工廠數(shù)字化規(guī)劃范文
時間:2023-05-16 14:48:28
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篇1
【關鍵詞】 C1料場開采規(guī)劃綜述
中圖分類號:TV73 文獻標識碼:A 文章編號:
1、工程概況
混凝土面板堆石壩壩頂長度為408.3m,壩頂寬度為10.0m,最大壩高121.5m,大壩上游壩坡1:1.55,下游面設置三條寬3m的水平馬道,一級馬道以上坡比為1:1.6,一級馬道以下坡比為1:1.55。壩頂設有高度為3.3m的防浪墻與面板相接,壩頂高程3204.60m,壩頂設有高度為1.2m 的防浪墻與面板相接。面板頂端厚度0.3m,底部最大厚度0.65m,為不等厚面板,面板間設垂直縫;面板與趾板間設周邊縫;壩頂防浪墻與面板間設伸縮縫。
壩體自上游至下游分別為碎石土蓋重(1B)、上游壤土鋪蓋(1A)、面板(F)、墊層區(qū)(2A)、周邊縫處特殊墊層區(qū)(2B)、主堆砂礫料區(qū)(3B1)、主堆砂礫料區(qū)(3B2)、排水區(qū)(3F)以及下游壩面砌塊石護坡(3D)。壩體填筑總量507萬m3。其中墊層料、特殊墊層料采用業(yè)主提供成品砂礫石料;主堆砂礫料(3B1、3B2)、排水料(3F)主要從C1、C3砂礫石料場開采。
2、C1料場復勘結果
C1砂礫石料場位于壩址區(qū)下游大通河右岸出山口的門源縣蘇吉灘鄉(xiāng)燕麥圖呼村一帶Ⅰ~Ⅲ階地,呈長條形沿大通河右岸展布,最大寬度約0.96km,最大長度約1.3km。距壩址區(qū)最遠距離約1.9km。C1料場按由上游至下游,由外向里,由近及遠分為A、B、C、D、E、F六個區(qū)。復勘時對料場6個料區(qū)布置了14個探坑,進行了37組試驗。實驗結果說明如下:
2.1C1料場整體料源級配連續(xù),曲線平滑,超粒徑料較少。
2.2通過對料場復勘試驗檢測資料分析,A、B、C、D、E、F區(qū)料源級配相差不大,D<5mm的顆粒含量在18~31%,0.075mm顆粒含量為0.1~0.3%,均滿足砂礫料3B1、3B2級配包絡曲線的范圍,通過業(yè)主、監(jiān)理溝通,確定3B1、3B2料開采料源為E區(qū)和F區(qū),即3B1、3B2料開采過程中均在E、F區(qū)同區(qū)開采;A、B、C、D區(qū)主要開采排水料、墊層料,并布置排水料、墊層料加工系統(tǒng)及篩分料堆放場地。
2.3根據(jù)探坑的剖面及現(xiàn)場實際地形,經測算:無用層厚度0.30~1.6m,有用層開采厚度0.9~6.0m,減去料場內小河道、水坑以及墊層料和排水料加工堆放占地面積,砂礫石儲量650.41 萬m3,其中水上砂礫石501.03萬m3,水下砂礫石149.38萬m3。
3、料場規(guī)劃原則
經對C1料場復勘后依據(jù)施工圖紙工程量、料場資料、施工進度計劃等進行土石方填筑壩料平衡計算。并根據(jù)本工程壩料開采、料源布置的特點綜合平衡和充分利用;充分考慮各料場的運距、容量及其它標段直接上壩料等因素,安排各料場的開采量。同時在料場規(guī)劃時遵循少占耕地、保護環(huán)境、統(tǒng)籌安排、減少干擾、全面規(guī)劃、統(tǒng)一布置、就近取料、料盡其用的原則。
4 料場開采
4.1開采程序
砂礫料開采用挖裝設備在C1砂礫石料場直接開采拉運,先清除表層覆蓋層,經試驗合格后開采上壩。開采程序:測量放線開采施工道路修筑覆蓋層揭除分區(qū)砂礫石料開采自卸車運輸上壩。
開采時垂直于開采主干道按條帶狀向河岸方向推進開采。條帶寬度擬定為200m,填筑高峰時,可同時進行幾個條帶同步開采,開采條帶間隔錯開,以便于相鄰未開采條帶堆放覆蓋層。待一個條帶開采完畢后,將相鄰條帶堆放的覆蓋及該條帶覆蓋一同回填至已開采條帶內。
砂礫料開采前,首先由反鏟配合自卸車將表層覆蓋層挖至相鄰條帶區(qū),清表主要是將料場區(qū)表層50cm~200cm 的多年沉積物及表層有機土質進行清除。砂礫石料開采主要由1.6m3 反鏟挖掘機立面開采為主,20t自卸汽車拉運至填筑區(qū),平均運距1.4km,開采深度3m~8m。若開挖的砂礫料含水量較大則需進行堆放脫水,由現(xiàn)場技術人員根據(jù)實際情況進行控制;若開挖料含水量較小,則通過灑水進行調整。在運輸和填筑過程中含水量有損失,所以料場調整含水量時使含水量略大于填筑時的含水量,所超出含水量百分比按現(xiàn)場施工試驗和實際天氣情況確定,保證大壩填筑時砂礫料的含水量為最優(yōu)含水量。
4.2施工方法
根據(jù)對C1進行地質復勘,得出以下結論C1料場砂礫石顆粒組成以卵礫石為主,其中400~300mm占6.84%,300~150mm占10.96%,150~5mm占60.72%,5~0.075mm占18.88%,粒徑<0.075mm占2.6%。該料場碾壓后滲透系數(shù)為10-2cm/s,可直接開采上壩作主堆石料。
開采施工方法:砂礫料開采主要采用1.6m3和1.2m3液壓反鏟挖料裝車,40t自卸汽車直接拉運上壩,對于局部開采粒徑不合格的砂礫石料,挖裝時進行剔除。開采厚度按2m分層開采,第一層(2m)采用平采方式,利用現(xiàn)有1#主干道運至壩面,2m以下采用立面開采,利用一級階地以下的2#主干道運輸至壩面。幾個條狀帶開采過程中,可錯開開采層深(時間),以滿足開采過程中料源均衡開采。在開采過程中,應盡可能地照顧到各個時段的級配平衡。當在施工過程中,有雨天開采料時,應先開采堆存,經自然脫水滿足要求時,再倒運上壩。
5 C1料場施工質量控制
5.1施工前測量人員根據(jù)設計提供的控制點和施工圖控制坐標,做好各料場的施工規(guī)劃。
5.2應加強開采料場分區(qū)先后施工順序的控制,嚴格上壩料級配的質量控制,顆粒的級配應符合規(guī)定,砂礫石的最大粒徑不應超過設計規(guī)定值。
5.3裝車時應控制每車料的數(shù)量相等,避免料不夠或過多,并也要按安全文明施工要求,裝料不得超過車廂板,以免沿途灑落;2A、2B料裝車每車方量應接進,以便等距卸料;施工時應嚴格按施工技術要求執(zhí)行。
5.4開采中有明確的劃分條帶,使條帶開挖邊界清晰、明確,嚴防開挖混雜和失控。
5.5拉運料物的車輛相對固定,并且時常保持車廂及車體的干凈;不同壩料應在車前駕駛室玻璃處做牌標識。
6 結束語
C1料場通過合理的規(guī)劃開采,在施工期間間極大的保證了大壩填筑的質量及進度,同同時通過對C1料場的合理開采最大限度的提高了砂礫料的開采效率及其利用率,通過填筑后的測算納子峽水電站大壩填筑骨料利用率達到97%以上,并且為業(yè)主節(jié)約征地350畝,得到了建設各方的一直肯定,同時也為類似工程的料場開采積累了寶貴的經驗。
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篇2
每天由西門子MES 系統(tǒng)生成的電子任務單都會顯示在王云龍工作臺前方的電腦顯示屏上,實時的數(shù)據(jù)交換間隔小于1秒,這就意味著他隨時可以看到最新的版本?!拔鏖T子MES 系統(tǒng)SIMATIC IT 包攬了傳統(tǒng)制造企業(yè)生產計劃調度的職能。沒有了人工抄寫的任務單,省去了不同產線交流的復雜環(huán)節(jié)?!蓖踉讫埍硎荆a訂單由MES統(tǒng)一下達,在與ERP 系統(tǒng)高度的集成之下,可以實現(xiàn)生產計劃、物料管理等數(shù)據(jù)的實時傳送。
這就是西門子的數(shù)字工廠,在對整個產品的生命周期管理中,數(shù)字化處處顯現(xiàn),這也正是Siemens PLM Software的魅力之處?!霸谛乱惠喌墓I(yè)革命中,企業(yè)需要思考的是怎樣可以幫助客戶不斷地創(chuàng)新,有了創(chuàng)新的構想之后,我們再幫助他們在制造的質量和設計方面提供軟硬結合的一體化解決方案,這也是我們Siemens PLM Software給客戶帶來的最大價值?!盨iemens PLM Software大中華區(qū)首席執(zhí)行官兼董事總經理梁乃明表示。
產品交貨時間縮短50%“智造”速度
數(shù)字化的企業(yè)平臺能夠帶來什么?Siemens PLM Software的答案是用數(shù)字化的方式可以實現(xiàn)精益的生產。
比如,西門子打造的數(shù)字化工廠能夠實現(xiàn)社區(qū)與制造的融合。按照通常的做法,產品規(guī)劃部門完成后提交給研發(fā)部門,研發(fā)部門開始做開發(fā)和設計,研發(fā)部門把設計好的圖紙再交給采購或者生產部門,生產部門完成后介入質量部門。
但是這往往存在一個問題,有時候可能因為圖紙改動而造成所有部門變化。反之,如果從產品開始設計的時候就通過數(shù)據(jù)平臺做到后臺共享,那么,各部門就能做到及時響應,進而縮短產品投入市場的時間,讓設計、制造等環(huán)節(jié)可以統(tǒng)一融合。
“應用西門子數(shù)字化企業(yè)平臺解決方案的成都工廠與西門子在中國的其他工廠相比,產品交貨時間縮短了50%?!蔽鏖T子成都工廠總經理Andreas Bukenberger表示。
“制造環(huán)節(jié)有各種各樣的參數(shù)要求,例如我們加工軌道的寬度、檢測精度,這些數(shù)據(jù)都可以和我們的研發(fā)數(shù)據(jù)進行同步,然后仿真。研發(fā)部門做出來的數(shù)據(jù),我們可以通過CAD、CAM這些軟件直接傳送到輸送機床上,這樣就可以解決設計制造融合的時間問題,使之速度更快。”梁乃明解釋道。
“混搭”的流水線“智造”效率
如果接到這樣一個訂單:生產100輛卡車、100輛轎車。傳統(tǒng)的生產工廠可能會按部就班地一樣一樣完成,不過在Siemens PLM Software的幫助下,數(shù)字化工廠往往會根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)進行分析,或許會做出混搭的生產線。
