(chǎn)過程可以和客戶保持實時溝通,如顧客通過視頻看到產(chǎn)品不符合自己的需求,則可以立即讓生產(chǎn)線進行調(diào)整。
智能工廠是現(xiàn)代工廠信息化發(fā)展的新階段,是在數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)上,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、設(shè)備監(jiān)控技術(shù)加強信息管理和服務(wù),清楚地掌握產(chǎn)銷流程,提高生產(chǎn)過程的可控性,減少生產(chǎn)線上的人工干預(yù),即時準確地采集生產(chǎn)線數(shù)據(jù),以合理編排生產(chǎn)計劃與生產(chǎn)進度,并通過綠色智能手段和智能系統(tǒng)等新興技術(shù)的運用,構(gòu)建一個高效節(jié)能、綠色環(huán)保、環(huán)境舒適的人性化工廠。

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