cookieOptions = {...}; .淺析全球智慧工廠建設的現狀 - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

3S MARKET

2020年6月24日 星期三

A visit to the TRUMPF Smart Factory 

in Chicago



來源產業智能官


近年來,全球各主要經濟體都在大力推進製造業的復興。在工業 4.0、工業網路、物聯網、雲端運算等熱潮下,全球眾多優秀製造企業,都開展了智慧工廠建設實踐。


例如,西門子安貝格電子工廠,實現了多品種工控機的混線生產;FANUC 公司實現了機器人和伺服電機生產過程的高度自動化和智慧化,並利用自動化立體倉庫,在車間內的各個智慧製造單元之間傳遞物料,實現了最高 720 小時無人值守;施耐德電氣實現了電氣開關製造,和包裝過程的全自動化;美國哈雷戴維森公司廣泛利用以加工中心,和機器人構成的智慧製造單元,實現大批量定制三菱電機名古屋製作所採用人機結合的新型機器人裝配產線,實現從自動化到智慧化的轉變,顯著提高了單位生產面積的產量全球重卡巨頭 MAN 公司搭建了完備的廠內物流體系,利用 AGV 裝載進行裝配的部件和整車,便於靈活調整裝配線,並建立了物料超市,取得明顯成效。

工业4.0,工业互联网,智能工厂
圖片來源:圖蟲創意


當前,製造企業面臨著巨大的轉型壓力。一方面,勞動力成本迅速攀升、產能過剩、競爭激烈、客戶個性化需求日益成長等因素,迫使製造企業從低成本競爭策略,轉向建立差異化競爭優勢。在工廠層面,製造企業面臨著招工難,以及缺乏專業技師的巨大壓力,必須實現減員增效,迫切需要推進智慧工廠建設。另一方面,物聯網、協作機器人、增材製造、預測性維護、機器視覺等新興技術迅速興起,為製造企業推進智慧工廠建設提供了良好的技術支撐。

汽車、家電、軌道交通、食品飲料、制藥、裝備製造、家居等行業的企業,對生產和裝配線進行自動化、智慧化改造,以及建立全新的智慧工廠的需求十分旺盛。


例如,滾筒洗衣機工廠可以實現按訂單配置、生產和裝配,採用高柔性的自動無人生產線,廣泛應用精密裝配機器人,採用 MES 系統全程訂單執行管理系統,透過 RFID 進行全程追溯,實現了機機互聯、機物互聯和人機互聯尚品宅配實現了從款式設計到構造尺寸的全方位個性客製化,建立了高度智慧化的生產加工控制系統,能夠滿足消費者個性化客製化所產生的特殊尺寸,與構造板材的切削加工需求。

但是,製造企業在推進智慧工廠建設方面,還存在諸多問題與誤區:
①盲目購買自動化設備和自動化產線。很多製造企業仍然認為推進智慧工廠就是自動化和機器人化,盲目追求「黑燈工廠」,推進單工位的機器人改造,推行機器換人,上馬只能加工或裝配單一產品的剛性自動化生產線。只注重購買高端數控設備,但卻沒有配備相應的軟體系統。

②尚未實現設備數據的自動採集和車間聯網。企業在購買設備時沒有要求開放數據接口,大部分設備還不能自動採集數據,沒有實現車間聯網。目前,各大自動化廠商都有自己的工業總線和通信協議,OPCUA 標準的應用還不普及。

③工廠運營層還是黑箱。在工廠營運方面還缺乏資訊系統支撐,車間仍然是一個黑箱,生產過程還難以實現全程追溯,與生產管理息息相關的製造 BOM 數據、工時數據也不準確。

④設備績效不高。生產設備沒有得到充分利用,設備的健康狀態未進行有效管理,常常由於設備故障造成非計劃性停機,影響生產。

⑤依然存在大量資訊化孤島和自動化孤島。智慧工廠建設涉及到智慧裝備、自動化控制、感測器、工業軟體等領域的供應商,集成難度很大。很多企業不僅存在諸多資訊孤島,也存在很多自動化孤島,自動化生產線沒有進行統一規劃,生產線之間還需要中轉庫轉運。


究其原因,是智慧製造和智慧工廠涵蓋領域很多,系統極其複雜,企業還缺乏深刻理解。在這種狀況下,製造企業不能貿然推進,搞「大躍進」,以免造成企業的投資打水漂。應當依託有實戰經驗的咨詢服務機構,結合企業內部的 IT、自動化和精益團隊,高層積極參與,根據企業的產品和生產工藝,做好需求分析和整體規劃,在此基礎上穩妥推進,才能取得實效。

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