在西門子數(shù)字工廠的工作臺上,會陳列多種不同的零件盒,每個零件盒上都配有指示燈。當自動引導小車送來一款待裝配的產品時,電腦顯示屏上會出現(xiàn)它的信息,相應的所需零件盒上的指示燈亮起,工人們就知道該安裝什么零件了。
這是由于傳感器掃描了產品的條碼信息,并將數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)搅薓ES 系統(tǒng),MES系統(tǒng)再通過與西門子TIA(全集成自動化系統(tǒng))的互聯(lián)操縱零件盒指示燈,從而代替人完成了思考的過程。如果使用Siemens PLM Software 的Teamcenter軟件,就可以進行靈活地小批量、多批次生產,使它能夠很均勻地、連續(xù)流地生產,產生的待售品很少,如此一來,生產過程中需要的原材料消耗也很少,現(xiàn)金流也會較好。
“成都工廠產品的一次通過率(FPY )可達到99% 以上?!盇ndreas Bukenberger針對高效生產給出了具體的數(shù)字。
引領工業(yè)新革命“智造”未來
中國的制造企業(yè)都面臨著相似的挑戰(zhàn):當?shù)土膭趧恿Τ杀静荒茉僮鳛椤爸袊圃臁痹谌蚴袌錾系膬?yōu)勢標簽,制造企業(yè)對變革的需求更為迫切。
為在激烈的全球競爭中保持優(yōu)勢,制造企業(yè)要最大化利用資源,將生產變得更加高效;為適應不斷變化的客戶需求,制造企業(yè)必須盡可能地縮短產品上市時間,對市場的響應更加快速;為滿足市場多元化的需求,制造企業(yè)還要快速實現(xiàn)各環(huán)節(jié)的靈活變動,將生產變得更加柔性。而高效、快速、柔性,正是數(shù)字化企業(yè)為制造業(yè)帶來的最大變化。西門子成都工廠這樣的數(shù)字化企業(yè)的出現(xiàn),為未來中國制造的變革方向提供了一個良好的參考。
數(shù)據(jù)顯示,通過數(shù)字化的工廠規(guī)劃,可以減少產品上市時間至少30% ;通過優(yōu)化規(guī)劃質量,可以降低制造成本13% 。在新產品上市比例、設備生產效率、產品交付能力及營運利潤率等多個方面,數(shù)字化工廠的指標均遠遠高于傳統(tǒng)制造企業(yè)。
篇3
4月底,這個世界最大的工業(yè)技術展在德國舉行。今年展會的主題為“工業(yè)融合——發(fā)現(xiàn)解決方案”,聚焦智能化、數(shù)字化工廠與能源系統(tǒng)的改造,并重點展示工業(yè)4.0的實際應用。工業(yè)4.0,結合發(fā)達的物聯(lián)網(wǎng)和信息技術,除了顯著提高工業(yè)生產效率與產品質量,更能精準地利用材料和能源,減少資源消耗與污染排放,推動工業(yè)領域的綠色發(fā)展。據(jù)賽迪顧問裝備產業(yè)研究中心測算,以“工業(yè)4.0”引領的智能制造,將使我國總體生產效率提升25%~30%,降低40%以上的生產線能耗,總碳排放量減少20%以上。
智造帶來的綠色變革
一輛藍色的大眾轎車前面,屏幕上不斷變化的三維透視圖向人們展示這輛車的內部結構和生產步驟。
“通過數(shù)字化軟件的計算和控制,我們細致到機械臂給汽車噴涂的每一個動作,都做了優(yōu)化,以減少多余的運動產生的能耗。”在漢諾威工博會最大的單體展臺上,西門子(中國)有限公司數(shù)字化工廠集團及過程工業(yè)與驅動集團的專家劉鍇告訴記者。目前,數(shù)字化的汽車生產廠已能把生產的整個生命周期,包括設計、規(guī)劃、工程、生產,直到最終成品整合為一體,通過集成軟硬件的一體化解決方案實現(xiàn)整個價值鏈的數(shù)字化無縫集成。
現(xiàn)場同時展示的一輛奔馳汽車,就利用了該公司NX軟件進行產品設計及仿真模擬?!耙郧昂芏喈a品都要生產出來,才知道其實際性能和效果,通過軟件模擬將虛擬與現(xiàn)實生產相結合,大大節(jié)省了設計時間成本和樣車生產的能耗、資源成本?!眲㈠|說。
在展廳的“工業(yè)能源”板塊,一個具有互動功能的燈箱模型,直觀展示了能源消費者、傳統(tǒng)發(fā)電方式、可再生能源、以及儲能系統(tǒng)之間的相互影響和相互作用,參觀者調節(jié)其中的不同因素,能直觀看到從上游電網(wǎng)輸入到輸出,整個復雜環(huán)境下各要素的能源消耗量、發(fā)熱發(fā)電量以及碳排放的變化。
數(shù)字化更變革了產品制造方式本身。“傳統(tǒng)的制造方法是減材制造,也就是在制造過程中對材料不斷削減加工,原材料消耗相對較大,而增材制造則在生產過程中,通過數(shù)字化控制把產品的材料一層一層地‘噴繪’上去?!眲㈠|說。3D打印就是增材制造的重要領域之一,可制造出之前用傳統(tǒng)技術無法生產的復雜幾何形狀,以客戶的需求決定產品的設計。
記者看到,展臺展示了3D打印增材制造的三種主要方式。一種叫粉末層融合,就是把粉末狀的材料一層一層地鋪在粉末床上,再用激光把粉末熔化成所需要的形狀;第二種是粉末熔積焊接,第三種是材料擠出,是把非常細的塑料絲熔化后再一層一層地堆積起來。
目前,已經有大型的跨國數(shù)字化工業(yè)技術供應商,能夠提供涵蓋整個價值鏈的一體化增材制造軟件和自動化解決方案。
加速布局的數(shù)字化工廠
隨著工業(yè)4.0的熱潮從德國涌向全球,越來越多的中國生產企業(yè)也感受到數(shù)字化引領的工業(yè)變革。中國也提出了實施制造強國戰(zhàn)略的第一個行動綱領《中國制造2025》,一方面推進制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化,另一方面是工業(yè)能耗、污染物排放的下降。
在漢諾威工博會現(xiàn)場,某跨國企業(yè)中國研究院數(shù)字化工廠專家告訴記者,“2013年我們接到5家企業(yè)關于籌建數(shù)字化工廠的咨詢,2014年這一數(shù)字增加到10家左右,去年上升到幾十家?!?/p>
事實上,博覽會展現(xiàn)的數(shù)字化案例并非紙上談兵,在實踐層面的數(shù)字化工廠已經在多地布局。
兩年前,西門子在全球布局的第二個數(shù)字化工廠在成都落成。而在德國采訪期間,記者有幸參觀了成都這家數(shù)字化工廠的“姐姐”——安貝格電子制造工廠,其作為在歐洲乃至全球最先進的數(shù)字化工廠,被認為最接近工業(yè)4.0概念的工廠。
與以往充滿噪音和油污的車間不同,安貝格工廠盡管還保留著上世紀八九十年代的紅磚外觀風格以及1萬平方米的面積,但產能卻較26年前提升了8倍,每年可生產約1200萬件自動化產品,按每年生產230天計算,即平均每秒就能生產出一件產品,產品合格率高達99.9988%。
記者看到,明亮寬敞的廠房內不見煙氣與灰塵,齊胸高的灰藍色機柜排成一行。員工身著藍色工服,并不需要自己動手生產,只有生產過程的開頭部分,即員工將初始組件(裸電路板)放置到生產線上的環(huán)節(jié),是人工執(zhí)行的。此后的一切操作都是自動進行。期間只需要操作觸摸屏,通過軟件實現(xiàn)對機器的監(jiān)控和調節(jié)。
工廠地面與地下倉庫有一個個小孔洞連通,部件和電路板通過傳送帶從孔洞運上來,并自動運輸?shù)街饌€生產環(huán)節(jié)的機器中,隨即被機械臂抓取加工,之后再放到傳送帶上運往下一環(huán)節(jié)。
上述生產自動化的基礎,是安貝格工廠對超過3億個元器件建立了“身份證”。這些基礎識別信息包括:材質、生產線位置、甚至當時用的扭矩是多少、用什么樣的螺絲釘?shù)鹊?。當一個元件進入時,機器會判斷該用什么溫度以及時間長短,并可以判斷下一個進入的元件是哪一種。安置其間的顯示器上,不斷刷新著數(shù)據(jù)并閃爍著紅、黃、綠光,告訴工人們每個元器件的加工狀況。
近2000億歐元的市場蛋糕
當然,除了安貝格工廠這樣的工業(yè)數(shù)字化頂尖案例,數(shù)字化工廠對于中小企業(yè)來說也并非高不可攀。
“現(xiàn)在每天全球產生的新信息總量達2EB,相當于2000年之前一年的信息量,到2020年全球數(shù)據(jù)總量將增長至2013年的10倍。目前,我們的自動化業(yè)務中,幾乎80%的客戶都是中小企業(yè)。”西門子數(shù)字化工廠集團首席技術官Bernhard Quendt博士表示,2.0階段的自動化水平較低,很多是通過人力工作。要想邁向4.0階段,首先要提高自動化水平,然后把不同的設備聯(lián)系起來。
此次工博會上,博世、西門子等龍頭企業(yè)都有相應的產品服務,使中小企業(yè)加入工業(yè)4.0的門檻有所降低,不少解決方案兼容現(xiàn)有生產線,使得中小企業(yè)不必另起爐灶。
在中國,已有大型的跨國數(shù)字化技術供應商與中國醫(yī)藥集團聯(lián)合工程有限公司、金達控股有限公司、中信戴卡股份有限公司等中國企業(yè)建立了數(shù)字化企業(yè)的合作關系。又如今年3月份簽約的中國石化油有限公司,將根據(jù)相關投資管理流程推進在3D實時虛擬現(xiàn)實工廠、生產調度及優(yōu)化系統(tǒng)、節(jié)能系統(tǒng)、工廠運維系統(tǒng)。此外,中建鋼構、華立集團也有數(shù)字化工廠的設想并進行了咨詢或評估。
據(jù)市場調研機構預測,由于工業(yè)自動化的出現(xiàn),數(shù)字化制造領域全球銷售額將從2013年的約1600億歐元,增長到2018年的約1950億歐元。
工業(yè)4.0下的中國企業(yè)機遇
制造業(yè)轉型升級呈現(xiàn)的巨大市場,亦成為國內智能技術供應商競逐的舞臺。
“中國政府推出了適合本國制造業(yè)發(fā)展的‘中國制造2025’戰(zhàn)略。該戰(zhàn)略核心是工業(yè)自動化和數(shù)字化。德國的工廠設備、企業(yè)軟件和系統(tǒng)集成產品具有領先優(yōu)勢,在中國大受歡迎。中國本身在工業(yè)機器人、云計算等工業(yè)領域投資巨大,在信息通訊技術領域十分具有競爭力。中德兩國在未來工業(yè)合作領域擁有巨大潛力。” 漢諾威工博會新聞發(fā)言人布里吉特·曼肯說。
