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二、智能工厂的特征

智能工厂具有图2-2所示的六个显著特征。

图2-2 智能工厂的特征

1.设备互联

能够实现设备与设备互联(M2M),通过与设备控制系统集成,以及外接传感器等方式,由SCADA(数据采集与监控系统)实时采集设备的状态、生产完工的信息、质量信息,并通过应用RFID(无线射频技术)、条码(一维和二维)等技术,实现生产过程的可追溯。

2.广泛应用工业软件

广泛应用制造执行系统、先进生产排程、能源管理、质量管理等工业软件,实现生产现场的可视化和透明化。

(1)在新建工厂时,可以通过数字化工厂仿真软件,进行设备和产线布局、工厂物流、人机工程等仿真,确保工厂结构合理。

(2)在推进数字化转型的过程中,必须确保工厂的数据安全和设备及自动化系统安全。

(3)在通过专业检测设备检出次品时,不仅要能够自动与合格品分流,而且能够通过SPC(统计过程控制)等软件,分析出现质量问题的原因。

3.充分结合精益生产理念

充分体现工业工程和精益生产的理念,能够实现按订单驱动,拉动式生产,尽量减少在制品库存,消除浪费。推进智能工厂建设要充分结合企业产品和工艺特点。在研发阶段也需要大力推进标准化、模块化和系列化,奠定推进精益生产的基础。

4.实现柔性自动化

结合企业的产品和生产特点,持续提升生产、检测和工厂物流的自动化程度。产品品种少、生产批量大的企业可以实现高度自动化,乃至建立黑灯工厂;小批量、多品种的企业则应当注重少人化、人机结合,不要盲目推进自动化,应当特别注重建立智能制造单元。

(1)工厂的自动化生产线和装配线应当适当考虑冗余,避免由于关键设备故障而停线;同时,应当充分考虑如何快速换模,能够适应多品种的混线生产。

(2)物流自动化对于实现智能工厂至关重要,企业可以通过AGV、行架式机械手、悬挂式输送链等物流设备实现工序之间的物料传递,并配置物料超市,尽量将物料配送到线边。

(3)质量检测的自动化也非常重要,机器视觉在智能工厂的应用将会越来越广泛。

(4)此外,还需要仔细考虑如何使用助力设备,减轻工人劳动强度。

5.注重环境友好,实现绿色制造

能够及时采集设备和产线的能源消耗,实现能源高效利用。在危险和存在污染的环节,优先用机器人替代人工,能够实现废料的回收和再利用。

6.可以实现实时洞察

从生产排产指令的下达到完工信息的反馈,实现闭环,通过建立生产指挥系统,实时洞察工厂的生产、质量、能耗和设备状态信息,避免非计划性停机。通过建立工厂的Digital Twin,方便地洞察生产现场的状态,辅助各级管理人员做出正确决策。

仅有自动化生产线和工业机器人的工厂,还不能称为智能工厂。智能工厂不仅生产过程应实现自动化、透明化、可视化、精益化,而且,在产品检测、质量检验和分析、生产物流等环节也应当与生产过程实现闭环集成。一个工厂的多个车间之间也要实现信息共享、准时配送和协同作业。 z39jE1C2OfuwDWuC09dpXVnFzRwAvT3w+fZb4e0djl4E18OSSVmcgfTGhcV6AP/k

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