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智能制造建设应如何入手?

乐陵K网  2020-06-19 17:01:08

“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”。随着近一年来中央和各地方政府对建设大规模的产业和科研基金投入,为智能制造发展注入了强大的动力和资源,上海、天津、珠三角等地纷纷出台了有关智能制造应用工程的建设规划,于是乎,一时间掀起了一股国内智能制造工厂的建设热潮。但实际上,无论是德国“工业4.0”,还是“中国制造2025”,围绕智能制造这一目标,仍然存在着许多建设思路有待进一步清晰的课题:如智能制造的标准是什么?精益生产如何与自动化信息系统相融合?如何根据不同行业企业的特殊性来搭建信息模型?……,毕竟归根到底,任何生产模式的改变都要服务于制造业的终极目标:即保证产品的高品质、提高生产效率、降低制造成本。

本期,我们特别邀请到西门子(中国)有限公司执行副总裁、数字化工厂集团总经理王海滨,及宜科(天津)电子有限公司副总经理李虹,请他们分享对于智能制造工厂建设的看法和观点,期望为产业带来有价值的讯息。

王海滨:智能工厂建设需围绕制造业核心价值链

众所周知,“工业4.0”的建设目标即是智能化工厂,其中需要运用到信息技术、传感技术、执行技术及各种各样的通讯标准等等;同时,这一建设过程还要求上游、下游、中游和广大使用者之间要建立起一套广泛认同的应用标准。但现在,大多数情况下很多制造业更多的是在局部单一企业内部或者是几个企业之间实现协调工作,还不能把整个大环境的“孤岛”串联起来。“工业4.0”的特征是生产自动化不仅发生在车间制造现场,同时也发生在企业的研发流程、供应链管理流程、质量管控流程、生产订单不同重要级订单排序流程等等,即所有这些管理流程都需要实现高度自动化、智能化,并且形成从上到下、整体全流程、端到端的自动化制造体系。

除了在企业内部,对于产业链上、中、下游不同的分工企业来说,“工业4.0”的另一个特点是不同企业之间如何能够在同一产业链上实现生产数据的共享,也就是我们谈到的,借助云技术在云端进行数据分享,这是智能化生产的又一个重要特征或表象。

西门子(中国)有限公司执行副总裁、数字化工厂集团总经理王海滨

要建立智能化的生产工厂,首先需要针对制造业的价值链形成过程做分析。大致上,现阶段制造业的核心价值链主要包括五个步骤:第一步是产品研发;第二步是生产技术研发;第三步是工厂建设;第四步是工厂运营;第五步是对产品以及工厂进行生命周期的服务维护。因此,我们认为,要构建一个自动化以及数字化工厂,需要为制造业用户提供上述五个步骤中他们所需要用到的软件、硬件和解决方案。西门子把电气化、自动化和数字化作为公司将来发展的核心,始终围绕客户的价值链,依照产品研发、生产技术、工厂建设、工厂运营,以及产品和工厂服务维护这一流程,不断完善自身产业链,帮助用户提高生产力水平。

以流程工业和离散工业为例,离散工业相比流程工业应用数字化技术来提升生产力方面的实践要走在前面一点。但总体上而言,离散工业和流程工业都是在用户需求的驱动下,采用先进的数字技术来实现工厂各个生产环节建设的最优化。西门子数字化工厂的概念是在同一平台上进行生产信息的各方互动(业主、设计院、集成商等),尽可能减少各方的沟通时间,通过数字化方案在一个统一的软件平台上加速现代化制造工厂的建设。

另一方面,智能化工厂建设的一个关键要素是一一“打通”,即从产品设计开始,所有设计数据、生产数据,以及生产线上的各种数据等都可以被用来作为产品质量控制的依据;并且所有产品的形状、材料、颜色等都可以按照消费者的需求实现定制化生产,形成个性化的订单,充分体现出智能工厂在生产灵活性、产品上市时间、生产效率以及研发周期方面的巨大优势。

李虹:智慧制造应从顶层设计入手以生产过程的信息化落地

当前,制造业领域正在进行着一场轰轰烈烈的“智造革命”。然而,智能制造并不是对信息化等技术的简单叠加运用,它必须建立在全面的现场感知、数据采集和智能控制的基础之上,而符合现场需求的优质自动化元器件产品则是智能制造必不可少的重要设备。在核心器件部分,各类传感器、编码器、控制器、执行器等等都是关键组成部分。

宜科(天津)电子有限公司副总经理李虹

在宜科公司目前开发的产品中,编码器包含工业增量编码器、绝对值编码器、专属行业编码器等多个类别,拥有多年的技术经验积累和众多成功案例。此外,RFID技术,特别是超高频RFID,由于其具有优异的长距离信息快速读写的技术优势,因而成为了支撑信息识别解决方案的主流元器件。宜科开发的系列RFID读写头分别采用目前主流的超高频和高频射频识别技术,两种技术优势互补,实现了工业级可靠识别,两个系列的读写头均可通过总线网关模块兼容工业现场总线,同时通过标准TCP/IP或RS485接口直接与上位机连接,实现生产制造和信息管理的数据交换和追溯识别。

对于当前着手实施或正在实施智能制造的企业而言,往往容易陷入局部改革的误区,认为所谓转型就是单纯地引入机器人,至于哪个环节需要机器人、如何使机器人与已有设备协同配合等问题,他们并没有考虑清楚,甚至有一些企业把“工业4.0”等同于局部的自动化改造,导致实施的过程事倍功半,收效甚微。事实上,基于我国制造业的生产力发展水平,对自动化设备进行局部改造并不一定能够发挥出真正的作用,我们应该从智慧工厂的顶层设计入手,以生产过程的信息化落地。

首先,智能制造是一个战略问题。企业管理者要根据自身的行业特点进行方案设计,要考虑到生产制造的纵向集成(工厂的执行层到系统层的集成),同时也要将生产制造的横向集成(从设计、生产到推向市场)作为依据,从这两个维度去进行整体方案的设计,随后再根据企业自身的实践情况和预算,进行一个长期的规划。其次,智能制造是一个技术问题,要思考有哪些方法能够实施这个规划。由于信息透明本身会带来一定程度的效率提升,如果在此基础上进一步筹划升级,将会带来更大幅度的效率提升,进而使生产过程走向智能化。再次,智能制造是一个管理问题。在生产过程信息化的过程中,管理者必须将设备、物料、产品以及生产线上的人工工位都管理起来,如此才能实现所有生产要素的全透明、可追溯。


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