記者從工博會了解到,與一些歐美大型企業(yè)信息集成度高、涵蓋工業(yè)領域廣相比,國內企業(yè)在特定的行業(yè),尤其是具有中國特色的行業(yè)中,優(yōu)勢更明顯。例如,作為我國乃至世界陶瓷機械的龍頭,科達節(jié)能股份有限公司去年進軍工業(yè)軟件領域,推出了工業(yè)云平臺,今年首次參加漢諾威工博會。
“以往在陶瓷生產中,噴墨打印機、爐窖、拋光設備都是獨立運作的,出現(xiàn)了問題都要現(xiàn)場查看才能知道故障的原因進行處理。而通過物聯(lián)網(wǎng)平臺建立數(shù)據(jù)采集終端后,我們可以把這些設備的數(shù)據(jù)都傳輸?shù)娇拼笤朴嬎阒纹脚_上,實現(xiàn)生產鏈條的遠程監(jiān)控,故障排查與控制?!笨七_研發(fā)院IT研究室副經理吳啟榮說。陶瓷傳統(tǒng)的生產工藝也因數(shù)字化發(fā)生變革,科達同時展出的陶瓷噴墨數(shù)字打印機,只要輸入個性化的圖案,即可實現(xiàn)自動批量打印。
該公司副總裁武楨坦言,雖然國外有的技術比較領先,但中國企業(yè)也有自己的優(yōu)勢?!皣獯蠊镜脑O計往往缺乏中國應用場景的積累?!?/p>
在此次工博會上,華為攜帶創(chuàng)新的ICT產品、解決方案和11家客戶及合作伙伴首次參加漢諾威工業(yè)博覽會,主要展示其IoT(Internet of Things)聯(lián)接管理平臺。與工業(yè)云的工作流程類似,平臺內置軟件對海量數(shù)據(jù)進行分析處理。該平臺可支持測繪、汽車、智慧城市等多個垂直行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應用。
“以華為為首的中國企業(yè),在云計算、IoT、SDN等ICT技術等方面處于領先位置,而以德國為首的一些歐洲國家企業(yè)在傳統(tǒng)制造業(yè)有一定的優(yōu)勢,這種合作是雙方能力的互補,互相吸引?!比A為西歐企業(yè)業(yè)務負責人表示。德國的SAP、庫卡、寶馬、奔馳等在傳統(tǒng)工業(yè)領域很強大,但華為對ICT的理解很深,雙方結合起來能達到落地的效果。
篇4
關鍵詞:CAXA;用友ERP; 數(shù)字化工廠
中圖分類號:TP39 文獻標識碼:A 文章編號:2306-1499(2014)12-
1.概念及其作用
數(shù)字化工廠是一個集成的計算機網(wǎng)絡環(huán)境,用于對企業(yè)生產制造過程中的各個環(huán)節(jié),在不同的層次上進行設計、仿真、分析和優(yōu)化,這一環(huán)節(jié)可以小到一個操作步驟,大到一個生產單元、生產線、生產車間乃至整個公司。它從并行工程的基本理論出發(fā),在產品的設計階段就考慮和解決生產過程中的各類問題,這些問題包括工藝過程設計、工藝裝備、機床設備、刀具、生產線或加工單元的布局、人機工程學、生產調度、物料管理等,真正實現(xiàn)了CAD、CAPE和CAM的一體化。
數(shù)字化工廠技術與系統(tǒng)作為新興的制造系統(tǒng),為制造業(yè)企業(yè)及其供應商提供了一個共同的制造信息共享、交流平臺,使企業(yè)能夠對整個產品制造過程進行設計規(guī)劃,模擬仿真和信息化管理,并將制造信息及時地與相關部門、供應商進行交流共享,從而通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺,實現(xiàn)虛擬制造,實現(xiàn)企業(yè)內部各部門、制造車間各生產線和產品供應商等相互之間的并行工程,保障生產的順利進行。數(shù)字化工廠可以通過詳細的規(guī)劃設計和驗證,預見所有的制造任務,在提高質量的同時減少設計時間,從而加速新產品研發(fā)周期,降低研發(fā)成本,消除各種浪費。
2.整體架構與實施流程
根據(jù)公司的實際情況,確定數(shù)字化工廠的整體架構由五個主要部分組成(見圖1),分別為:設計管理、工藝管理、資源管理、數(shù)字化制造管理以及產品生命周期管理。具體實施流程如下。
圖1 數(shù)字化工廠的整體架構
2.1設計管理
根據(jù)市場調研結果、生產制造及營銷改進意見并結合公司發(fā)展戰(zhàn)略,由公司董事會向研發(fā)中心下達新產品研發(fā)和設計改進任務。設計部門通過實體設計軟件進行產品的方案設計和優(yōu)化,三維實體設計文件統(tǒng)一歸檔至CAXA協(xié)同管理的產品結構樹中的3D文檔下按產品型號進行分類集中管理,通過不同的權限設置,研發(fā)員、工藝員、車間技術員、公司分管領導和其他相關人員可以進行查看、出庫、入庫、修訂、審核以及等操作,從而達到對該數(shù)據(jù)的存儲、讀寫等各項操作。實體設計完成后,研發(fā)員提報協(xié)同管理軟件內部的方案設計審批流程,通過審核后,再通過CAXA軟件本身的集成功能,由三維實體設計直接生成二維圖樣,二維圖樣經過設計標準化、工藝審核和分管領導批準后,最終歸檔并向下序部門下達通知,流程隨之轉入到工藝管理流程。
2.2工藝管理
工藝管理部門接到圖樣歸檔通知后,開始通過CAXA工藝圖表制定產品工藝路線,按產品結構樹中的產品零部件對應關系,填寫相應的工時定額和材料定額并將這些信息強制集中到CAXA協(xié)同管理產品結構樹中的工藝文檔下進行統(tǒng)一管理。同上所述,通過不同的權限設置,也可以實現(xiàn)協(xié)同管理內產品工藝信息的不同管理操作。
2.3資源管理
通過CAXA協(xié)同管理程序,由設計管理中產生的設計BOM和工藝管理中產生的工藝BOM,將由程序自動導出生成,然后提供給用友ERP管理系統(tǒng),由ERP歸口至生產BOM中,進行除此之外的整個公司資源管理工作。同時,ERP管理系統(tǒng)還要向設計管理程序提供物料基礎檔案,從而順利實現(xiàn)兩個不同管理程序之間的無縫對接。在資源管理中,產品銷售訂單為流程的龍頭,營銷部在接到客戶的訂單后,將有關信息錄入到ERP,隨后流程轉至生產部,生產部開始按設計BOM進行投產,并將生產訂單、委外訂單和采購訂單下發(fā)至相關部門處理,相關部門接到訂單后開始組織排產、采購、領料和外協(xié)等各項工作,最終經過品質檢驗、總裝和出廠檢驗,入到公司產成品庫,營銷部進行出庫操作,至此產品整個生產、銷售流程便在這個流程中處理完畢。
用友ERP是一個高度集成的信息管理系統(tǒng),小到日常的考勤管理、后勤管理,大到整個公司的財務管理、生產管理、庫存管理、供應鏈管理(SCM)和客戶關系管理(CRM)等,都能夠在這個平臺上得以順利實現(xiàn)。
2.4數(shù)字化制造管理
從ERP下達的生產信息,通過CAXA制造工程師軟件并在CAXA協(xié)同管理的協(xié)作下,可將這些信息一并顯示到車間的電子顯示屏和各類已經聯(lián)網(wǎng)的數(shù)控機床上,通過自動編寫加工程序,自動模擬加工軌跡,自動校正加工錯誤等一系列功能,即可實現(xiàn)數(shù)字化制造。數(shù)字化制造管理還表現(xiàn)在,產品在生產之前就可以通過軟件預先計算出產品的材料定額和工時定額等,從而讓管理者輕松地掌握制造成本,為各項經營管理工作提供了及時準確的財務數(shù)據(jù)和其他各類管理信息,便于進行后期的經營管理決策。
2.5產品生命周期管理(PLM)
產品生命周期管理是聯(lián)系設計管理、工藝管理、資源管理和數(shù)字化制造管理的紐帶,它類似于人類的大腦,協(xié)調和支配整個數(shù)字化工廠的正常運作和相互之間的信息共享、數(shù)據(jù)存儲、讀取和交換。從客戶對產品的需求開始,到產品淘汰、報廢的全部生命歷程,均可以通過CAXA協(xié)同管理PLM來實現(xiàn),公司組建的PLM基本結構組成如圖2所示。
圖2 CAXA協(xié)同管理PLM基本結構組成
3.軟件和硬件架構
數(shù)字化工廠的軟件和硬件架構如圖3所示,涉及的軟件有:CAXA協(xié)同管理軟件(內含數(shù)字簽名、軟件集成、紅線批準和審批流模塊)、CAXA電子圖版、CAXA實體設計、CAXA工藝圖表、CAXA制造工程師、用友ERP-U8;涉及的硬件設施有:電腦、路由器、服務器、網(wǎng)線、顯示屏、數(shù)控設備等。
圖3 數(shù)字化工廠的軟硬件架構
4.常見問題及解決方案
4.1數(shù)據(jù)的安全性
考慮到公司領導經常出差,所以管理的實施必須能夠通過移動設備終端來實現(xiàn)。故此,數(shù)字化工廠里的所有管理環(huán)節(jié)和軟硬件設備都需要連接到互聯(lián)網(wǎng)上。由于各個電腦、數(shù)控設備和服務器之間均與外部的互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)通,為此,數(shù)據(jù)的安全性成為構建過程中的首要難題。數(shù)據(jù)安全主要涉及兩個方面:一個是數(shù)據(jù)不被泄露外傳,一個是數(shù)據(jù)不被損毀破壞。對于第一個方面,公司引進了加密管理軟件(CASS加密軟件)和網(wǎng)絡管理軟件,對重要數(shù)據(jù)和文件進行自動加密,對服務器上傳和下載數(shù)據(jù)進行監(jiān)控,避免重要數(shù)據(jù)的流失,同時使之不經過解密,即便流入外網(wǎng),別人也無法使用;對于第二個方面,公司引進了專業(yè)的殺毒軟件和防火墻軟件,同時實施遠程備份和外部存儲備份,確保萬無一失。
4.2流程的時效性
ERP在處理一些流程時,經常會因為某些相關人員出差或遺忘等多種原因,導致流程被擱置,影響工作效率,特別是一些公司高管,如不能及時審批,而下屬又不好督促辦理時,會造成后續(xù)工作無法開展。故此這一問題一度造成產品生命周期管理的實施非常不順暢。為此,公司在流程節(jié)點上,設置了短信提醒和超時自動處理功能,確保了各項流程的及時處理和流轉。
4.3管理的執(zhí)行力
