德國的工業4.0、中國制(zhì)造2025、智能制(zhì)造這三個(gè)詞想必大(dà)家(jiā)都不陌生(shēng),不過對于智能制(zhì)造的內(nèi)涵以及十大(dà)關鍵技(jì)術(shù)并不是每個(gè)人(rén)都了解,通(tōng)過閱讀本文你(nǐ)将對智能制(zhì)造有(yǒu)一個(gè)更全面的了解。
智能制(zhì)造是實現整個(gè)制(zhì)造業價值鏈的智能化和(hé)創新,是信息化與工業化深度融合的進一步提升。智能制(zhì)造融合了信息技(jì)術(shù)、先進制(zhì)造技(jì)術(shù)、自動化技(jì)術(shù)和(hé)人(rén)工智能技(jì)術(shù)。
智能制(zhì)造包括——開(kāi)發智能産品;應用智能裝備;自底向上(shàng)建立智能産線,構建智能車(chē)間(jiān),打造智能工廠;踐行(xíng)智能研發;形成智能物流和(hé)供應鏈體(tǐ)系;開(kāi)展智能管理(lǐ);推進智能服務;最終實現智能決策。
智能制(zhì)造的十項技(jì)術(shù)之間(jiān)是息息相關的,制(zhì)造企業應當漸進式、理(lǐ)性地推進這十項智能技(jì)術(shù)的應用。
1、智能産品
智能産品通(tōng)常包括機械、電(diàn)氣和(hé)嵌入式軟件,具有(yǒu)記憶、感知、計(jì)算(suàn)和(hé)傳輸功能。典型的智能産品包括智能手機、智能可(kě)穿戴設備、無人(rén)機、智能汽車(chē)、智能家(jiā)電(diàn)、智能售貨機等,包括很(hěn)多(duō)智能硬件産品。智能裝備也是一種智能産品。企業應該思考如何在産品上(shàng)加入智能化的單元,提升産品的附加值。
2、智能服務
基于傳感器(qì)和(hé)物聯網(IoT),可(kě)以感知産品的狀态,從而進行(xíng)預防性維修維護,及時(shí)幫助客戶更換備品備件,甚至可(kě)以通(tōng)過了解産品運行(xíng)的狀态,幫助客戶帶來(lái)商業機會(huì)。還(hái)可(kě)以采集産品運營的大(dà)數(shù)據,輔助企業進行(xíng)市場(chǎng)營銷的決策。此外,企業通(tōng)過開(kāi)發面向客戶服務的APP,也是一種智能服務的手段,可(kě)以針對企業購買的産品提供有(yǒu)針對性的服務,從而鎖定用戶,開(kāi)展服務營銷。
3、智能裝備
制(zhì)造裝備經曆了機械裝備到數(shù)控裝備,目前正在逐步發展為(wèi)智能裝備。智能裝備具有(yǒu)檢測功能,可(kě)以實現在機檢測,從而補償加工誤差,提高(gāo)加工精度,還(hái)可(kě)以對熱變形進行(xíng)補償。以往一些(xiē)精密裝備對環境的要求很(hěn)高(gāo),現在由于有(yǒu)了閉環的檢測與補償,可(kě)以降低(dī)對環境的要求。
4、智能産線
很(hěn)多(duō)行(xíng)業的企業高(gāo)度依賴自動化生(shēng)産線,比如鋼鐵(tiě)、化工、制(zhì)藥、食品飲料、煙草、芯片制(zhì)造、電(diàn)子組裝、汽車(chē)整車(chē)和(hé)零部件制(zhì)造等,實現自動化的加工、裝配和(hé)檢測,一些(xiē)機械标準件生(shēng)産也應用了自動化生(shēng)産線,比如軸承。但(dàn)是,裝備制(zhì)造企業目前還(hái)是以離散制(zhì)造為(wèi)主。很(hěn)多(duō)企業的技(jì)術(shù)改造重點,就是建立自動化生(shēng)産線、裝配線和(hé)檢測線。
5、智能車(chē)間(jiān)
一個(gè)車(chē)間(jiān)通(tōng)常有(yǒu)多(duō)條生(shēng)産線,這些(xiē)生(shēng)産線要麽生(shēng)産相似零件或産品,要麽有(yǒu)上(shàng)下遊的裝配關系。要實現車(chē)間(jiān)的智能化,需要對生(shēng)産狀況、設備狀态、能源消耗、生(shēng)産質量、物料消耗等信息進行(xíng)實時(shí)采集和(hé)分析,進行(xíng)高(gāo)效排産和(hé)合理(lǐ)排班,顯着提高(gāo)設備利用率(OEE)。因此,無論什麽制(zhì)造行(xíng)業,制(zhì)造執行(xíng)系統(MES)成為(wèi)企業的必然選擇。
目前國內(nèi)比較領先的幾家(jiā)MES系統供應商自主研發的系統,已經在國內(nèi)的衆多(duō)制(zhì)造企業之中得(de)到廣泛的運用。不久的将來(lái),MES系統也必定會(huì)全面普及。
6、智能工廠
一個(gè)工廠通(tōng)常由多(duō)個(gè)車(chē)間(jiān)組成,大(dà)型企業有(yǒu)多(duō)個(gè)工廠。
作(zuò)為(wèi)智能工廠,不僅生(shēng)産過程應實現自動化、透明(míng)化、可(kě)視(shì)化、精益化,同時(shí),産品檢測、質量檢驗和(hé)分析、生(shēng)産物流也應當與生(shēng)産過程實現閉環集成。
