數字化工廠,德國工程師協會的定義是:數字化工廠(DF)是由數字化模型、方法和工具構成的綜合網絡,包含仿真和3D/虛擬現實可視化,通過連續的沒有中斷的數據管理集成在一起。數字化工廠集成了產品、過程和工廠模型數據庫,通過先進的可視化、仿真和文檔管理,以提高產品的質量和生產過程所涉及的質量和動態性能。
在國內,對于數字化工廠接受度最高的定義是:數字化工廠是在計算機虛擬環境中,對整個生產過程進行仿真、評估和優化,并進一步擴展到整個產品生命周期的新型生產組織方式。是現代數字制造技術與計算機仿真技術相結合的產物,主要作為溝通產品設計和產品制造之間的橋梁。從定義中可以得出一個結論,數字化工廠的本質是實現信息的集成。
智能工廠是在數字化工廠的基礎上,利用物聯網技術和監控技術加強信息管理服務,提高生產過程可控性、減少生產線人工干預,以及合理計劃排程。同時,集初步智能手段和智能系統等新興技術于一體,構建高效、節能、綠色、環保、舒適的人性化工廠。
智能工廠已經具有了自主能力,可采集、分析、判斷、規劃;通過整體可視技術進行推理預測,利用仿真及多媒體技術,將實境擴增展示設計與制造過程。系統中各組成部分可自行組成最佳系統結構,具備協調、重組及擴充特性。已系統具備了自我學習、自行維護能力。因此,智能工廠實現了人與機器的相互協調合作,其本質是人機交互。
看了這幾個概念,可能會有點懵。不妨看一個視頻:小米對未來智能工廠的解讀。
從這個短宣傳片當中,我們可以看到,在某些自動化程度極高的行業領域,其生產工廠,已經不需要生產人員、不需要照明,設備完全可以自主的運行。而產品的質量控制,同樣也是憑借智能設備去自動執行和監控。
我們再看另一個龍頭企業-臺達的智能工廠介紹。
在這個視頻中,我們可以看到,從接收訂單開始,后續的所有環節,都已經是自動去完成:物料自動配送、自動精益生產、自動檢測、品質自動監控、自動追溯并實現產品的自動包裝、自動物流配送;
在我們新能源電機或電驅總成的生產企業當中,也能做到智能工廠嗎?
答案在我這里,肯定是否定的。我們大概能做到的樣子,如下圖。
新能源電機或電驅行業,暫時還做不到智能工廠的級別,從我的角度理解看,主要有以下幾大原因:
(1)整個領域處于一個快速發展期,生產訂單計劃非常不穩定;
(2)整個行業標準還不夠健全,對產品的質量追溯管理要求還不是特別高;
(3)產品配套的零部件供應鏈,目前的質量監控體系也不是很完善;
(4)基于上述等因素,產出效益還不能支持廠家做智能工廠的投入;
智能工廠是個系統工程,而不是從某個單一環節上就能解決的,光靠購買大量的設備或者僅對工人加強管理,對整體而言效果是有限的。試想一下:如果生產計劃都不準確,排產結果都是延期的,你怎么能夠讓工人保證按期交貨?如果生產計劃都是不科學的,本身就存在大量的等待時間,企業又怎么能怪工人不努力?生產過程中,操作工與設備、物料等生產準備人員本來就是并行協同的關系,如果一直延續以前串行的工作模式,出現“操作者很忙,設備很閑”的局面是在所難免的,單個工人身上已經很難挖掘潛力了,必須從生產流程、組織管理上進行優化管理;還比如,如果信息化系統與生產設備脫節,不能充分發揮高端設備數字化通訊、自動采集等方面的優勢,所有的工作還靠人工輸入,又怎么能保證數據的實時性、準確性、客觀性?沒有這些數據的支撐,又怎么能及時獲知生產信息,及時作出科學的管理決策?如果不能對物料、刀具、量具、夾具等生產資源進行精益化的管控,不是積壓就是短缺,這種粗放型的管理又如何能保證生產效率的提升與成本的降低?數據就是企業的財富,沒有良好的信息化管理系統,沒有自動化的數據采集系統,沒有智能化的大數據分析,沒有形象直觀的展示系統,這些數據就白白丟失掉了,企業永遠只能處于憑經驗、拍腦袋的粗放型管理狀態。
隨著新能源汽車行業的快速發展,單一車型年產能突破了30萬臺級別的時候,我們電機和電驅供應商,實際上已經有了建設智能工廠的基礎。從當下開始,在某些頭部企業當中,我們完全可以行動起來,從大的框架開始梳理,逐步落實,在1-3年內,真正建設出有代表性的智能工廠。
我們電機和電驅的生產企業,未來在智能工廠建設時一定要從全局思考,打造一個全面的、有體系的智能工廠管理系統,從各個方面進行優化、挖掘潛力,最大程度地提升企業的生產效率及管理水平。比如重點考慮的六個維度:
(1)智能計劃排產;
(2)智能生產協同;
(3)智能互聯互通;
(4)智能資源管理;
(5)智能質量管控;
(6)智能決策支持。
阿普頓段王爺,希望能給新能源汽車電驅行業的智能工廠之路,添磚加瓦!
審核編輯 :李倩
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原文標題:新能源電驅領域的智能工廠之路,有多遠?
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