為進一步促進無紙化辦公,使各項管理的執(zhí)行力得到加強,保證整體目標的快速實現(xiàn),公司還引進了泛微公司的OA管理軟件,輔助數(shù)字化工廠建設過程中的各項日常管理工作的開展,特別是在工作任務的下達、跟蹤以及工作責任的分工、落實等方面,該軟件能夠發(fā)揮良好的作用,對公司的ERP資源管理和CAXA協(xié)同管理的實施是一個強有力的補充。
5.實施的重要意義
構建數(shù)字化工廠對公司的發(fā)展建設意義深遠,主要表現(xiàn)在:縮短了產品研發(fā)、制造周期;提高了生產效率和對市場的響應速度;實現(xiàn)了無紙化辦公,降低了經營、管理成本;實現(xiàn)了企業(yè)內部的資源共享和對外信息化平臺、接口;提高了決策效率和管理的執(zhí)行力;提升了企業(yè)的綜合實力和對外知名度。
篇5
而是要求一整套數(shù)字化的系統(tǒng)解決方案
2013年9月投產以來,西門子成都工廠每年都要接待幾千名的參觀者。在這個樣板數(shù)字工廠里,生產線上繁忙依舊,只有少數(shù)幾名工人對著數(shù)字化看板在操作。一個總共480人的工廠,成果不可小覷:每10秒生產一件產品;缺陷率少于百萬分之十;同一條生產線能混合生產100多種產品…… 西門子成都工廠內景
這背后,是從訂單、財務、產品設計到生產、物流和質量管理的全數(shù)字化管理,軟件和硬件實現(xiàn)了互聯(lián)互通,而整個生產線都運行在同一個數(shù)據(jù)平臺Teamcenter上。
“通過這個系統(tǒng)平臺,從產品設計,到處理訂單、進行排產,再與底層自動化、生產制造聯(lián)動起來了?!蔽鏖T子(中國)有限公司(以下簡稱西門子)執(zhí)行副總裁、數(shù)字化工廠集團總經理王海濱告訴《t望東方周刊》。
而這也是一個簡化版的“硬件+軟件”的智能制造體系的模型。
從自動化到工業(yè)4.0再到智能制造,在概念變化的背后,反映了中國制造業(yè)本身訴求的轉變。
“現(xiàn)在談智能制造升級轉型,許多中國企業(yè)已不滿足于買幾個機器人、幾臺自動化設備了,而是要求一整套數(shù)字化的系統(tǒng)解決方案?!?新松機器人自動化股份有限公司(以下簡稱新松)總裁曲道奎告訴《t望東方周刊》。
軟件系統(tǒng)是關鍵
有人說,軟件才是先進工業(yè)的未來。
這使得一些做設備起家的公司,正在往“硬件設備+軟件系統(tǒng)”這種方向轉型。
曲道奎告訴本刊記者,大約從2013年開始,新松就開始整合自己的倉儲系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、智能制造生產線等三部分,通過軟件平臺實現(xiàn)系統(tǒng)化管理。
“只做機器人或者智能設備,這種競爭力變得越來越弱。未來誰能打通產業(yè)鏈,誰能提供整體的系統(tǒng)解決方案,才是競爭的關鍵?!鼻揽f。
而北京蘭光創(chuàng)新科技有限公司(以下簡稱蘭光)也正將主營業(yè)務由設備物聯(lián)網(wǎng)轉向MES系統(tǒng)(制造執(zhí)行系統(tǒng))。
“近年來,我們收到了不少客戶的反饋,在執(zhí)行智能化轉型的過程中,相比于硬件設備來說,他們在生產計劃、生產調度、協(xié)同生產等流程管理方面的問題更加突出,所以我們開始投入更多資金和資源進行軟件系統(tǒng)的研發(fā)。”蘭光總經理朱鐸先告訴《t望東方周刊》。
這種面向間層的管理信息系統(tǒng)平臺,溝通了上層的計劃管理系統(tǒng)與底層的工業(yè)控制系統(tǒng),提高了生產效率。
“比如青島海爾模具工廠。蘭光系統(tǒng)上線前是靠人工錄入及核對設備情況,從計劃到開工平均準備用時得1小時,而系統(tǒng)上線后實現(xiàn)了程序自動修改、刀具參數(shù)自動傳輸、準備工作現(xiàn)場反饋同步展示等功能,準備用時縮短為半小時,機床利用率提高到75%的高水平?!敝扈I先介紹說。
知名跨國公司在這方面更是耕耘已久。
西門子的傳統(tǒng)業(yè)務是制造現(xiàn)場的全集成自動化,后來則研發(fā)了溝通生產制造部門和產品設計部門的MES系統(tǒng)SIMATIC IT,并且通過收購不同領域的工業(yè)軟件公司,拓展數(shù)字化企業(yè)軟件組合。
王海濱觀察到,智能制造已經不僅是指發(fā)生在傳統(tǒng)生產制造環(huán)節(jié)的自動化,而是探討產品研發(fā)流程、企業(yè)供應鏈采購流程、質量管理流程乃至排產流程的自動化。
“從研發(fā)到制造管理再到生產制造等環(huán)節(jié),過去都是割裂的,現(xiàn)在要通過數(shù)據(jù)的互動聯(lián)系起來,融為一體,才能實現(xiàn)進一步自動化,甚至智能化?!蓖鹾I說。
實現(xiàn)這種智能化,在他看來,首先通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)產品、設備和工藝流程的數(shù)字化呈現(xiàn),再由企業(yè)自身歸納梳理流程背后的邏輯關系,寫成自動化程序,最后把所有數(shù)據(jù)放在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺上,完成數(shù)字工廠的數(shù)據(jù)互動。
目前,西門子的這套理念已經落地,著名的德國安貝格工廠和其位于中國成都的姊妹工廠,背后運行的就是“硬件+軟件”模式。 2016年4月22日,中國家電品牌海爾在俄羅斯投資興建的冰箱制造基地正式投產運營
“二八”市場
然而,王海濱也觀察到,智能制造的實現(xiàn)并不能一蹴而就。
“我們提供的基礎自動化的部分占據(jù)數(shù)字化工廠集團業(yè)務量的80%,軟件只占了20%?!蓖鹾I告訴本刊記者。
令人欣喜的是,在航空工業(yè)、汽車工業(yè)、船舶制造等行業(yè),已經看到了這樣的“硬件+軟件”的智能制造體系的輪廓。而這些行業(yè),都屬于離散工業(yè)。
“這主要是因為離散工業(yè)中產品和制造過程的互動更易進行――系統(tǒng)可以讀取到一個零件的條形碼進而利用信息進行下一步生產安排,因此更易實現(xiàn)工業(yè)智能化。”王海濱解釋說。
在朱鐸先看來,離散工業(yè)的MES系統(tǒng),是中國工業(yè)軟件走向世界的唯一機會。
“其他的工業(yè)軟件發(fā)展已經很成熟了,但離散行業(yè)信息化起步更晚一些,針對其的MES系統(tǒng)也沒有特別成熟的產品,并且它對行業(yè)背景知識的要求很高,中國公司參與的機會更大?!彼f。
蘭光在近年內保持了銷售額的高速增長,這也讓朱鐸先感受到工業(yè)軟件的春天快到了。他注意到,中國MES軟件公司及產品近兩年“雨后春筍般地冒出來了”,目前市場上最少不下幾十家,他認為MES公司的增速僅次于機器人行業(yè)。
“這里面,有做了十多年的公司,也有剛剛殺入行業(yè)的新興公司;既有做信息化起家的,也有做自動化跨界的,更有做條碼等硬件的;即便是做工業(yè)軟件的,也有各種公司,更有以前與這個行業(yè)無關直接跳進來的?!敝扈I先說。
當然,這樣火熱的市場有時也讓人無所適從。比如一些公司一味用低價沖擊市場,但卻根本無法完成項目要求,也破壞了整個行業(yè)的名聲。
“現(xiàn)在的問題在于,一方面一些客戶存在著盲目崇拜國外產品的偏見;另一方面工業(yè)軟件是高附加價的產品,具有研發(fā)周期長、投入大的特點,更需要完善的知識產權保護環(huán)境才能促進工業(yè)軟件行業(yè)的良性發(fā)展?!敝扈I先說。
云平臺的想象力
而在智能制造的軟件體系中,云平臺則提供了另一條路徑。
不管是美國通用電氣公司(GE)開發(fā)的Predix平臺,還是西門子MindSphere云平臺,巨頭們的眼光都瞄向了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)云――把機器上的相關數(shù)據(jù)匯集到云上形成大數(shù)據(jù),進而進行數(shù)據(jù)挖掘、分析和預測,誕生更多價值。
工業(yè)云平臺的這一思路,被諸多業(yè)內人士看作是智能制造的下一個競爭高地。
“西門子可以做數(shù)據(jù)挖掘,設備制造商也可以對設備進行分析,使用這個設備的用戶同樣可以從中獲得價值,我們還提供接口給各式各樣App開發(fā)者進行數(shù)據(jù)挖掘,以最大化大數(shù)據(jù)的價值?!蓖鹾I說。
他舉例說,購物中心的升降梯可能多達上百臺,這會產生大量的數(shù)據(jù),業(yè)主的電梯運維部門或電梯制造商就可以通過數(shù)據(jù)分析預測趨勢并預先維護,其成本是遠遠小于它故障后的維修。而一些服務公司也可以根據(jù)專業(yè)知識降低運維電梯的成本,進而產生新的基于云上大數(shù)據(jù)的不同業(yè)務和商業(yè)模式。
而做應用軟件,則是中國公司的特長。
一個事實是,在云平臺應用層面,涌現(xiàn)出越來越多中國公司的身影:機智云、氦氪、司南等創(chuàng)業(yè)公司,就提供物聯(lián)網(wǎng)云平臺服務,讓智能硬件能被更迅速地開發(fā),幫助企業(yè)并發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的真正價值。
機智云創(chuàng)始人黃灼告訴《t望東方周刊》,云平臺上集中的物聯(lián)網(wǎng)設備數(shù)據(jù),除了可以遠程控制外,還可以幫助客戶實現(xiàn)監(jiān)管、報警、收費等智能決策,為客戶提供從生產到售后的整個全生命周期的運營管理優(yōu)化。
“我們提供軟件和服務,更多與設備端相連。比如我們的平臺可以服務于商用酒店熱水器供應商,提高節(jié)能效率;也可以給一些有設備租賃業(yè)務的客戶,幫助他們更好地監(jiān)管租賃設備的運行情況,確保正常生產服務,并及時收款結算?!秉S灼說。
他記得曾經有人說過,軟件正在吃掉整個世界,在他看來,這正在發(fā)生:“現(xiàn)在的軟件開發(fā)提倡敏捷開發(fā)、快速迭代,這與傳統(tǒng)硬件開發(fā)講求穩(wěn)定性、可靠性的思維方式并不一樣,會有更多實現(xiàn)空間。思維的碰撞會激發(fā)出更多火花,可以說,我們才剛剛開始。”
