智能工廠的基礎(chǔ):數(shù)字工廠
隨著“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略的持續(xù)推進(jìn),智能工廠的詞匯就經(jīng)常出現(xiàn)在媒體的字眼中。所謂智能工廠,就是利用各種現(xiàn)代化的技術(shù),實(shí)現(xiàn)工廠的辦公、管理及生產(chǎn)自動(dòng)化,達(dá)到加強(qiáng)及規(guī)范企業(yè)管理、減少工作失誤、堵塞各種漏洞、提高工作效率、進(jìn)行安全生產(chǎn)、提供決策參考、加強(qiáng)外界聯(lián)系、拓寬國(guó)際市場(chǎng)的目的。
但是,對(duì)于現(xiàn)在是否已經(jīng)可以實(shí)施智能工廠,行業(yè)中還存在大量的疑問(wèn)。雖然中國(guó)是制造業(yè)大國(guó),中國(guó)制造已經(jīng)占據(jù)世界制造的20%以上,但明顯有點(diǎn)“虛胖”。中國(guó)的工業(yè)化發(fā)展歷史不長(zhǎng),大部分企業(yè)還沒(méi)有進(jìn)入自動(dòng)化和數(shù)字化,尚處在工業(yè)2.0,也就是將人類帶入分工明確、大批量生產(chǎn)的流水線模式和“電氣化時(shí)代”階段,部分達(dá)到工業(yè)3.0水平,離中國(guó)制造2025的目標(biāo),即工業(yè)4.0還存在非常大的差距。可以這么說(shuō),目前最現(xiàn)實(shí)的情況是:中國(guó)發(fā)展工業(yè)應(yīng)該是2.0、3.0和4.0齊頭并進(jìn),并盡快實(shí)施“數(shù)字工廠”,從而為智能工廠創(chuàng)造前期條件。
多年來(lái),業(yè)內(nèi)專家一直在探討未來(lái)制造業(yè)將發(fā)生哪些變化,盡管每一位專家得出的遠(yuǎn)景模型不盡相同,但都基于一個(gè)共識(shí):在工廠中實(shí)現(xiàn)端對(duì)端的數(shù)字化,即產(chǎn)品與生產(chǎn)機(jī)器之間可以進(jìn)行通信,全部生產(chǎn)過(guò)程均為實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制進(jìn)行了優(yōu)化,從而使故障率最小化。
數(shù)字工廠一般以“人、設(shè)備、物料”實(shí)時(shí)在線的制造物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)為支撐,對(duì)計(jì)劃、采購(gòu)、制造、物流、質(zhì)量交付等進(jìn)行全過(guò)程受控與調(diào)度管理。國(guó)內(nèi)知名企業(yè)三一重裝就在數(shù)字工廠的設(shè)計(jì)階段引入了國(guó)際先進(jìn)的數(shù)字化仿真技術(shù),通過(guò)建立人機(jī)交互的裝配操作三維仿真模型,實(shí)現(xiàn)了成套裝備裝配過(guò)程的三維虛擬仿真及工藝驗(yàn)證,八大工藝全線周期預(yù)計(jì)縮短40%。
數(shù)字工廠的實(shí)施階段還體現(xiàn)在制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)與其他系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通上,即MES與ERP、PDM/cPDM之間的集成,這樣就能夠保證所有相關(guān)產(chǎn)品屬性信息從始至終保持同步,并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)更新。在推進(jìn)中國(guó)制造2025的過(guò)程中,數(shù)字工廠是目前實(shí)施的重中之重。
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李方圓lfy@chuandong.cn