導(dǎo) 讀?( 文/ 帆軟數(shù)據(jù)應(yīng)用研究院大制造行業(yè)資深專家 任敏 )

智慧工廠包含工廠運(yùn)營(yíng)管理的五個(gè)方面，制造資源控制、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行監(jiān)管、物流過(guò)程管控、生產(chǎn)執(zhí)行跟蹤、質(zhì)量工作監(jiān)督......

十四五規(guī)劃在新基建的基礎(chǔ)上進(jìn)一步加快了制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的步伐，對(duì)5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、AI、工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)軟件等技術(shù)或產(chǎn)品作了進(jìn)一步的強(qiáng)調(diào)，未來(lái)制造業(yè)的發(fā)展方向?qū)⑹歉咝Ч?jié)能、綠色環(huán)保的智慧工廠。

智慧工廠是在數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)上，以數(shù)據(jù)為軸激發(fā)企業(yè)智慧化進(jìn)程，利用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和設(shè)備監(jiān)控技術(shù)加強(qiáng)信息管理和服務(wù)，清楚掌握產(chǎn)銷流程、提高生產(chǎn)過(guò)程的可控性、減少生產(chǎn)線上人工的干預(yù)、即時(shí)正確地采集生產(chǎn)線數(shù)據(jù)，以及合理的生產(chǎn)計(jì)劃編排與生產(chǎn)進(jìn)度。

智慧工廠包含工廠運(yùn)營(yíng)管理的五個(gè)方面，制造資源控制、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行監(jiān)管、物流過(guò)程管控、生產(chǎn)執(zhí)行跟蹤、質(zhì)量工作監(jiān)督，通過(guò)對(duì)MES、QMS、ERP、SCM等系統(tǒng)的集成以及對(duì)自動(dòng)化設(shè)備傳感器數(shù)據(jù)的對(duì)接，打造企業(yè)的智慧工廠管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)制造管理的統(tǒng)一化與數(shù)字化。

l??制造資源控制

主要是指對(duì)制造過(guò)程中的人、機(jī)、料等相關(guān)生產(chǎn)資源的管理。涉及對(duì)BOM單的自動(dòng)生成、原材料及輔料的領(lǐng)用、半成品與線邊倉(cāng)的管理、成品的投入產(chǎn)出情況等，需要對(duì)物料齊套率、物料損耗比率、半成品周轉(zhuǎn)、投入產(chǎn)出比、回收率等指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控與分析，確保制造資源及時(shí)到位、高效流轉(zhuǎn)、降損再造；設(shè)備效率對(duì)制造資源的影響巨大，應(yīng)從設(shè)備巡檢、故障管理、備件管理、技術(shù)檔案等四個(gè)方面進(jìn)行管控，利用電子掃碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)一物一碼、一人一碼的管理模式，打造企業(yè)設(shè)備全流程精準(zhǔn)管理系統(tǒng)；自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了無(wú)人工廠的誕生，但是無(wú)人工廠的局限性很大，很多企業(yè)并不適合，所以目前來(lái)看，人員還是制造資源的核心之一，結(jié)合工藝流程改進(jìn)、生產(chǎn)計(jì)劃排程、人員排班管理，可達(dá)到優(yōu)化生產(chǎn)效率、維持生產(chǎn)節(jié)拍的目的。

l??現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行監(jiān)管

這是對(duì)7S管理的數(shù)字化改造。一方面利用基于傳感器建立的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)完成對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)與狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集、流水線作業(yè)關(guān)鍵崗位產(chǎn)能數(shù)據(jù)的采集，解決了原本7S管理數(shù)據(jù)采集的滯后性與人工采集帶來(lái)誤差的問(wèn)題；另一方面利用視頻監(jiān)控以及圖像識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備停機(jī)、傳送帶卡料、產(chǎn)品積壓、員工離崗等異常情況的預(yù)警推送，作為7S管理評(píng)分的有力依據(jù)；最后通過(guò)數(shù)據(jù)分析軟件FineBI對(duì)接生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)以及上述采集到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行多維度對(duì)比分析，輔助生產(chǎn)管理者進(jìn)行有效決策。

l??物流過(guò)程管控

它包含供應(yīng)商發(fā)貨、工廠內(nèi)部周轉(zhuǎn)、客戶發(fā)貨三個(gè)環(huán)節(jié)。利用車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與大數(shù)據(jù)處理技術(shù)將物流車輛的實(shí)時(shí)地理位置與行車軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，完成對(duì)供應(yīng)商和客戶兩個(gè)環(huán)節(jié)的物流過(guò)程管控；利用AGV小車實(shí)現(xiàn)物料自動(dòng)領(lǐng)用、半成品自動(dòng)周轉(zhuǎn)、成品自動(dòng)入庫(kù)，打造無(wú)人分揀、智能搬運(yùn)的智慧倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)系統(tǒng)，大大提高了工廠內(nèi)部物流的周轉(zhuǎn)效率。