國家行動
對于西門子這樣的跨國公司而言,更關心的話題是數(shù)字工廠實踐中產生的焦點問題――比如工業(yè)通訊標準和信息安全。
“來自不同的領域、不同的環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)要打通交互,采用哪種通訊標準?這對企業(yè)而言是非常重要的決策之一。此外,企業(yè)的數(shù)字化數(shù)據(jù)模型建立后,很大部分的專業(yè)知識、工藝流程、圖紙等等都數(shù)據(jù)化了,那么這個數(shù)據(jù)的信息安全是非常關鍵的?!蓖鹾I說。
曲道奎也認為信息安全在智能制造中非常重要,但除了產品技術層面的含義,他更看重信息安全的戰(zhàn)略意義。
“這已不僅僅是一個產品和技術的競爭,它直接關系到國家安全。數(shù)字化工廠的這種物物相連模式,整體系統(tǒng)解決方案有沒有安全漏洞?在特殊時期能不能安全進行生產?這是非常重要、需要考慮的問題?!鼻揽f。
2016年12月,為貫徹落實《國民經濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》和《中國制造2025》,工信部、財政部聯(lián)合組織相關單位和專家,公布了《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016―2020年)》(以下簡稱《規(guī)劃》),其中明確提出,要培育40個以上主營業(yè)務收入超過10億元、具有較強競爭力的系統(tǒng)解決方案供應商。
《規(guī)劃》還提出,要加快標準制(修)訂,在制造業(yè)各個領域全面推廣。到2020年,國家智能制造標準體系基本建立,制(修)訂智能制造國家標準200項以上,建設試驗驗證平臺100個以上,公共服務平臺50個以上。
而幾乎在同一時間,智能制造系統(tǒng)解決方案供應商聯(lián)盟在京成立,該聯(lián)盟由工信部副部長辛斌擔任指導委員會主任,工信部原裝備工業(yè)司司長張相木擔任專家委員會主任,曲道奎任聯(lián)盟第一屆輪值主席。新松、華為、百度、中國電信、阿里云、曙光、海爾、長虹等企業(yè)都加入了該聯(lián)盟。
“聯(lián)盟的理事長單位由智能制造系統(tǒng)集成領域不同類型的龍頭企業(yè)擔任,理事長單位之間優(yōu)勢互補、形成合力,將帶動行業(yè)發(fā)展。下一步,聯(lián)盟內部將以產、學、研、用聯(lián)合體或產業(yè)鏈聯(lián)合體等形式開展跨領域、跨行業(yè)協(xié)作,推動智能制造的發(fā)展?!鼻揽f。
篇6
透過閃爍著微弱熒光的電腦屏幕,一輛汽車打著趄趔撞入墻壁,警報燈驟然亮起,車內機器人急速轉身,三個栩栩如生的模擬人飛快沖上前去,將散落的零件組裝起來……
這樣的情景很容易讓人聯(lián)想起電腦游戲中的畫面,而實際上,這是急速變化著的數(shù)字化汽車制造技術的一個片段。計算機模擬和合成技術――也可統(tǒng)稱為數(shù)字制造技術,正為汽車業(yè)和飛行器制造業(yè)創(chuàng)造源源不斷的利潤。
“數(shù)字化”的背后
隱藏在“數(shù)字化制造”五個字后面的哲思,是通過信息技術的整合,令生產計劃、資源配置以及產品生產得以同步進行。從前,任何設計上的微小失誤、生產過程中的瑕疵都會造成無法彌補的損失;如今,這些潛伏著的“隱患”在模擬實驗階段就被排除,公司新產品推向市場的速度大大加快。咨詢機構CIMdata預測,未來三年內,用于數(shù)字化制造技術的投資將每年增長25%。
首席信息官(CIO)在這場變革中所起的所用可是非同小可?!八麄兛胺Q企業(yè)內部信息技術的專家,數(shù)字化生產是信息技術應用的重要領域”,Pratt & Whitney(加拿大)公司首席信息官Amal Girgis說。在這場技術變革浪潮中,CIO的角色是多重的:他既是預言家,透過撲朔迷離的表象準確預測出未來的競爭態(tài)勢,又是企業(yè)內部變革的有力推動者和中堅力量。與技術工程師和生產管理者相配合讓CIO們對產品信息結構作出合理安排,用數(shù)據(jù)整合令企業(yè)各業(yè)務子系統(tǒng)做到有機結合,同時機敏識別出哪些領域最適合首先采用數(shù)字技術。“為迎接數(shù)字化浪潮的到來,你有必要對企業(yè)進行‘再造’(reengineer),創(chuàng)造出一種信息共享的企業(yè)文化”,亞利桑那大學研究管理信息系統(tǒng)(MIS)的Michael Grieves說。
“幾無瑕疵”的產品
僅幾年前,Pratt & Whitney公司 (P&WC)的一款飛機引擎,從投入研發(fā)到推向市場還需要五年;到今天,因為有了先進數(shù)字技術的支持,產品的研發(fā)周期縮短了兩年。P&WC還在設法令它的研發(fā)周期更短,到兩年半。今天的福特汽車公司、通用汽車公司和戴姆勒-克萊斯勒公司都在矢志不渝地推動數(shù)字技術應用于商業(yè)領域。CIMdata的調查(2003)顯示,采用了數(shù)字化技術的公司,其產品推向市場的速度增加了30%,重復設計減少了65%,生產規(guī)劃(planning)流程精簡了40%,平均產量增長了15%。
2000年,當通用汽車第一次運用數(shù)字化模型來模擬汽車設計時,當年的成本節(jié)約便高達7500萬美元。另一項里程碑意義的杰作來自對現(xiàn)場操作的精確模擬,通過該技術,更多有關人類工程學的難題可謂迎刃而解。如今,通用在全球范圍內擁有25家模擬實驗室,公司新產品以3D圖像顯示在屏幕上,設計師和技術專家通過研究這些圖形,可以開發(fā)出合理的零部件體系和生產流程,從而極大地避免了生產過程中的冗余。
自從數(shù)字化技術得到廣泛應用,通用汽車公司已見證了許多“無瑕疵”產品的誕生。通用公司流程信息主管Terry Kline說:“以前,要找到生產工序中需改進的地方,你必須實地造出一輛汽車來;而現(xiàn)在,我們可以把這項工作交給計算機去辦?!痹诖髂防?克萊斯勒公司,由于數(shù)字技術的引進,德國新工廠的建設時間減短了30%,建設成本降低到原來的90%。新產品的生產規(guī)劃時間少了30%。
技術進步功不可沒
數(shù)字技術何以如此風靡?來自軟件開發(fā)商技術的長足進展功不可沒。如今數(shù)字技術已達如此地步――用計算機模擬分析得出的結果和實際生產流程幾乎可以毫分不差?!俺杀镜墓?jié)約是顯著的”,AMR Research副總裁Kevin O'Marah說,“如果你在設計中考慮到生產工序,你就可以提前獲知設計的大概成本和實現(xiàn)量產所需的各種資源?!?/p>
然而要令這一切都成為現(xiàn)實,你還要準備付出巨大的費用――數(shù)字化制造軟件通常價格昂貴,功能復雜。此外,商業(yè)流程的改變也是必須要應對的難題――欲令生產和設計團隊在盡可能早的階段投入產品開發(fā),你必須做好企業(yè)文化巨大跨越的準備。另外,就大規(guī)模制造而言,新技術、新方法的應用絕非一蹴而就,其間會遭遇到很多觀念上的阻力。很多中層主管對數(shù)字制造軟件供應商提出的方案表示懷疑,即便勉強采納了也難以承擔隨之而來的管理體制變動風險。而要令生產變得更加“數(shù)字化”,絕大多數(shù)廠商必須完成觀念上的轉換,畢竟經改造后的生產流程與企業(yè)舊的流程有著天壤之別。
在傳統(tǒng)經濟年代,設計和生產有著明顯的順序上的差別。工程師們應用計算機輔助設計軟件對產品設計方案進行改良,然后將它們提交給技術專家,后者使用專門工具測算產品的生產成本、所需設備等等。接著需要測試制造的可行性,及時修正各種問題,然后再進行測試,再修正,等等,如此循環(huán)往復。這樣的方式極大地延緩了產品推向市場的速度,制造成本大大增加?!叭绻皇褂媚M技術,諸如遺漏三到四個焊接點這樣的錯誤會經常發(fā)生”,Grieves說,“現(xiàn)場模擬可以很好地解決這個問題?!弊阅M技術應用以來,工程師們便可以在盡可能早的時間獲知哪些部分需要改進,那些流程需要更新。對已經建成的生產線來說,一個正處在設計中的產品的數(shù)字化展示(representation)可以讓工程師們知曉焊接點的狀況,機器人是否按設置執(zhí)行了指令,等等。
不要“為技術而技術”
在戴姆勒-克萊斯勒公司,“數(shù)字化制造”讓生產部門和設計部門的交流變得輕松自如。在2003年舉行的一次模擬方案交流會上,設計師和技術專家們對一個特制組件能否被嵌入車體產生了分歧。過去,這樣的討論動輒以月計。如今,一個半小時的會議就可以輕松敲定。兩方專家集中到會議室,組件結構和工廠布局都顯示在屏幕上。答案很快出來了:工人應進入車內,用最平常的動作將零部件組裝進車體?!吧鷦拥膱D像勝過千言萬語”,戴姆勒-克萊斯勒首席信息官Unger說。
數(shù)字化制造軟件的高額投入要求它的使用者將“數(shù)字生產”當作公司戰(zhàn)略考量的核心。美國輪軸公司(AAM)將數(shù)字化生產當作它實現(xiàn)“高效企業(yè)”(lean enterprise)的重要戰(zhàn)略。AAM首席信息官Abdallah Shanti說:“北美制造業(yè)面臨著來自全球各方面的競爭,惟一辦法是保持創(chuàng)新――不僅僅是產品上的創(chuàng)新,還有商業(yè)流程上的創(chuàng)新?!?/p>
篇7
若干政策措施
(征求意見稿)
為貫徹落實《佛山市制造業(yè)數(shù)字化轉型升級行動方案(2021-2023年)》,深入實施制造業(yè)數(shù)字化轉型[[1]]發(fā)展方針,加快我市制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化轉型升級步伐,推動制造業(yè)高質量發(fā)展,制定本政策措施。
一、支持建設數(shù)字化轉型示范工廠。
