工业自动化业界致力于电子制造智能工厂构建的观点与探索实践

2019/6/9 1:32:48 人评论 次浏览 分类:热点聚焦  文章地址:/news/2530.html

随着电子信息产业的快速发展,电子制造亦成为中国制造大军中的一支劲旅。据统计,全球70%的电子产品在中国制造,其中90%的生产制程属于低端的手工作业方式。随着人工成本上升、从业人员减少、工业机器人价格降低等因素的出现,使得电子制造产业走向智能制造成为必须,也为智能制造市场开启了一个广阔的发展空间。在智能制造全面兴起的几年来,面对电子制造小批量多品种、换线频率高的生产特点,产业基础和来料规范参差不齐的问题等,都给电子智能制造解决方案的实现带来了不同程度的挑战,如何逐步构建一个符合未来智能制造工厂的模型与解决方案,成为业内持续探索的问题所在。

昌晖旺旺彩票app旺旺彩票app聚焦“电子制造智能工厂构建”,来一起分享工业自动化业界品牌多年来致力于电子制造智能工厂构建的观点与探索实践。


1、几年来经过业界对智能工厂的探索与建设,智能工厂构建的要素有哪些?最关键的要素是什么?

王书强(智慧工厂研究院执行院长)
推进智能制造,是“中国制造2025”的主攻方向,是落实工业化和信息化深度融合的战略举措,是制造业紧跟世界发展趋势、实现转型升级的关键所在。

智能工厂是基于物联网、大数据、云计算等新一代信息技术与机器人等先进制造技术深度融合,贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节,具有自感知、自决策、自执行等功能的先进制造过程、系统与模式。


2012年定义了智慧工厂1.0模型,并在此基础上分解了智慧工厂九大核心要素,定义了各个要素的作用,即以先进的管理体系、标准化体系和创新型企业文化为基础,以数字化产品/工艺设计、智能生产系统、智能供应链、信息管理系统为支撑,借助CPS信息物理系统模型技术,提供定制化个性化的智能产品与服务。


我们定义的智慧工厂是融合了数字制造和智能制造两大概念,因此核心要素的定义同样适用于现阶段的智能工厂。核心要素模型中最关键的要素我们认为是背后隐含的数据,如何围绕数据提升企业的核心竞争力是智慧工厂建设的关键。


邹玉鞋(德国赫优讯自动化系统有限公司中国区销售总监)

智能工厂和智能制造的源泉与血液是数据,整个智能工厂相关数据的采集、传输、分析、处理与反馈已然成为智能工厂构建的最关键要素之一。不管是设备运行数据、设备状态数据、设备诊断数据还是设备自身生命周期数据;不管是生产工艺数据还是控制反馈数据;不管是人员操作数据还是人员管理数据;不管是能源消耗数据还是能源管理节约数据;不管是零部件物流数据还是后期物流对接数据都是万物互联的智能工厂的重要组成要素。工业物联网是整个智能工厂相关行业的生态互联与信息共享!

刘弘蔚(天津宜科电子解决方案部总监)

要构建一个智能工厂,需要具备一些必备的要素,包括数据采集和设备联网、工业互联网、智能厂房、智能装备应用、制造执行系统、信息化系统集成等。要做好智能工厂的规划,需要综合运用这些核心要素,从投资预算、技术先进性、投资回收期、系统复杂性、生产的柔性等多个方面进行综合权衡、统一规划,建立具有前瞻性和实效性的智能工厂。

2、电子制造产业正进入产品快速迭代、个性化定制、品质竞争的阶段,电子制造智能工厂构建特点有哪些?在智能工厂构建过程中,存在哪些挑战?

王书强(智慧工厂研究院执行院长)
从整体看,电子制造业结构性矛盾突出,核心技术和关键设备受制于人的局面没有根本突破。而同时又面临多方面的挑战,包括:客户对个性化、定制化产品需求的持续增长;人力和综合成本持续上升;产品的快速迭代升级,产品生命周期缩短;客户对质量和快速交付的持续追求等等。

针对电子制造行业新的要求,构建电子制造智能工厂必须具备以下一些功能特点:

