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数字化工厂,德国工程师协会的定义是:数字化工厂(DF)是由数字化模型、方法和工具构成的综合网络,包含仿真和3D/虚拟现实可视化,通过连续的没有中断的数据管理集成在一起。数字化工厂集成了产品、过程和工厂模型数据库,通过先进的可视化、仿真和文档管理,以提高产品的质量和生产过程所涉及的质量和动态性能。
在国内,对于数字化工厂接受度最高的定义是:数字化工厂是在计算机虚拟环境中,对整个生产过程进行仿真、评估和优化,并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。是现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物,主要作为沟通产品设计和产品制造之间的桥梁。从定义中可以得出一个结论,数字化工厂的本质是实现信息的集成。
智能工厂是在数字化工厂的基础上,利用物联网技术和监控技术加强信息管理服务,提高生产过程可控性、减少生产线人工干预,以及合理计划排程。同时,集初步智能手段和智能系统等新兴技术于一体,构建高效、节能、绿色、环保、舒适的人性化工厂。
智能工厂已经具有了自主能力,可采集、分析、判断、规划;通过整体可视技术进行推理预测,利用仿真及多媒体技术,将实境扩增展示设计与制造过程。系统中各组成部分可自行组成最佳系统结构,具备协调、重组及扩充特性。已系统具备了自我学习、自行维护能力。因此,智能工厂实现了人与机器的相互协调合作,其本质是人机交互。
看了这几个概念,可能会有点懵。不妨看一个视频:小米对未来智能工厂的解读。
从这个短宣传片当中,我们可以看到,在某些自动化程度极高的行业领域,其生产工厂,已经不需要生产人员、不需要照明,设备完全可以自主的运行。而产品的质量控制,同样也是凭借智能设备去自动执行和监控。
我们再看另一个龙头企业-台达的智能工厂介绍。
在这个视频中,我们可以看到,从接收订单开始,后续的所有环节,都已经是自动去完成:物料自动配送、自动精益生产、自动检测、品质自动监控、自动追溯并实现产品的自动包装、自动物流配送;
在我们新能源电机或电驱总成的生产企业当中,也能做到智能工厂吗?
答案在我这里,肯定是否定的。我们大概能做到的样子,如下图。
新能源电机或电驱行业,暂时还做不到智能工厂的级别,从我的角度理解看,主要有以下几大原因:
(1)整个领域处于一个快速发展期,生产订单计划非常不稳定;
(2)整个行业标准还不够健全,对产品的质量追溯管理要求还不是特别高;
(3)产品配套的零部件供应链,目前的质量监控体系也不是很完善;
(4)基于上述等因素,产出效益还不能支持厂家做智能工厂的投入;
智能工厂是个系统工程,而不是从某个单一环节上就能解决的,光靠购买大量的设备或者仅对工人加强管理,对整体而言效果是有限的。试想一下:如果生产计划都不准确,排产结果都是延期的,你怎么能够让工人保证按期交货?如果生产计划都是不科学的,本身就存在大量的等待时间,企业又怎么能怪工人不努力?生产过程中,操作工与设备、物料等生产准备人员本来就是并行协同的关系,如果一直延续以前串行的工作模式,出现“操作者很忙,设备很闲”的局面是在所难免的,单个工人身上已经很难挖掘潜力了,必须从生产流程、组织管理上进行优化管理;还比如,如果信息化系统与生产设备脱节,不能充分发挥高端设备数字化通讯、自动采集等方面的优势,所有的工作还靠人工输入,又怎么能保证数据的实时性、准确性、客观性?没有这些数据的支撑,又怎么能及时获知生产信息,及时作出科学的管理决策?如果不能对物料、刀具、量具、夹具等生产资源进行精益化的管控,不是积压就是短缺,这种粗放型的管理又如何能保证生产效率的提升与成本的降低?数据就是企业的财富,没有良好的信息化管理系统,没有自动化的数据采集系统,没有智能化的大数据分析,没有形象直观的展示系统,这些数据就白白丢失掉了,企业永远只能处于凭经验、拍脑袋的粗放型管理状态。
随着新能源汽车行业的快速发展,单一车型年产能突破了30万台级别的时候,我们电机和电驱供应商,实际上已经有了建设智能工厂的基础。从当下开始,在某些头部企业当中,我们完全可以行动起来,从大的框架开始梳理,逐步落实,在1-3年内,真正建设出有代表性的智能工厂。
我们电机和电驱的生产企业,未来在智能工厂建设时一定要从全局思考,打造一个全面的、有体系的智能工厂管理系统,从各个方面进行优化、挖掘潜力,最大程度地提升企业的生产效率及管理水平。比如重点考虑的六个维度:
(1)智能计划排产;
(2)智能生产协同;
(3)智能互联互通;
(4)智能资源管理;
(5)智能质量管控;
(6)智能决策支持。
阿普顿段王爷,希望能给新能源汽车电驱行业的智能工厂之路,添砖加瓦!
审核编辑 :李倩
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