支持制造業(yè)企業(yè)聯(lián)合數(shù)字化轉型服務商、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺商,打造數(shù)字化車間、數(shù)字化工廠。支持開展基于5G、邊緣計算、人工智能等新一代信息技術,探索5G在生產制造的應用場景,建設5G全連接數(shù)字化工廠。
(一)數(shù)字化示范工廠[[2]]。每年認定不超過20個佛山市數(shù)字化示范工廠。綜合企業(yè)投資建設、財稅貢獻等情況,優(yōu)秀數(shù)字化示范工廠最高一次性獎勵2000萬元,數(shù)字化示范工廠最高一次性獎勵1000萬元。已獲得數(shù)字化示范工廠獎勵的企業(yè),入選優(yōu)秀數(shù)字化示范工廠,按差額進行獎勵。
(二)數(shù)字化示范車間[[3]]。每年認定不超過40個佛山市數(shù)字化示范車間,數(shù)字化示范車間一次性獎勵200萬元。政策有效期內,單個企業(yè)累計獲評數(shù)字化示范車間不超過5個。已獲得數(shù)字化示范車間獎勵的企業(yè),入選優(yōu)秀數(shù)字化示范工廠或數(shù)字化示范工廠,按累計獎補的差額進行獎勵。
二、支持打造數(shù)字化智能改造轉型標桿。
支持制造業(yè)企業(yè)綜合運用智能制造裝備和新一代數(shù)字技術,開展智能化改造和數(shù)字化轉型,打造一批智能化改造標桿示范項目,推動主要產業(yè)智能化制造能力快速提升。打造一批工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標桿示范項目,推動制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展。
(一)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標桿示范項目。每年組織佛山市工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標桿示范項目事前申報,評出項目總數(shù)不超過30個,按照不超過項目計劃投入總額的30%、最高300萬元給予扶持,扶持資金分兩次撥付,項目計劃下達后撥付30%,項目通過整體驗收后撥付70%。在項目實施過程中開展中期檢查,對未通過中期檢查的項目,全額追回第一次撥付的扶持資金。對入選省級以上工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標桿示范項目的佛山本地項目,按市級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標桿示范項目予以獎勵,單個項目各級扶持資金總額不超過該項目投入總額的50%。
(二)數(shù)字化智能化改造標桿示范項目。每年在全市重點行業(yè),按照項目計劃投入總額分檔組織以機器人應用為代表的佛山市數(shù)字化智能化改造標桿示范項目事前申報,評出項目總數(shù)不超過30個,按照項目計劃投入總額的20%、最高800萬元給予扶持,扶持資金分兩次撥付,項目計劃下達后撥付30%,項目通過整體驗收后撥付70%。在項目實施過程中開展中期檢查,對未通過中期檢查的項目,全額追回第一次撥付的扶持資金。項目投入中已獲得市工信局其他市級財政專項資金項目扶持的部分,不再獲得此條款的扶持。
三、加大金融服務力度支持制造業(yè)數(shù)字化轉型。
鼓勵商業(yè)銀行等各類金融機構加大對制造業(yè)企業(yè)實施數(shù)字化轉型升級的信貸支持力度,設立數(shù)字化轉型專項貸款,并有針對性地創(chuàng)新數(shù)字化轉型金融產品,通過分擔金融機構貸款風險和降低企業(yè)融資成本,建立支持制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉型融資發(fā)展的長效機制。
(一)銀行貸款貼息。對佛山市制造業(yè)數(shù)字化轉型建設項目進行貸款貼息,按照項目的數(shù)字化設備及其配套裝置、數(shù)字化系統(tǒng)、工控軟件等數(shù)字化轉型建設的銀行貸款在上一年度實際發(fā)生的利息支出給予補貼。納入補貼的貸款利率不超過1年期貸款市場報價利率上浮200個基點,根據(jù)企業(yè)上一年度主營業(yè)務收入進行貼息比例分檔,10億元以下(含10億元)企業(yè)貼息90%、10億元(不含10億元)至50億元(含50億元)企業(yè)貼息80%、50億元以上(不含50億元)企業(yè)貼息50%。在政策有效期內,企業(yè)可每年申請一次貸款貼息,單個企業(yè)每年獲得補貼金額最高不超過2000萬元。
(二)融資風險補償。在市融資擔?;痦椣略O立規(guī)模為10億元的專項資金池,首期到位資金5億元,對各類金融機構發(fā)放的“數(shù)字貸”等金融產品予以風險補償。單個企業(yè)在融資擔保專項資金池項下融資總金額原則上不超過5億元,融資期限最長不超過5年。具體風險分擔比例按企業(yè)融資金額分檔設置,風險分擔比例最高為50%。
四、支持中小企業(yè)“上云用云”[[4]]。
支持制造業(yè)企業(yè)購買先進聯(lián)網(wǎng)生產設備或升級改造非聯(lián)網(wǎng)設備,采用云化核心業(yè)務系統(tǒng),實現(xiàn)生產經營在線協(xié)同,促進降本提質增效。佛山制造業(yè)企業(yè)購買使用《佛山市制造業(yè)企業(yè)“上云用云”應用服務目錄》的產品,按不超過其實際合同金額的50%進行獎補,單個企業(yè)每年獎補金額不超過50萬元。
五、支持建設產業(yè)集群數(shù)字化轉型試點。
加快模具、五金、塑料、有色金屬、裝備、家電、服裝、紡織、鋼貿、汽車等傳統(tǒng)產業(yè)集群的數(shù)字化轉型。支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺商聯(lián)合行業(yè)龍頭、行業(yè)協(xié)會等機構,推動產業(yè)鏈數(shù)字化升級,實現(xiàn)產業(yè)集群協(xié)同生產,推動產業(yè)集群數(shù)字化轉型。
每年入庫不超過10個以下(一)、(二)兩類型產業(yè)集群數(shù)字化轉型試點。每年開展入庫集群試點復檢,通過復檢的集群試點,可繼續(xù)獲得下一年度的獎補,政策有效期內單個產業(yè)集群獎補年限累計不超過3年。申請產業(yè)集群數(shù)字化轉型試點獎補的,不能重復申請本政策中的打造智能化改造和數(shù)字化轉型標桿、中小企業(yè)“上云用云”獎補。
(一)產業(yè)鏈協(xié)同數(shù)字化轉型試點[[5]]。對產業(yè)鏈龍頭企業(yè)開發(fā)集群應用、搭建集群平臺、運營集群平臺等費用給予獎補,獎補比例不超過已投入金額的50%,單個集群每年獎補金額不超過1000萬元。
(二)中小企業(yè)抱團數(shù)字化轉型試點[[6]]。鼓勵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺商牽頭組建產業(yè)集群數(shù)字化轉型聯(lián)合體,每年給予試點集群牽頭單位1000萬元服務額度,對該集群制造業(yè)企業(yè)的數(shù)字化轉型項目給予獎補,獎補比例不超過項目服務合同投入金額的50%,單個項目獎補金額最高不超過300萬元。
六、支持培育數(shù)字化轉型服務商[[7]]。
(一)佛山市工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產業(yè)生態(tài)供給資源池。鼓勵具有信息化、數(shù)字化服務能力的企業(yè)圍繞研發(fā)設計、生產管控、經營管理、工業(yè)設備服務等工業(yè)具體應用場景,開發(fā)低成本、快部署、易運維的云端數(shù)字化應用解決方案。支持大中型企業(yè)剝離軟件開發(fā)、系統(tǒng)集成、信息服務等技術服務,成立獨立法人實體,提供集成數(shù)字化解決方案。每年評選不超過50家佛山市工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產業(yè)生態(tài)供給資源池企業(yè),入池企業(yè)的產品列入《佛山市制造業(yè)企業(yè)“上云用云”應用服務目錄》。對首次入選佛山市工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產業(yè)生態(tài)供給資源池的企業(yè)獎勵20萬元,在政策有效期內,對主營業(yè)務收入累計達2000萬元、納稅累計達100萬元的企業(yè),一次性獎勵100萬元。
(二)佛山市數(shù)字化智能制造裝備及機器人產業(yè)生態(tài)供給資源池。支持智能制造裝備及機器人產業(yè)企業(yè)向專業(yè)化、精細化等高水平創(chuàng)新型企業(yè)方向發(fā)展,培育智能制造裝備及機器人產業(yè)企業(yè)發(fā)展壯大。每年評選不超過35家佛山市智能制造裝備及機器人應用服務商入池,入池企業(yè)的產品列入《佛山市制造業(yè)企業(yè)智能制造裝備及機器人應用服務目錄》。對首次入選佛山市智能制造裝備及機器人產業(yè)生態(tài)供給資源池的企業(yè)獎勵20萬元。對于在機器人與智能制造裝備應用示范項目中提供服務的資源池企業(yè),給予其服務合同金額5%、最高200萬元的扶持。
(三)佛山市機器人制造和系統(tǒng)集成骨干企業(yè)。對本市機器人制造和系統(tǒng)集成企業(yè)按年主營業(yè)務收入首次達到規(guī)模分檔次給予最高1000萬元的一次性獎勵。被認定為“廣東省機器人骨干企業(yè)”、“廣東省機器人培育企業(yè)”等分別給予100萬元、50萬元獎勵。上述企業(yè)納入市機器人制造和系統(tǒng)集成骨干企業(yè)名單,并直接入選市智能制造裝備及機器人產業(yè)生態(tài)供給資源池,在獲得此條款扶持資金的同時,可獲得對首次入選資源池的企業(yè)20萬元獎勵。