一個(gè)工廠的多(duō)個(gè)車(chē)間(jiān)之間(jiān)要實現信息共享、準時(shí)配送、協同作(zuò)業。
一些(xiē)離散制(zhì)造企業也建立了類似流程制(zhì)造企業那(nà)樣的生(shēng)産指揮中心,對整個(gè)工廠進行(xíng)指揮和(hé)調度,及時(shí)發現和(hé)解決突發問題,這也是智能工廠的重要标志(zhì)。
智能工廠必須依賴無縫集成的信息系統支撐,主要包括PLM、ERP、CRM、SCM和(hé)MES五大(dà)核心系統。大(dà)型企業的智能工廠需要應用ERP系統制(zhì)定多(duō)個(gè)車(chē)間(jiān)的生(shēng)産計(jì)劃(ProducTIon planning),并由MES系統根據各個(gè)車(chē)間(jiān)的生(shēng)産計(jì)劃進行(xíng)詳細排産(producTIon scheduling),MES排産的力度是天、小(xiǎo)時(shí),甚至分鍾。
7、智能研發
離散制(zhì)造企業在産品研發方面,已經應用了CAD/CAM/CAE/CAPP/EDA等工具軟件和(hé)PDM/PLM系統,但(dàn)是很(hěn)多(duō)企業應用這些(xiē)軟件的水(shuǐ)平并不高(gāo)。企業要開(kāi)發智能産品,需要機電(diàn)軟多(duō)學科的協同配合;要縮短(duǎn)産品研發周期,需要深入應用仿真技(jì)術(shù),建立虛拟數(shù)字化樣機,實現多(duō)學科仿真,通(tōng)過仿真減少(shǎo)實物試驗;需要貫徹标準化、系列化、模塊化的思想,以支持大(dà)批量客戶定制(zhì)或産品個(gè)性化定制(zhì);需要将仿真技(jì)術(shù)與試驗管理(lǐ)結合起來(lái),以提高(gāo)仿真結果的置信度。流程制(zhì)造企業已開(kāi)始應用PLM系統實現工藝管理(lǐ)和(hé)配方管理(lǐ),LIMS(實驗室信息管理(lǐ)系統)系統比較廣泛。
8、智能管理(lǐ)
制(zhì)造企業核心的運營管理(lǐ)系統還(hái)包括人(rén)力資産管理(lǐ)系統(HCM)、客戶關系管理(lǐ)系統(CRM)、企業資産管理(lǐ)系統(EAM)、能源管理(lǐ)系統(EMS)、供應商關系管理(lǐ)系統(SRM)、企業門(mén)戶(EP)、業務流程管理(lǐ)系統(BPM)等,國內(nèi)企業也把辦公自動化(OA)作(zuò)為(wèi)一個(gè)核心信息系統。為(wèi)了統一管理(lǐ)企業的核心主數(shù)據,近年來(lái)主數(shù)據管理(lǐ)(MDM)也在大(dà)型企業開(kāi)始部署應用。實現智能管理(lǐ)和(hé)智能決策,最重要的條件是基礎數(shù)據準确和(hé)主要信息系統無縫集成。
9、智能物流與供應鏈
制(zhì)造企業內(nèi)部的采購、生(shēng)産、銷售流程都伴随着物料的流動,因此,越來(lái)越多(duō)的制(zhì)造企業在重視(shì)生(shēng)産自動化的同時(shí),也越來(lái)越重視(shì)物流自動化,自動化立體(tǐ)倉庫、無人(rén)引導小(xiǎo)車(chē)(AGV)、智能吊挂系統得(de)到了廣泛的應用;而在制(zhì)造企業和(hé)物流企業的物流中心,智能分揀系統、堆垛機器(qì)人(rén)、自動輥道(dào)系統的應用日趨普及。WMS(Warehouse Management System,倉儲管理(lǐ)系統)和(hé)TMS(Transport Management System,運輸管理(lǐ)系統)也受到制(zhì)造企業和(hé)物流企業的普遍關注。
10、智能決策
企業在運營過程中,産生(shēng)了大(dà)量的數(shù)據。一方面是來(lái)自各個(gè)業務部門(mén)和(hé)業務系統産生(shēng)的核心業務數(shù)據,比如與合同、回款、費用、庫存、現金、産品、客戶、投資、設備、産量、交貨期等數(shù)據,這些(xiē)數(shù)據一般是結構化的數(shù)據,可(kě)以進行(xíng)多(duō)維度的分析和(hé)預測,這就是BI(Business Intelligence,業務智能)技(jì)術(shù)的範疇,也被稱為(wèi)管理(lǐ)駕駛艙或決策支持系統。同時(shí),企業可(kě)以應用這些(xiē)數(shù)據提煉出企業的KPI,并與預設的目标進行(xíng)對比,同時(shí),對KPI進行(xíng)層層分解,來(lái)對幹部和(hé)員工進行(xíng)考核,這就是EPM(Enterprise Performance Management,企業績效管理(lǐ))的範疇。從技(jì)術(shù)角度來(lái)看,內(nèi)存計(jì)算(suàn)是BI的重要支撐。