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智能工廠是未來制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢,如何構(gòu)建智能工廠?

3lpN_ofweekgong ? 來源:YXQ ? 2019-05-29 16:31 ? 次閱讀
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智能制造已經(jīng)成為全球制造業(yè)的重要趨勢。隨著人口紅利的逐步消失,工廠企業(yè)需要找到一種全新的生產(chǎn)模式,以緩解昂貴的勞動(dòng)力成本和應(yīng)對快速更新的產(chǎn)品需求。而工業(yè)4.0模式的出現(xiàn),為制造業(yè)提供了新的思路。通過物聯(lián)網(wǎng)連接產(chǎn)品生命周期的所有階段,從原料采購到生產(chǎn)再到交付和進(jìn)入客戶家中,整個(gè)過程都能可視化管理。

這也是第四次工業(yè)革命的場景,物聯(lián)網(wǎng)為整個(gè)制造過程搭建了橋梁,創(chuàng)造了一個(gè)具有凝聚力的制造環(huán)境。原料供應(yīng)商知道何時(shí)應(yīng)該發(fā)貨,制造商知道如何保證產(chǎn)品質(zhì)量,每個(gè)客戶反饋的信息讓廠商獲得對產(chǎn)品和市場新的認(rèn)識(shí),物聯(lián)網(wǎng)解決了供應(yīng)商、制造商和客戶之間信息隔斷的問題,智能工廠將制造業(yè)服務(wù)能力提升到一個(gè)全新的水平。

未來,物聯(lián)網(wǎng)將給制造業(yè)帶來巨大的價(jià)值,潛在價(jià)值可能會(huì)達(dá)數(shù)十萬億美元。據(jù)估計(jì),在未來五年內(nèi)以每年6%的速度增長,市場到2020年將接近700億美元。巨大的應(yīng)用場景包括汽車和運(yùn)輸、采礦、電子、化工、制藥、石油和天然氣等行業(yè)。那么,在新的制造場景將會(huì)怎樣變化,工廠企業(yè)又將如何迎接趨勢?

制造業(yè)供應(yīng)鏈的變革

消費(fèi)市場的需求變化如此之快,對于傳統(tǒng)的制造業(yè)無疑是一大難題??蛻魧?shí)時(shí)期望不斷上升,供應(yīng)鏈越來越復(fù)雜,通過人力分析或者落后的工具去管理控制制造過程,已經(jīng)難以滿足當(dāng)前市場需求。而智能工廠通過智能傳感器和物聯(lián)網(wǎng)采集的大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),再基于云端高算力服務(wù)器的分析,以及創(chuàng)造更靈活的生產(chǎn)流程來跟上客戶需求的步伐。

智能制造的模式與傳統(tǒng)制造完全不同,依托于先進(jìn)的數(shù)字化制造技術(shù),工廠可以進(jìn)行按需生產(chǎn),從世界各地供應(yīng)商采購原料,避免了大量庫存的風(fēng)險(xiǎn),并通過社交媒體管理客戶反饋,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的制造,達(dá)到更快、更靈活、更高效的產(chǎn)品交付水平。

得益于物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展,智能制造為工廠帶來了新的能力,雖然升級(jí)智能工廠并不是必要的,但卻是非常有價(jià)值的事。利用優(yōu)化的供應(yīng)鏈,不僅可以減少交貨時(shí)間和成本,同時(shí)基于市場信息的掌握,還可以減少生產(chǎn)過程缺陷產(chǎn)品數(shù)量。

產(chǎn)品質(zhì)量保持一致性

過去的制造業(yè),當(dāng)工廠收到車間信息或者從客戶調(diào)查到數(shù)據(jù)的時(shí)候,產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入了客戶群體,也就是損害已經(jīng)產(chǎn)生了,給用戶留下了低質(zhì)量的印象。而新的制造模式,借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),允許工廠企業(yè)實(shí)時(shí)收集到傳輸數(shù)據(jù),可以及時(shí)洞察到問題所在,并在產(chǎn)品造成嚴(yán)重問題之前進(jìn)行更改。

未來的產(chǎn)品將放置智能傳感器,這些感知零件將能夠確保每件產(chǎn)品一致性的質(zhì)量水平,無論是電子消費(fèi)品、家用電器還是工業(yè)類設(shè)備,傳感器能夠?qū)a(chǎn)品的異常數(shù)據(jù)匯報(bào)給廠家,然后工廠提供更準(zhǔn)時(shí)的售后服務(wù)。還有,工廠可以從數(shù)據(jù)中分析產(chǎn)品的不足,在下一件產(chǎn)品上進(jìn)行優(yōu)化,最終能夠更多的保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