七、支持開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析[[8]]建設及應用。
支持開展關鍵產品追溯、供應鏈管理、企業(yè)生產系統(tǒng)間精準對接、跨行業(yè)、跨地區(qū)產品全生命周期管理等標識解析集成創(chuàng)新應用。對國家或省工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析有關管理部門認定為建設工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析二級節(jié)點[[9]]的項目,最高按項目建設金額的30%給予項目牽頭單位一次性獎勵,最高獎補金額不超過200萬元。若項目已獲得上級補助,則單個項目各級扶持資金總額不超過項目建設金額的的50%。
八、支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP[[10]]開發(fā)應用。
推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)軟件和工業(yè)APP的開發(fā),培育一批面向特定行業(yè)、特定場景的工業(yè)APP,覆蓋研發(fā)設計、生產制造、運營維護和經營管理等制造業(yè)關鍵業(yè)務環(huán)節(jié)的需求,推動工業(yè)APP向平臺匯聚。對獲評國家級、省級工業(yè)APP優(yōu)秀解決方案的項目分別獎勵50萬元、30萬元,同一年度單個企業(yè)獲得獎補金額不超過200萬元。
九、支持建設工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。
支持企業(yè)級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺向產業(yè)鏈上下游延伸,提升供應商智能制造能力,以龍頭帶動產業(yè)鏈上下游共建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。鼓勵佛山產業(yè)服務平臺功能深化平臺功能,建設提供檢測檢驗、能耗優(yōu)化、制造協(xié)同、供應鏈協(xié)同等應用的行業(yè)級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。支持產業(yè)集群加快推進協(xié)同生產管理,建設工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。鼓勵跨行業(yè)、跨領域的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設,利用云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、網(wǎng)絡安全等關鍵技術的優(yōu)勢,實現(xiàn)工業(yè)技術軟件化、網(wǎng)絡化、智能化。
(一)跨行業(yè)、跨領域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺[[11]]。佛山本地企業(yè)入選國家工信部門認定的跨行業(yè)、跨領域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,一次性獎勵800萬元。對獲得國家工信部門認定的跨行業(yè)、跨領域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,一是支持其總部落戶佛山,一次性獎勵800萬元;二是支持其在佛山設立控股子公司,在政策有效期內,對服務本地企業(yè)達200家、主營業(yè)務收入累計達5000萬元的企業(yè),一次性獎勵800萬元。對推動佛山工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展具有重大意義的平臺,采取一事一議方式予以支持。
(二)特定行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺[[12]]、特定區(qū)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺[[13]]。每年認定不超過20個由具有獨立法人資格的本地企業(yè)運營的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,對于特定行業(yè)平臺、特定區(qū)域平臺給予300萬元的一次性獎勵,政策有效期內入選國家級或省級特定行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、特定區(qū)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的,再給予一次性獎勵200萬元。
十、支持建設制造業(yè)數(shù)字化轉型示范園區(qū)。
推動重點產業(yè)集群所在地政府或園區(qū),積極對接數(shù)字化轉型服務商、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺商,建設具有佛山特色的制造業(yè)數(shù)字化轉型示范園區(qū)、示范基地,推動建設基于5G網(wǎng)絡的數(shù)字化應用,深化5G技術在生產制造環(huán)節(jié)的應用。對入選國家或省級制造業(yè)數(shù)字化轉型示范園區(qū)、示范基地的(含工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G應用、人工智能等新一代信息技術),一次性獎補500萬元。
十一、支持開展制造業(yè)數(shù)字化轉型公共服務。
(一)制造業(yè)數(shù)字化轉型公共服務。支持數(shù)字化轉型服務商、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產業(yè)聯(lián)盟、具有較強數(shù)字化服務能力相關單位、涉企行業(yè)協(xié)會等機構針對我市制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉型提供規(guī)劃咨詢、技術指導、人才培訓、應用推廣、政策宣講等公共服務,采用事后補助方式,按不超過服務項目實際投入金額的50%進行獎補,單個機構獎補金額最高不超過100萬元。
(二)數(shù)字化智能制造產業(yè)監(jiān)測及診斷服務。①市級每年安排300萬元引入產業(yè)監(jiān)測服務機構,圍繞機器人生產、應用與公共服務三個方面,對以市智能制造裝備及機器人產業(yè)生態(tài)供給資源池內單位為主的產業(yè)鏈企業(yè)情況、以機器人與智能制造裝備應用示范項目為主的機器人應用情況和產業(yè)公共服務環(huán)境情況進行監(jiān)測分析。②市級每年安排500萬元引入優(yōu)秀智能制造診斷服務商,為我市不超過50家工業(yè)企業(yè)提供智能制造診斷服務。
(三)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全服務。推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全態(tài)勢感知、工業(yè)防火墻、入侵檢測系統(tǒng)等安全產品研發(fā)和應用,引進和培育工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專業(yè)安全第三方服務機構,指導企業(yè)開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全保障建設。對服務本地企業(yè)超10家、上一年度主營業(yè)務收入達300萬元的第三方安全服務機構,按照不超過服務合同總額50%的比例給予獎勵,最高100萬元。
(四)數(shù)字化基礎設施建設。鼓勵各電信運營商等相關機構加快產業(yè)園區(qū)、產業(yè)特色明顯的工業(yè)園區(qū)、大型廠區(qū)特別是村級工業(yè)園改造園區(qū)的5G、千兆光網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字化基礎設施建設,對5G網(wǎng)絡覆蓋率、光網(wǎng)傳輸速率、工業(yè)設備5G聯(lián)網(wǎng)率等達到一定規(guī)模和水平的,按基站、光網(wǎng)等基礎設施建設投資額的一定比例給予園區(qū)建設方資金補助。
十二、支持培育數(shù)字化專業(yè)人才。
(一)加大人才引進力度。鼓勵企業(yè)大力引進數(shù)字人才,對在數(shù)字化轉型和智能化改造中作出突出貢獻的高端人才,參照《佛山市創(chuàng)新領軍人才、創(chuàng)業(yè)領軍人才和青年拔尖人才選拔認定實施辦法》給予相應獎勵。鼓勵企業(yè)柔性引進海內外專家智力資源,單個人才(項目)補貼最高100萬元。
(二)加快人才基地建設。支持本地高校、技工院校引進國內外先進的職教理念、職教模式、培訓項目,開展數(shù)字化轉型和智能化改造學科體系和人才培養(yǎng)體系建設,鼓勵企業(yè)與學校開展數(shù)字化轉型和智能化改造實訓平臺建設。對獲評“佛山市數(shù)字化轉型和智能化改造人才實訓基地”一次性給予最高100萬元的資金支持;對引進或合作的重大技術人才培訓基地,可按“一事一議”方式給予支持。
十三、附則
(一)本政策第十一(二)條涉及的扶持資金全部由市級承擔,其余條款涉及的扶持資金由市區(qū)兩級財政按35:65的比例共同承擔。
(二)本政策第三(二)條由市財政局負責解釋并實施,第十二條(一)由市人力資源社會保障局負責解釋并實施,第十二條(二)由市教育局負責解釋并實施,其余條款由市工業(yè)和信息化局負責解釋并實施。