①工艺自动化、过程精益化、管理信息化;
②数据可视化、过程透明化、生产少人化;
③实现生产车间、生产线、设备的横向集成,实现不同层级数据的纵向集成;
④实现从产品设计到工艺过程,到生产、销售、服务的全生命周期数据集成;
⑤实现从供应商到客户端的企业价值链信息集成;
⑥实现数据-信息-知识驱动,以优化工厂和企业的决策。

邹玉鞋(德国赫优讯自动化系统有限公司中国区销售总监)

工业物联网或者智能工厂针对未来发展需要重点解决的三大问题:
①个性化定制,即小批量多品种的灵活生产与管理;
②成本和能源的节约性问题;
③数据长期快速可追溯问题。

这同时也是未来电子制造智能工厂构建的重要特点。作为工业网络通讯(数据传输和链接处理)行业专家德国赫优讯正在积极配合国内电子制造(如富士康)或者半导体行业(如中微半导体)多家企业一起实现智能工厂的构建与发展!


机会与挑战共存,智能工厂构建的特点也是挑战,如何实现在小批量灵活生产的新模式下仍然能降低单件生产成本?如何永久快速追溯每个零配件和生产加工过程中的细节数据?智能工厂构建任重道远,赫优讯将紧密配合电子制造企业一起奋进!


刘弘蔚(天津宜科电子解决方案部总监)

智能工厂有三大特征。第一,信息基础设施高度互联,包括生产设备、机器人、操作人员、物料和成品。第二,有实时系统,可以及时进行信息传输和对接。第三,从柔性化、敏捷化、智能化到信息化,这是智能工厂的发展趋势。每个阶段,柔性化对环境的调整能力都能够实现不同产品需要,实现多品种小批量生产,同时能够控制这种个性化生产所带来的成本飙升问题。

在工业3.0时代,工厂的最底层加工单元包括三个环节,分别是传感器(相当于眼睛)、可编程旺旺彩票旺旺彩票app(PLC,相当于大脑)和执行器(相当于手足)。在加工单元的上层是车间,这里主要是生产过程执行管理系统(MES),通俗说就是,这个系统负责拿到任务,并进行任务的分配。再到上面,则是企业资源计划(ERP)系统、产品生命周期管理(PLM)系统、供应链管理(SCM)系统和客户关系管理(CRM)系统等上层系统。其中,ERP负责企业内部资源的配置和协调,而PLM负责产品从开发到报废的“管理”,SCM负责企业资源和外部的对接,而CRM的作用在于促进企业和消费者的沟通。
这些都是工业3.0已有技术,但工业4.0提出了更高的要求和挑战,那就是必须更加智能,反应更快。

3、着眼于未来电子产品发展需求,在面向未来电子制造智能工厂的解决方案中,智能化解决方案需要注重哪些环节?

王书强(智慧工厂研究院执行院长)
我们认为解决方案的关键环节包括:
①以顶层设计为指导的智能制造整体规划方案;
②以边缘计算为支撑的生产终端智能控制解决方案;
③以大数据分析为支撑的过程智能优化解决方案;
④以工业互联网平台为支撑的从端控到云管的解决方案。

邹玉鞋(德国赫优讯自动化系统有限公司中国区销售总监)

在面向未来电子制造智能工厂的解决方案中,重点需要考虑的是智能化灵活生产的快速切换与快速响应,以便即时保质保量地满足不同用户的个性化定制化需求,同时需要对生产过程中的所有数据进行记录与大数据瞬时存储。

刘弘蔚(天津宜科电子解决方案部总监)

工业4.0要求技术更加集成化,即各类系统要实现横向和纵向的集成,进而变得更加智能化。智能化生产图景如下:产品从设计到制造的所有环节都被打通,PLM的设计数据直接进入ERP系统,后者立即调配工厂资源,如需外界供货则由SCM系统自动调配。而借助于CRM系统,整个生产过程可以和客户保持实时沟通,如顾客通过视频看到产品不符合自己的需求,则可以立即让生产线进行调整。
智能工厂是现代工厂信息化发展的新阶段,是在数字化工厂的基础上,利用物联网技术、设备监控技术加强信息管理和服务,清楚地掌握产销流程,提高生产过程的可控性,减少生产线上的人工干预,即时准确地采集生产线数据,以合理编排生产计划与生产进度,并通过绿色智能手段和智能系统等新兴技术的运用,构建一个高效节能、绿色环保、环境舒适的人性化工厂。

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