智能制造实现的融合方向
智能制造体系是管理综合体,实现了虚拟与现实,设备与设备,地域、组织与管理、技术与管理,信息化和自动化,物与服务的融合。图4-1是智能制造体系实现的融合方向。
图4-1 智能制造实现的融合方向
4.1.1虚拟与现实的融合
1.物理工厂与虚拟融合
实现物料工厂与制造平台、管理平台的集成:利用计算机技术对物流、供应链、设计、工艺、制造、测试等在虚拟环境下,与厂房、车间、设备、路线、用
户环境等现实进行融合,使之相互作用、相互影响,展现执行需求条件、过程及结果,从而对制造管理提供前期的策略支持,提高对市场的反应能力,有效提升效率,降低生产成本。
实现客户需求、客户定制、产品设计、产品工艺工艺、供应商协作、制造技术、测试技术、网络集成等跨平台系统之间的集成。图4-2为仿真系统情景图。
图4-2 仿真系统
利用人体工程学、生物科学、多媒体技术、网络技术等在计算机建立虚拟环境,借助于专业的设备使用户进入虚拟世界,可以进行感知、操作虚拟空间的各种对象,通过触觉、嗅觉、听觉、视觉等体验到身临其境的产品体验。
通过对用户自身条件的3D扫描采集,生成设计、制造数据,让客户体验个性化定制服务,如服装行业、鞋业,通过对人体的扫描,实现个性化定制。
4.1.2设备与设备的融合
通过设备与控制器的组合,实现数据的缓冲、差错控制、数据交互、设备状态标识与回报、接收和识别加工指令、为数据采集提供识别地址。通过控制器与工业软件的集成,对设备、机群、流水线实现逻辑及顺序控制,对各种仪器仪表
的模拟量进行过程控制及转换,实现对机器人、电梯、加工中心的运动控制,对设备的运行数据、工艺数据进行采集、分析、自动比对、处理,完成过程控制。设备与设备之间、人与设备、移动网络与设备之间通过通讯连接的技术和手段,使设备互联互通、互相制约,使人、设备、系统协同作业,实现流程自动化。
4.1.3地域、组织与管理的融合
通过岗位与岗位之间的互联互通,进行互锁反应,防止异常的发生,如在生产中上一岗位对下一岗位信息的精确推送和生产跳序的防错预警;通过产线与产线的集成,可随时掌握产线与相关联产线的生产状况,对异常发生可实时进行监控预警,出现异常第一时间发现,提前做出防范措施,避免频繁调度、换线等异常,造成工时、人力、设备能力的浪费;通过车间与车间的集成,实现车间之间的信息共享,建立规范、健康的内部生产运作;通过部门与部门之间的集成和信息共享,对生产异常事件可快速的判断、通知、响应、处理。中高层主管可以实时了解生产状况、异常处理状态,必要时可进行协助处理,可以随时随地了解运营状况,及时调整制造策略。总部可以实时了解各个分公司的运营状况,根据实时监控的运营状况,进行远程指令的发送及指令执行反馈与监控,进行策略的调整。也可以通过远程对设备进行控制及诊断。通过地域、组织与管理的融合,大大提升工作效率,有效降低成本,建立数据共享平台。
4.1.4作业与执行的无缝融合
通过资源计划、生产计划、供应体系、制造体系融合,可以根据客户需求、供应体系供应能力、公司能力,对资源计划、客户需求及预测进行综合评估,寻找最优制造模型,如最低的库存、最优效率、最短交期、最低成本等。
研发体系提供研发技术,通过制造完成产品,同时制造体系的生产数据、工艺参数、设备运行参数、质量数据等,客服部门的客户体验、客户应用、客户投诉、客户退货,供应商提供的零组件的性能参数数据等,为研发体系、制造技术、服务体系通过改善依据,两者相辅相成,互为补充。
在生产执行过程中,生产计划作业执行需要大量的实时信息:客户订单、客户交期、物料需求、库存状况、采购状态、来料收货状况、生产进度、质量状况、
设备状况、人员状况、事件信息及处理进度等信息,实施计划作业必须和执行状况进行无缝融合,避免信息不透明,造成计划作业困扰。
实时了解供应体系的状况如供应商库存、生产计划、生产订单执行状况、物流状况等,对供应进行管理,避免断料等异常。
服务体系所收集的服务信息,如客户的抱怨、投诉、退货、应用体验、评价等信息,为产品升级、产品生产提供改善依据。
智能制造体系运作,产生大量精细化成本数据,通过对其分析,对财务目标、财务预算等进行实时的监控预计,为企业运营策略改善提供依据。
4.1.5信息化与自动化的融合
智能制造体系需实现管理应用信息化软件之间融合,实现执行层与运营层、运营层与决策层的信息化软件系统融合。
通过自动化的应用,提升操作安全性、降低劳动强度、提升效率、减少人为差错,降低企业用工成本;信息化的应用使数据共享、提升管理效率和透明度、降低管理人员劳动强度、改善制造组织架构。实现自动化与信息化融合,两者相辅相成,自动化是信息化的基础,信息化是自动化的目标,通过两者融合,将设备层与执行层、运营层、决策层进行无缝对接,使资企业资源管理更加高效,使动态过程变得更加透明、可控,提升企业管理水平,增强企业竞争力。
4.1.6产品与服务的融合
物与服务的融合主要体现在以下方面:
以外部协作商产品为主,服务客户:设备厂家对设备的远程监控,通过监控获得设备的运行参数,对参数进行分析,以更专业的角度,提供设备运营管理建议,同时也为设备的升级提供参考;如供应商、外协商为客户提供实时库存数据、外协商加工与库存数据信息,使客户供应体系更加透明。
以企业产品为主,服务外部客户:以企业产品为主,建立完善的客户服务体系,如产品的上下游协作研发、产品应用生命周期的指导及跟踪、客户对产品的投诉及退货、未来产品研发与服务等。比如新能源汽车电池未来的服务模式不单是提供产品,在产品应用时通过通信技术手段,实现对电池充电次数、充电的安
全环境检测、预计应用里程、电池寿命检测、保养周期提醒等等功能。
以企业内部产品制造为主,服务内部客户:以产品的制造工艺为主线,建立企业内部制造管理体系。
智能制造体现的融合方向



