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淺談智能制造在空壓機行業的應用—記蘇州強時在智能制造領域的探索

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   【壓縮機網】什么是智能制造
 
  智能制造在各行各業有自己的理解,在不同的國家,也有自己對這個領域的定義和探索。比如在日本,更偏重于精益制造,在德國,更偏重于自動化;在美國,更偏重與大數據的挖掘。在中國,國家也制定了《國家智能制造標準體系建設指南(2018版)》,指南里分三個維度對智能制造進行了定義:系統層級維度,包括設備、單元、車間、企業、協同;產品生命周期維度,包括設計、生產、物流、銷售、服務;智能特征維度,包括資源要素、互聯互通、融合共享、系統集成、新興業態。
 
淺談智能制造在空壓機行業的應用—記蘇州強時在智能制造領域的探索
 
  強時工廠自我診斷與分析
 
  智能制造是個相對較大的概念,強時工廠探索智能制造并非是為了趕潮流、做表象,智能制造的根本目的是提高生產效率,提升產品與服務品質。基于此,按照國家智能制造標準體系建設指南要求,結合空壓機行業本身特點,對企業進行自我診斷與分析:蘇州強時屬于空壓機的整機制造廠,是典型的離散型制造企業,工廠具有訂單小批量,多品種的明顯特點。面對客戶需求,需要具備迅速交貨、品質保證、個性化定制等能力。
 
  從建設指南的要求來看,強時更著重于產品生命周期維度,結合系統層級維度與智能特征維度,對強時工廠現狀進行評價與改善規劃。經過詳細數據分析與統計,強時工廠計劃以工廠層面的ERP為基礎,以建設數字化車間為重心,在強時工廠推行實務性的智能車間。
 
  強時工廠的數字化車間探索
 
  為什么需要數字化車間?經過梳理,發現目前的工廠管理存在以下問題:
 
  1.生產管理問題
 
  管理手段:紙面文件、手工管理工作量大、費時費力;
 
  計劃調度:依靠人工經驗,計劃趕不上變化,生產調度臨時性,隨意性和盲目性大;
 
  生產準備:車間物料、工裝、設備、資料等制造資源與生產計劃脫節,延長生產周期;
 
  進度與過程管理:需要跑現場詢問了解,信息滯后,不能全面及時掌握所有生產數據;制品周轉和等待時間長,混亂無章;成本控制缺乏準備依據;
 
  質量保證與追溯:過程數據收集困難。
 
  2.生產能力問題
 
  設備利用率低;
 
  交貨期長;
 
  缺乏快速響應能力;
 
  質量與成本控制困難。
 
  綜上所述:車間的數字化、信息化、網絡化是智能制造的薄弱環節。
 
  強時數字化車間建設要點
 
  要點1:車間/工廠的總體設計、工藝流程及布局建立數字化模型,并進行模擬仿真,實現規劃、生產、運營的全流程數字化管理。
 
  措施:強時制造車間為裝配類車間,強時擬按實際車間比例,建造二維模型,并模擬各流程物料流轉情況,實際運行數據從ERP數據抓取,并以電子看板形式在車間展示。電子看板顯示倉庫發料進度,車間綜合運轉情況,各工位實際裝配數量,測試間在測試數量、入庫數量等信息,主要展示計劃、發料、裝配、測試等實際狀態。
 
  要點2:應用數字化三維設計與工藝技術進行產品、工藝設計與仿真,并通過物理檢測與實驗進行驗證與優化。建立產品數據管理系統(PDM),實現產品設計、工藝數據的集成管理。
 
  措施:強時研發部采用數字化三維設計軟件進行產品設計,在三維軟件上進行裝配模擬仿真,運動部件裝配仿真,結構件應力仿真。設計完成后,通過設計評審,可自動輸出產品BOM,并上傳至ERP系統。使用PDM系統進行產品版本管理,更改管理。
 
  要點3:制造裝備數控化率超過70%,并實現高檔數控機床與工業機器人、智能傳感與控制裝備、智能檢測與裝配裝備、智能物流與倉儲裝備等關鍵技術裝備之間的信息互聯與集成。
 
  措施:強時制造車間主要為裝配性車間,具備小批量,多規格的顯著特點,在裝配自動化實施方面較為困難,在產品測試階段進行了數字化改造,產品性能檢測數據實時上傳至ERP系統,并和產品整機序列號進行綁定,以備后期追溯。在材料倉庫進行了庫位管理,并使用PAD進行掃碼出入庫,可有效監控物流情況及收發料效率。
 
淺談智能制造在空壓機行業的應用—記蘇州強時在智能制造領域的探索
 
  要點4:建立生產過程數據采集和分析系統,實現生產進度、現場操作、質量檢驗、設備狀態、物料傳送等生產現場數據自動上傳,并實現可視化管理。
 
  措施:強時在制造全流程均實行條碼管理,占全部料件的70%的原材料,均用唯一的條碼進行標識,從收貨開始,到倉儲、生產發料、生產裝配各工序,到性能測試直至成品出庫,各流程均以條碼方式進行記錄,在后期檢索中可實現下列功能:產品生命周期的各類信息檢索,包括部件供應商,出入庫時間,部件進貨檢驗信息,制程裝配信息,性能檢驗數據等,部分數據實現可在手機端進行查詢。
 
  要點5:建立車間制造執行系統(MES),實現計劃、調度、質量、設備、生產、能效等管理功能。建立企業資源計劃系統(ERP),實現供應鏈、物流、成本等企業經營管理功能。
 
淺談智能制造在空壓機行業的應用—記蘇州強時在智能制造領域的探索

淺談智能制造在空壓機行業的應用—記蘇州強時在智能制造領域的探索
 
  措施:強時已經建立公司層面的管理軟件ERP,及制造層面的MES,從產能配置、生產計劃排程、質量數據、用電數據等各項數據的自動存儲與查詢。并使用供應鏈平臺對供應商進行評價與管理,在平臺上進行采購與統計分析。
 
  要點6:建立工廠內部網絡架構,實現設計、工藝、制造、檢驗、物流等制造過程各環節之間,以及制造過程與制造執行系統(MES)和企業資源計劃系統(ERP)的信息互聯互通。
 
  措施:強時工廠內部網絡由核心路由器-核心交換機+防火墻-局域交換機-無線AP等核心部件構成,并鏈接至外部網路,內部建立NAS存儲服務器,進行內部數據存儲,ERP、MES等核心管理軟件采用華為私有云,并使用WEB服務器與數據服務器分開存儲的架設方式,既保證了訪問的便利性,又保證了數據的安全性。
 
  要點7:建有工業信息安全管理制度和技術防護體系,具備網絡防護、應急響應等信息安全保障能力。建有功能安全保護系統,采用全生命周期方法有效避免系統失敗。
 
  措施:強時工廠內部部署有華為防火墻軟件,核心軟件部署在華為私有云,借助華為強大的數據安全能力,有效減輕工廠內部機房的投入及管理成本,并租用華為云OSS存儲,以做ERP數據庫數據備份,確保數據的安全性。
 
  小結
 
  目前,在上述7項內容里,根據總體進度安排,強時已經完成總進度的70%,預計到2019年年底,將完全達成目標并投入使用。屆時,強時將在產品行內領先的基礎上,再增加一項管理領先的殊榮——在空壓機行業首家完成數字化改造,初步建設成空壓機行業的數字工廠典范。
 
  參考文獻
  [1]《智能制造國內外標準化》,機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所 丁露博士

來源:本站原創

標簽: 智能制造蘇州空壓機  

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