智能制造是新工业革命的“灵魂”,如果说智能工厂是智能生产的主要载体,而智能生产是智能制造的主线,那么,智能工厂就是制造业实现智能制造的根基。只有建立起智能化、互联化、敏捷化、安全化的可持续智能工厂,才有助于制造企业真正实现由“制造”向“智造”的华丽转型。
一、智能工厂新特征
1、智能系统集成
智能工厂集合多媒体、信息系统、工业机器人等,通过传感器将数据信息传输到MES、ERP等软件系统,进而提供端到端的数据支持。智能工厂实现人与机器的相互协调合作,其本质是人机交互。
2、多流信息合一
实现智能工厂要做到信息流、物资流和管理流等多种信息资源的合一。通过ERP系统、MES系统、供应链管理软件、物联网和大数据的收集分析,让信息流和物资流合一,做到对每一个个体产品、零部件在生产的整个流程中可以实时监控和管理,事前预测、事中操作和事后追踪。
3、生产快速响应
将原本按照计划管理的工厂生产,切割为更小的单元,既可以动态规划从而平滑生产波动,收集客户需求信息,进行交互性产品研发,更快地跟随市场的反应进行产能的调整,同时还可以实现最低的原材料和成品库存,大幅提高生产的周转效率,进而保证厂商获得对用户需求、市场波动等做出快速反应。
真正的智能工厂应该是一个整体,不仅包含研发、生产、运营、销售等具体的制造流程,更应该包含整个产业链上下游的所有参与者,甚至整个制造业生态系统。智能工厂代表了从传统的自动化系统向智能化、互联化、敏捷化、安全化系统的飞跃。
二、智能工厂:一个智能化的系统
1、它应该是一个智能性系统,能够自动抓取、整合、分析数据,并生成有见地的生产决策,自行实时或近实时学习新的知识与技术,并智能控制整个生产流程。
2、成熟的智能工厂应最大限度地减少人工干预,生产过程高效且不间断,生产的产品高质且满足消费者的个性化需求,并且海量数据的业务价值可以被完全挖掘,用于指导优化生产、预见问题、自主修复等。
3、此外,成熟的智能工厂会尽可能地选择用机器人代替人工来进行高风险和重复度高的工作。
三、成熟智能工厂的三大核心优化:
11、生产优化,提质增效:人工智能、机器学习、数字双胞胎、建模仿真等先进技术使智能工厂更加敏捷与智能。人工智能和机器学习让生产流程获得全面优化,从需求的深度分析和生产规划的指定,乃至生产物料的安排,都进行了全面系统的优化,以此满足客户个性化定制和柔性生产的需求。数字孪生技术能够对生产流程和产品进行不断模拟和调优,以数字化的模型模拟实际的生产,发现问题,进行故障排除,以降低产品的失败率,提高敏捷生产效率。大规模将先进技术应用至生产全流程,不仅有助于提高工厂的生产效率和资源利用率,更有助于降低生产停机时间,并缩减产品生产周期。
2、数据优化,协作互联:基于云计算的工业互联网的广泛应用,使智能工厂的数据采集、处理、优化成为可能。智能工厂生产个环节部署大量传感器,使系统可以不断抓取、整合数据,并对这些海量数据进行分析,以加强业务决策的可预见性。同时,通过整合来自生产、运营、业务系统、供应商、客户,甚至不同应用的数据,打通产业链上下游间的数据和业务壁垒,有助于实现数据的共享互通和业务的协作创新,满足市场全球化大背景下,企业跨不同地域实现协作共赢的需求。
3、安全优化,灾难恢复:智能工厂的数据来源广、流动性强、交互频繁,涉及来自于云端、传感器端、应用端、生产端、销售端等不同接口的海量数据,这就需要借助强大的集中管理软件,对数据的所有进出端口进行实时监控和隐患排查,对数据进行实时备份和安全保护,构建灾难恢复系统,保证智能工厂的安全、稳定运营。因此,建立在海量数据之上的工厂,数据不仅关乎着智能工厂的命脉,更关乎着整个行业的创新发展。
1、它应该是一个智能性系统,能够自动抓取、整合、分析数据,并生成有见地的生产决策,自行实时或近实时学习新的知识与技术,并智能控制整个生产流程。
2、成熟的智能工厂应最大限度地减少人工干预,生产过程高效且不间断,生产的产品高质且满足消费者的个性化需求,并且海量数据的业务价值可以被完全挖掘,用于指导优化生产、预见问题、自主修复等。
3、此外,成熟的智能工厂会尽可能地选择用机器人代替人工来进行高风险和重复度高的工作。