l??生產(chǎn)執(zhí)行跟蹤

這是指對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控以及對(duì)執(zhí)行結(jié)果的管理決策，結(jié)合MES系統(tǒng)與數(shù)據(jù)分析工具FineBI，讓各層級(jí)管理人員能夠隨時(shí)了解生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，包括出勤情況、計(jì)劃生產(chǎn)進(jìn)度、計(jì)劃完成率及效率等，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)異常在線分析和閉環(huán)跟進(jìn)，優(yōu)化數(shù)據(jù)提取及分析模式，減負(fù)賦能，提前管理，建立問(wèn)題找人，分層管理機(jī)制。

l??質(zhì)量工作監(jiān)督

這套流程涵蓋來(lái)料品質(zhì)管控、制程品質(zhì)管控、出貨品質(zhì)管控三個(gè)環(huán)節(jié)，從質(zhì)量策劃、質(zhì)量檢驗(yàn)、質(zhì)量保證、質(zhì)量監(jiān)督、質(zhì)量改善、質(zhì)量服務(wù)、體系和流程等七個(gè)方面重點(diǎn)建設(shè)，利用編碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和物料的批次管控，減少因批量質(zhì)量問(wèn)題帶來(lái)的成本損失，同時(shí)用SPC方法分析工序過(guò)程能力與質(zhì)量管控水平，確保產(chǎn)品質(zhì)量保持在合理的范圍內(nèi)波動(dòng)。

在智慧工廠的建設(shè)過(guò)程中，不同的業(yè)務(wù)活動(dòng)衍生出不同的信息化功能需求，而不同的功能需求又促生了不同新技術(shù)的發(fā)展，業(yè)務(wù)、功能與技術(shù)的結(jié)合形成了智慧工廠的應(yīng)用場(chǎng)景。基于上述智慧工廠管理平臺(tái)五大模塊的內(nèi)容，帆軟提煉出了智慧工廠的四大應(yīng)用場(chǎng)景。

01

應(yīng)用場(chǎng)景一

智慧園區(qū)管理

智慧工廠對(duì)產(chǎn)業(yè)園的綜合管理提出了更高的要求，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)園由于管理工作繁多，很多模塊都是單獨(dú)管理，無(wú)法做到資源的統(tǒng)一協(xié)調(diào)，且很多數(shù)據(jù)并不是實(shí)時(shí)在線，大大增加了管理難度。

智慧工廠要求對(duì)園區(qū)的視頻監(jiān)控、安防報(bào)警、人員巡查、門禁考勤、訪客管理、一卡通管理、停車位、會(huì)議室、信息發(fā)布、能源使用情況、環(huán)境變化、設(shè)備參數(shù)等工作進(jìn)行實(shí)時(shí)在線的統(tǒng)一管理，企業(yè)可利用傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)捕捉、熱成像報(bào)警、人臉識(shí)別、溫濕度感應(yīng)等，再利用OA或報(bào)表系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在線巡檢、信息發(fā)布、會(huì)議室線上預(yù)約、訪客線上登記等，將系統(tǒng)數(shù)據(jù)和傳感器數(shù)據(jù)利用微服務(wù)接口的方式進(jìn)行調(diào)用，形成園區(qū)全貌管理指標(biāo)，最后利用3D建模技術(shù)開發(fā)智慧園區(qū)全局管理模型或利用數(shù)據(jù)分析工具制作園區(qū)綜合管理駕駛艙，實(shí)現(xiàn)對(duì)園區(qū)資源的統(tǒng)一高效管理，打造綠色、高效、安全的智慧園區(qū)。

02

應(yīng)用場(chǎng)景二

智慧物流管理

物流一直是工廠管理的薄弱環(huán)節(jié)，大多數(shù)制造企業(yè)依賴第三方物流公司進(jìn)行產(chǎn)品和原材料的運(yùn)輸，而對(duì)第三方物流機(jī)構(gòu)的管理缺乏有力且有效的手段，導(dǎo)致對(duì)客戶的交付時(shí)間把控不準(zhǔn)以及對(duì)物流異常無(wú)法追溯真實(shí)原因。

企業(yè)可基于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將物流車輛的實(shí)時(shí)地理位置信息進(jìn)行保存，再利用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控所有物流車輛的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)停車超時(shí)、未按規(guī)定路線行駛、車速異常等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警，對(duì)收發(fā)貨異常的訂單可追溯其物流車輛的歷史軌跡與停靠點(diǎn)記錄，實(shí)現(xiàn)物流各環(huán)節(jié)精細(xì)化、動(dòng)態(tài)化、可視化管理，提高物流系統(tǒng)智能化分析決策和自動(dòng)化操作執(zhí)行能力，提升物流運(yùn)作效率。