這種方式避免了客戶投訴和公司品牌的損害,同時(shí)可能為公司節(jié)省巨大的成本。過去,汽車產(chǎn)品重大問題發(fā)生后,大量召回的事件屢見不鮮,不僅導(dǎo)致公司品牌影響力的下跌,還要負(fù)出沉重的金錢代價(jià)。

物聯(lián)網(wǎng)連接制造過程的好處在于,一旦發(fā)現(xiàn)問題或者缺陷,可以在錯(cuò)誤產(chǎn)生嚴(yán)重后果之前及時(shí)進(jìn)行自我修復(fù)。尤其在人工智能突破的今天,可以快速分析出存在的隱患,以近乎實(shí)時(shí)的速度完成生產(chǎn)質(zhì)量的管控,并帶來更好的產(chǎn)品和更少的損失。

預(yù)測性維護(hù)的重要價(jià)值

工廠生產(chǎn)線意外停機(jī)事件和計(jì)劃外的維護(hù)將會(huì)給企業(yè)帶來巨大損失,每一件設(shè)備和機(jī)器都不可能保持不出問題,但停機(jī)在計(jì)劃之外發(fā)生,不僅讓公司蒙受生產(chǎn)損失的打擊,同時(shí)也拖低了生產(chǎn)效率。在成本越來越貴的今天,這種意外停機(jī)可能需要較長時(shí)間去檢查維修,并要支付巨額金錢,對于中小企業(yè)更是無法承受的。

在工業(yè)4.0的模式里,有一種預(yù)測性維護(hù)的方法,通過在智能工廠中生產(chǎn)設(shè)備上放置各種傳感器,從而能夠?qū)崟r(shí)自動(dòng)監(jiān)測機(jī)器磨損的情況。再借用于機(jī)器學(xué)習(xí)算法,可以準(zhǔn)確跟蹤零件和機(jī)器的更換時(shí)間。

預(yù)測性維護(hù)有助于在錯(cuò)誤發(fā)生之前安排更換設(shè)備部件,而且可以安排合理的更換時(shí)間,例如在機(jī)器閑置的時(shí)段,就不會(huì)占用生產(chǎn)時(shí)間。這樣不僅可以保證生產(chǎn)線的效率,同時(shí)提高了工廠整體敏捷性。

如何構(gòu)建智能工廠?

智能工廠是未來制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢,目前已經(jīng)有一些優(yōu)秀的案例,例如全球大型制造商包括通用電氣、西門子、霍尼韋爾、三菱電機(jī)、羅克韋爾自動(dòng)化、施耐德電氣、通用動(dòng)力等都在嘗試新的制造模式。不過,升級(jí)智能工廠要結(jié)合自身的需要和環(huán)境特點(diǎn),不同的企業(yè)應(yīng)該采用不同的方式,這樣才能達(dá)到其想要的效果。

通常企業(yè)轉(zhuǎn)型有幾個(gè)目標(biāo)方向,例如緩解決勞動(dòng)力成本,降低工廠的整體成本;提升生產(chǎn)線的效率,將產(chǎn)品的交付時(shí)間縮短;增加工廠的靈活性,以便于能夠快速響應(yīng)市場的需求等等。企業(yè)可以根據(jù)自身的需求,制造完善的升級(jí)方案。

首先要構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)將傳感器、電機(jī)、開關(guān)和其他各種小工具聯(lián)網(wǎng),工業(yè)4.0時(shí)代的智能工廠包括生產(chǎn)線、機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程自動(dòng)化等內(nèi)容。此外,還涉及到生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)和定制生產(chǎn)系統(tǒng)、產(chǎn)品的虛擬規(guī)劃以及生產(chǎn)和遠(yuǎn)程維護(hù)等。

還有,智能工廠需要新型工人,引進(jìn)具有IT知識(shí)和OT運(yùn)行技術(shù)的專業(yè)人才。工廠里重復(fù)性勞動(dòng)任務(wù)會(huì)交給機(jī)器人,而人們將更多關(guān)注在產(chǎn)品設(shè)計(jì),以及流程優(yōu)化和監(jiān)控等方面。

未來制造業(yè)將會(huì)發(fā)生巨大的變化,而現(xiàn)階段仍然有很多產(chǎn)業(yè)和技術(shù)性命題需要進(jìn)一步探討,在6月13日-14日深圳舉辦“OFweek 2019 中國智能制造大會(huì)暨展覽會(huì)”,來自工業(yè)機(jī)器人、激光加工、3C智能制造、智慧工廠等領(lǐng)域資深專家將共聚一堂,把脈行業(yè)未來發(fā)展的趨勢,為大家分享最新自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)和智能制造解決方案。

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原文標(biāo)題:智能制造大趨所勢,工廠企業(yè)該如何應(yīng)對?

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