基于精益的智能工厂解决方案( 二 ) ：基于精益的智能工厂解决方

文章图片
请点击输入图片描述
图1智能工厂业务模型
（一）智能工厂硬件（物理系统）
智能工厂硬件是指与智能工厂相关的制造资源及基础设施，主要包括智能化装备/生产线、智能物流与仓储设施、数据采集装备等基础设施，应以精益思想为导向，借助三维数字化工艺、布局规划仿真等技术手段，按照精益的原则合理确定工厂功能区、生产线、物流及库存的相互关系，使人员、设备、工装、物料、信息软件等因素实现最佳组合，系统资源得到最有效的配置和优化。
1.智能化装备/生产线
智能化装备/生产线是指具有感知、分析、推理、决策和控制功能的制造装备/生产线，它是先进制造技术、信息通信技术的集成和深度融合，具备动态感知、实时分析、自主决策和精准执行4个智能化特征。智能化装备主要包括智能生产设备与工业机器人、增材制造设备、传感与控制装备、检测与装配装备、物流与仓储装备等智能制造装备，智能制造装备具有采集器、嵌入式控制器、智能仪表和传感器，以及智能通信接口等集成层的生产装备，可以通过通信技术实现设备的互联和集中控制；智能生产线是按产品成组化原则组织起来，完成产品工艺过程并具有数字化和智能化特征的一种生产组织方式，智能生产线应在精益生产线的基础上解决制造数据的精确表达、数字量传递及智能化决策，通过计算机管理及智能监控系统，实现全线生产参数自动采集、工艺动作自动控制、设备运行实时动态模拟显示、工艺参数自动采集存储，最终实现生产过程自主控制和优化的自动化、连续化生产。
2.智能物流与仓储设施
智能物流与仓储设施是以条形码、传感器等物联网技术为基础，利用先进的信息采集、传递和管理技术及智能处理技术实施仓储与物流系统的集成，实现仓储与配送过程的全过程优化及资源优化。智能物流与仓储设施包括智能化仓储设备和自动物流，包括电子料架、自动化仓库、智能料仓等自动或半自动仓储设备，以及自动传送带、AGV机器人、自动叉车等配送设施，实现物流作业过程中存储、运输、装卸等环节的自动化/透明及运筹的智能化。
3.数据采集装备
数据采集装备包含电子标签、扫描设备、采集器、视觉设备、智能传感器、采集软件等，对下能够将各种类型的数据采集设备进行通信连接，实现对资源层数字化信息的实时采集、监控、统计分析和存储等功能，为整个管控系统提供准确和值得信赖的底层数据；对上（信息系统）能实现现场数据库的共享及系统数据指令的互相传递，为信息系统客户端持续采集数据和状态展示提供支撑。
（二）智能生产管理系统（信息化软件系统）
智能生产管理系统是指智能工厂的信息化软件系统，主要包括数字化工艺、智能计
划与调度、自动/透明化物流、智能设备维护、数字化检测及智能生产管控6个方面：
数字化工艺是采用数字化建模仿真技术在计算机的虚拟数字世界里实现从零件加工、零组件装配到系统部件装配的整个过程模拟和仿真，实现实物制造向虚拟制造的转变。主要包括数字化工艺加工仿真、数字化装配仿真、生产系统规划仿真等内容。
智能计划与调度是将智能排产系统（APS）与制造执行系统（MES）集成，实现生产计划的自动编制、实时调度，以及计划执行全过程可视化管理，形成物料流与信息流高度统一的高效生产计划管控平台。智能计划与调度系统应包括智能排产和动态调度、生产准备、异常管理、人机互动、改善提案、质量管理、可视化绩效管理和资源管理等模块。
自动/透明化物流是将物联网技术、自动识别技术、数据挖掘技术和人工智能技术应用于仓储与配送作业过程，实现物流作业过程中存储、运输、装卸等环节的自动化/透明化，主要包括原材料配送、刀具配送、零件配送等。
智能设备维护指围绕设备容易引发故障的关键部件与系统，采用嵌入式采集技术及智能传感技术，实施设备工作状态动态监测、健康状态评估、预测预警、故障诊断，以及远程监控和维护，提高设备的综合应用效率（OAEE）。
数字化检测主要指基于三维模型的数字化检测、在线检测及质量信息实时查询和维护，通过智能化质量检测实现数字化质量信息的采集、传输、分析、判断及预警。