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智能制造热潮之下,企业如何建立智能工厂?

日期: 2020-01-21
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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?


一、智能产线规划


智能产线是智能工厂规划的核心环节,企业需要根据生产线要生产的产品族、产能和生产节拍,采用价值流图等方法来合理规划智能产线。


智能产线的特点是:


1)在生产和装配的过程中,能够通过传感器、数控系统或RFID自动进行生产、质量、能耗、设备绩效(OEE)等数据采集,并通过电子看板显示实时的生产状态,能够防呆防错;


2)通过安灯系统实现工序之间的协作;


3)生产线能够实现快速换模,实现柔性自动化;

智能制造热潮之下,企业如何建立智能工厂?

4)能够支持多种相似产品的混线生产和装配,灵活调整工艺,适应小批量、多品种的生产模式;


5)具有一定冗余,如果生产线上有设备出现故障,能够调整到其他设备生产;


6)针对人工操作的工位,能够给予智能的提示,并充分利用人机协作。


设计智能产线需要考虑如何节约空间,如何减少人员的移动,如何进行自动检测,从而提高生产效率和生产质量。


企业建立新工厂非常强调少人化,因此要分析哪些工位应用自动化设备及机器人,哪些工位采用人工。对于重复性强、变化少的工位尽可能采用自动化设备,反之则采用人工工位。


二、工厂智能物流


推进智能工厂建设,生产现场的智能物流十分重要,尤其是对于离散制造企业。智能工厂规划时,要尽量减少无效的物料搬运。根据每个客户订单集中配货,并通过RGV配送到装配线,消除了线边仓。


离散制造企业在两道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。


三、精益生产


精益生产的核心思想是消除一切浪费,确保工人以最高效的方式进行协作。很多制造企业采取按订单生产或按订单设计,满足小批量、多品种的生产模式。


智能工厂需要实现零部件和原材料的准时配送,成品和半成品按照订单的交货期进行及时生产,建立生产现场的电子看板,通过拉动方式组织生产,采用安东系统及时发现和解决生产过程中出现的异常问题。

智能制造热潮之下,企业如何建立智能工厂?

同时,推进目视化、快速换模。很多企业采用了U型的生产线和组装线,建立了智能制造单元。


推进精益生产是一个持续改善的长期过程,要与信息化和自动化的推进紧密结合。


四、智能厂房设计


智能工厂的厂房设计需要引入BIM(建筑信息模型),通过三维设计软件进行建筑设计,尤其是水、电、汽、网络、通信等管线的设计。


同时,智能厂房要规划智能视频监控系统、智能采光与照明系统、通风与空调系统、智能安防报警系统、智能门禁一卡通系统、智能火灾报警系统等。


采用智能视频监控系统,通过人脸识别技术以及其他图像处理技术,可以过滤掉视频画面中无用的或干扰信息、自动识别不同物体和人员,分析抽取视频源中关键有用信息,判断监控画面中的异常情况,并以最快和最佳的方式发出警报或触发其它动作。


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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“精益六西格玛让我们的质量、效率、成本、管理上了一个台阶,并得到了美国质量协会、中国质量协会等单位的奖励和认可。———上海贝尔某某公司”

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