03

應(yīng)用場(chǎng)景三

三位一體監(jiān)造平臺(tái)

隨著制造企業(yè)對(duì)內(nèi)部生產(chǎn)過(guò)程管理能力的提高，促生出了上下游監(jiān)造管理的需求，一方面是對(duì)供應(yīng)商原材料質(zhì)量管控的進(jìn)一步延伸，另一方面是對(duì)客戶滿意度更加重視的表現(xiàn)。從供應(yīng)商到工廠到最終客戶的三位一體監(jiān)造平臺(tái)，是智慧工廠的核心應(yīng)用場(chǎng)景。

為了滿足大客戶監(jiān)造接入需求，企業(yè)可利用微服務(wù)技術(shù)通過(guò)接口將生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)和作業(yè)視頻提取出來(lái)，同時(shí)利用數(shù)據(jù)分析平臺(tái)給客戶提供帶有分析結(jié)果的產(chǎn)品出廠數(shù)據(jù)，通過(guò)權(quán)限管理開放給對(duì)應(yīng)客戶，實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)客戶監(jiān)造平臺(tái)數(shù)據(jù)對(duì)接以及遠(yuǎn)程廠驗(yàn)的需求，提升客戶對(duì)產(chǎn)品的信任度。

? 而對(duì)于供應(yīng)商的監(jiān)造管理需要從四個(gè)方面入手，第一，對(duì)接其產(chǎn)線設(shè)備傳感器數(shù)據(jù)，掌握供應(yīng)商生產(chǎn)過(guò)程中的設(shè)備參數(shù)，便于后期異常追溯；第二，接入生產(chǎn)監(jiān)控視頻，實(shí)現(xiàn)對(duì)供應(yīng)商生產(chǎn)作業(yè)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高管理力度；第三，打通供應(yīng)商的生產(chǎn)信息系統(tǒng)，掌握供應(yīng)商訂單的執(zhí)行進(jìn)度與質(zhì)量情況，可有效預(yù)估訂單風(fēng)險(xiǎn)；第四，開發(fā)數(shù)據(jù)上報(bào)界面，對(duì)供應(yīng)商臨時(shí)零散的數(shù)據(jù)做到及時(shí)規(guī)范的收集，提高協(xié)同能力。

04

應(yīng)用場(chǎng)景四

質(zhì)量閉環(huán)追溯

傳統(tǒng)的質(zhì)量管理方式局限于對(duì)當(dāng)時(shí)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)的監(jiān)控，在出現(xiàn)批量質(zhì)量異常時(shí)無(wú)法有效鎖定不良批次，對(duì)導(dǎo)致異常的物料無(wú)法追溯使用在哪些成品中，增加了質(zhì)量處理成本與管控難度。

質(zhì)量追溯可幫助企業(yè)更實(shí)時(shí)、高效、準(zhǔn)確、可靠的實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程和質(zhì)量管理，結(jié)合條碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、序列號(hào)管理思想以及條碼設(shè)備，可有效收集產(chǎn)品或物料在生產(chǎn)和物流作業(yè)環(huán)節(jié)的相關(guān)信息數(shù)據(jù)，每完成一個(gè)工序或一項(xiàng)工作，記錄其檢驗(yàn)結(jié)果、存在問(wèn)題、操作者及檢驗(yàn)者的姓名、時(shí)間、地點(diǎn)及情況分析，在產(chǎn)品的適當(dāng)部位做出相應(yīng)的質(zhì)量狀態(tài)標(biāo)志，跟蹤其生命周期中流轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程，使企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)采、銷、生產(chǎn)中物資的追蹤監(jiān)控、產(chǎn)品質(zhì)量追溯、銷售竄貨追蹤等目標(biāo)。最后利用數(shù)據(jù)分析工具建立質(zhì)量計(jì)劃、過(guò)程控制、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、異常處理、管理決策、問(wèn)題關(guān)閉的質(zhì)量閉環(huán)管理平臺(tái)，形成經(jīng)驗(yàn)庫(kù)與分析報(bào)表來(lái)支撐企業(yè)打造一套來(lái)源可溯、去向可查、責(zé)任可追的質(zhì)量閉環(huán)追溯系統(tǒng)。

智慧工廠的應(yīng)用遠(yuǎn)不止于此，隨著新技術(shù)、新理念的誕生，智慧工廠也將在新時(shí)代有新的表現(xiàn)形式，制造管理者應(yīng)把握新形勢(shì)，通過(guò)執(zhí)行層自動(dòng)化與管理層信息化的融合，加快智慧工廠的建設(shè)步伐。

編輯：黃飛

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