智能工廠建設(shè)如何“化繁為簡(jiǎn)”？

在當(dāng)前智能制造的熱潮之下，很多企業(yè)都在規(guī)劃建設(shè)智能工廠。眾所周知，智能工廠的規(guī)劃建設(shè)是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程，那么建設(shè)智能工廠該如何“化繁為簡(jiǎn)”？

智能裝備層

在建設(shè)中要考慮的幾個(gè)核心要素以及需要關(guān)注的重點(diǎn)維度。

數(shù)據(jù)的采集和管理

數(shù)據(jù)是智能工廠建設(shè)的血液，在各應(yīng)用系統(tǒng)之間流動(dòng)。在智能工廠運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，會(huì)產(chǎn)生設(shè)計(jì)、工藝、制造、倉儲(chǔ)、物流、質(zhì)量、人員等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可能分別來自ERP、MES、APS、WMS、QIS等應(yīng)用系統(tǒng)。

生產(chǎn)過程中需要及時(shí)采集產(chǎn)量、質(zhì)量、能耗、加工精度和設(shè)備狀態(tài)等數(shù)據(jù)，并與訂單、工序、人員進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的全程追溯。

此外，在智能工廠的建設(shè)過程中，需要建立數(shù)據(jù)管理規(guī)范，來保證數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性。

必要時(shí)，還應(yīng)當(dāng)建立專門的數(shù)據(jù)管理部門，明確數(shù)據(jù)管理的原則和構(gòu)建方法，確立數(shù)據(jù)管理流程與制度，協(xié)調(diào)執(zhí)行中存在的問題，并定期檢查落實(shí)優(yōu)化數(shù)據(jù)管理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、流程和執(zhí)行情況。

生產(chǎn)質(zhì)量管理和設(shè)備管理

提高質(zhì)量是企業(yè)永恒的主題，在智能工廠規(guī)劃時(shí)，生產(chǎn)質(zhì)量管理和設(shè)備管理更是核心的業(yè)務(wù)流程。貫徹質(zhì)量是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)出來，而非檢驗(yàn)出來的理念。

質(zhì)量控制在信息系統(tǒng)中需嵌入生產(chǎn)主流程，如檢驗(yàn)、試驗(yàn)在生產(chǎn)訂單中作為工序或工步來處理；質(zhì)量控制的流程、表單、數(shù)據(jù)與生產(chǎn)訂單相互關(guān)聯(lián)、穿透。

構(gòu)建質(zhì)量管理的基本工作路線：質(zhì)量控制設(shè)置→檢測(cè)→記錄→評(píng)判→分析→持續(xù)改進(jìn)。

設(shè)備是生產(chǎn)要素，發(fā)揮設(shè)備的效能是智能工廠生產(chǎn)管理的基本要求。生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)需設(shè)置設(shè)備管理模塊，使設(shè)備釋放出最高的產(chǎn)能，通過生產(chǎn)的合理安排，使設(shè)備尤其是關(guān)鍵、瓶頸設(shè)備減少等待時(shí)間。

在設(shè)備管理模塊中，要建立各類設(shè)備數(shù)據(jù)庫、設(shè)置編碼，及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行維保；通過實(shí)時(shí)采集設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)排產(chǎn)提供設(shè)備的能力數(shù)據(jù)。

建立設(shè)備的健康管理檔案，根據(jù)積累的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)建立故障預(yù)測(cè)模型，進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)，最大限度地減少設(shè)備的非計(jì)劃性停機(jī)；要進(jìn)行設(shè)備的備品備件管理。

智能產(chǎn)線規(guī)劃

智能產(chǎn)線是智能工廠規(guī)劃的核心環(huán)節(jié)，企業(yè)需要根據(jù)生產(chǎn)線要生產(chǎn)的產(chǎn)品族、產(chǎn)能和生產(chǎn)節(jié)拍，采用價(jià)值流圖等方法來合理規(guī)劃智能產(chǎn)線。

智能產(chǎn)線的特點(diǎn)是：

在生產(chǎn)和裝配的過程中，能夠通過傳感器、數(shù)控系統(tǒng)或RFID自動(dòng)進(jìn)行生產(chǎn)、質(zhì)量、能耗、設(shè)備績(jī)效等數(shù)據(jù)采集，并通過電子看板顯示實(shí)時(shí)的生產(chǎn)狀態(tài)，能夠防呆防錯(cuò)；

生產(chǎn)線能夠?qū)崿F(xiàn)快速換模，實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化；能夠支持多種相似產(chǎn)品的混線生產(chǎn)和裝配，靈活調(diào)整工藝，適應(yīng)小批量、多品種的生產(chǎn)模式；

具有一定冗余，如果出現(xiàn)設(shè)備故障，能夠調(diào)整到其他設(shè)備生產(chǎn)；

針對(duì)人工操作的工位，能夠給予智能的提示，并充分利用人機(jī)協(xié)作。

設(shè)計(jì)智能產(chǎn)線需要考慮如何節(jié)約空間，如何減少人員的移動(dòng)，如何進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，從而提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。

實(shí)行ERP信息化管理

ERP在企業(yè)信息化建設(shè)中的基礎(chǔ)性地位沒有改變。ERP管理的主要對(duì)象是企業(yè)各種資源，涉及到資金流、物流、信息流，并對(duì)所有資源全面集成管理。

實(shí)踐證明，獨(dú)立的信息系統(tǒng)應(yīng)用需要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的支撐，而這些數(shù)據(jù)最主要的來源是ERP，或者需要通過集成的方式回到ERP中進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。

因此企業(yè)要發(fā)揮這些分散系統(tǒng)的最大效用，需要將一個(gè)個(gè)“孤島”串聯(lián)起來，ERP從基因上看完全具備這樣的功能。

因此對(duì)于制造企業(yè)而言，基于解決管理的信息化而產(chǎn)生的ERP，其基礎(chǔ)性地位依舊沒有改變。

隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動(dòng)應(yīng)用、社交等技術(shù)的出現(xiàn)，ERP軟件也與時(shí)俱進(jìn)的在技術(shù)層面不斷創(chuàng)新，外延不斷擴(kuò)展，在智能工廠中的作用越來越重要。

ERP的應(yīng)用早已突破從進(jìn)銷存、生產(chǎn)到財(cái)務(wù)這樣簡(jiǎn)單的連接，ERP需要連接的是從消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)到產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、從生產(chǎn)運(yùn)營到車間管理、從純產(chǎn)品應(yīng)用到與物聯(lián)網(wǎng)串聯(lián)。

總之，要做好智能工廠的規(guī)劃，需要綜合運(yùn)用這些核心要素，從各個(gè)視角綜合考慮，從投資預(yù)算、技術(shù)先進(jìn)性、投資回收期、系統(tǒng)復(fù)雜性、生產(chǎn)的柔性等多個(gè)方面進(jìn)行綜合權(quán)衡、統(tǒng)一規(guī)劃，建立具有前瞻性和實(shí)效性的智能工廠。