(三)項目申報單位原則上不得以同一實施內容的項目重復申報或多頭申報專項資金(本政策第三條除外),同一實施內容的項目確因特殊情況已申報其他專項資金的,必須在申報材料中注明原因,以申報項目最早獲得的專項資金為準,后續(xù)其他專項資金作廢。
(四)本政策所稱的“不超過”包括本數(shù)。
(五)本政策到期后繼續(xù)執(zhí)行終止日期當年度獎補工作。
(六)原《佛山市工業(yè)和信息化局關于印發(fā)佛山市深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的若干政策措施的通知》(佛工信〔2020〕22號)執(zhí)行至2021年12月31日止。
本政策措施由佛山市工業(yè)和信息化局負責解釋和實施,自2021年 月 日起施行,有效期至2024年 月 日。
附件:1.全市制造業(yè)數(shù)字化轉型目標計劃表
2.名詞解析
附件1
全市制造業(yè)數(shù)字化轉型目標計劃表
區(qū)域
數(shù)字化示范工廠
數(shù)字化示范車間
智能化改造標桿
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標桿
產業(yè)集群數(shù)字化轉型試點
數(shù)字化轉型服務商
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺
2021年
2022年
2023年
合計
2021年
2022年
2023年
合計
2021年
2022年
2023年
合計
2021年
2022年
2023年
合計
2021年
2022年
2023年
合計
2021年
2022年
2023年
合計
2021年
2022年
2023年
合計
全市
15
15
20
50
32
33
35
100
20
25
25
70
20
25
25
70
4
3
3
10
50
50
50
150
7
11
12
30
禪城區(qū)
2
1
2
5
4
3
3
10
2
2
2
6
2
3
3
8
1
1
5
10
10
25
1
2
2
5
南海區(qū)
4
5
6
15
10
12
13
35
6
7
7
20
6
7
7
20
2
1
1
4
25
20
15
60
3
3
4
10
順德區(qū)
6
7
9
22
12
14
14
40
8
10
10
28
9
10
10
29
2
1
3
15
15
20
50
3
5
5
13
高明區(qū)
1
1
1
3
2
1
2
5
2
3
3
8
1
2
2
5
2
2
1
5
三水區(qū)
2
1
2
5
4
3
3
10
2
3
3
8
2
3
3
8
1
2
3
3
4
10
1
1
2
附件2
名詞解析
[[1]]制造業(yè)數(shù)字化轉型:是制造企業(yè)通過綜合運用新型制造技術和5G、云計算、工業(yè)大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新一代數(shù)字技術,激發(fā)數(shù)據(jù)要素創(chuàng)新驅動潛能,打造提升信息時代生存和發(fā)展能力,加速業(yè)務優(yōu)化升級和創(chuàng)新轉型,促進全產業(yè)鏈、產業(yè)集群在線協(xié)同制造,改造提升傳統(tǒng)動能,培育發(fā)展新動能,創(chuàng)造、傳遞并獲取新價值,實現(xiàn)轉型升級和創(chuàng)新發(fā)展的過程。
[[2]]數(shù)字化示范工廠:是制造企業(yè)內外部通過對數(shù)字化工作流、信息流、物流和資金流的有效管理,實現(xiàn)資源共享和工作高度協(xié)同,構建一個全新的數(shù)字化規(guī)劃、決策、執(zhí)行智能制造體系,從而實現(xiàn)企業(yè)全部業(yè)務流程一體化運作。在生產、經營、設計、決策、產品以及物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、信息安全等方面有較突出的示范作用。優(yōu)秀數(shù)字化示范工廠在數(shù)字化示范工廠的基礎上,參照世界經濟論壇燈塔工廠評價標準進行評定。
[[3]]數(shù)字化示范車間:重點涵蓋生產制造過程,重點包括基礎層(包括生產設備的信息采集和命令執(zhí)行以及生產資料的數(shù)字化標識)的數(shù)據(jù)化和執(zhí)行層(指車間計劃與調度、工藝執(zhí)行與管理、生產物流管理、生產過程質量管理、車間設備管理等一系列功能單元的數(shù)字化)的數(shù)字化,車間通過數(shù)字化賦能,具有解決企業(yè)生產車間的核心環(huán)節(jié)問題,具有可參觀、可推廣、可復制示范指導作用。
[[4]]上云用云:是指企業(yè)采取按需付費、以租代買、服務租賃等模式,使用云平臺提供的計算、存儲、數(shù)據(jù)庫等信息技術基礎設施,以及采用研發(fā)設計、經營管理、生產管控、售后服務等云化核心業(yè)務系統(tǒng),實現(xiàn)業(yè)務在線協(xié)同,促進降本提質增效。
[[5]]產業(yè)鏈協(xié)同數(shù)字化轉型試點:行業(yè)龍頭企業(yè)面向行業(yè)的產業(yè)鏈轉型升級的實際需求,牽頭會同工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺商、服務商、上中下游產業(yè)鏈企業(yè)等聯(lián)合開展特色產業(yè)集群數(shù)字化轉型試點工作,為產業(yè)鏈上中下游打造行業(yè)級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。
[[6]]中小企業(yè)抱團數(shù)字化轉型試點:支持本地工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺商牽頭,聚焦特定行業(yè)或垂直領域,會同本地產業(yè)鏈企業(yè)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務商、行業(yè)設備商、行業(yè)商協(xié)會等聯(lián)合開展產業(yè)集群數(shù)字化轉型試點工作,打造中小企業(yè)適用的行業(yè)級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。
[[7]]數(shù)字化轉型服務商:為制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化轉型升級提供數(shù)據(jù)采集、工業(yè)軟件、行業(yè)解決方案、智能裝備和機器人系統(tǒng)集成、工業(yè)網(wǎng)絡、工業(yè)自動化控制安全、工業(yè)大數(shù)據(jù)與人工智能等各類解決方案服務的企業(yè)或單位。
[[8]]工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識通過賦予每一個產品、零部件、機器設備唯一的“身份證”,實現(xiàn)全網(wǎng)資源的靈活區(qū)分和信息管理。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析類似于互聯(lián)網(wǎng)域名解析,可以通過產品標識查詢儲存產品信息的服務器地址、產品具體信息以及相關服務。
[[9]]工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析二級節(jié)點:面向特定行業(yè)或者多個行業(yè)提供標識服務的公共節(jié)點,既要向上與國家頂級節(jié)點對接,又要向下為工業(yè)企業(yè)分配標識編碼及提供標識注冊、標識解析、標識數(shù)據(jù)服務等,同時滿足安全性、穩(wěn)定性和擴展性等方面的要求。
[[10]]工業(yè)APP:是基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),承載工業(yè)知識和經驗,滿足特定需求的工業(yè)應用軟件,是工業(yè)技術軟件化的重要成果。面向特定工業(yè)應用場景,開發(fā)者通過調用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺的資源,推動工業(yè)技術、經驗、知識和最佳實踐模型化、軟件化、再封裝而形成的應用程序。
[[11]]跨行業(yè)跨領域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺:持續(xù)引導平臺在工業(yè)設備連接、機理模型沉淀、工業(yè)微服務稟賦、平臺開發(fā)者積累、工業(yè)APP創(chuàng)新、工業(yè)數(shù)據(jù)匯集等資源管理能力建設提升,引導平臺持續(xù)迭代創(chuàng)新,擴大接入規(guī)模;鼓勵平臺在特定行業(yè)、特定領域的解決方案走深向實,提高解決方案的整體數(shù)量、行業(yè)及領域覆蓋度、場景復雜度、技術先進性、應用效益以及可推廣性,強調平臺為工業(yè)轉型升級所帶來的作用效果,引導平臺在重點行業(yè)落地發(fā)展;兼顧培育平臺作為“新基建”核心要素的基礎支撐能力,鼓勵平臺在疫情防控、企業(yè)復工復產和“六穩(wěn)六保”等方面積極發(fā)揮作用,強化平臺基礎支撐能力;著力提升平臺戰(zhàn)略保障機制、安全可靠水平、投資回報潛力等可持續(xù)發(fā)展能力,支撐平臺產業(yè)長遠穩(wěn)定發(fā)展。
[[12]]特定行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺:圍繞工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺在垂直行業(yè)的深化應用,聚焦“平臺+原材料”“平臺+裝備”“平臺+消費品”“平臺+電子信息”“平臺+安全生產”“平臺+節(jié)能減排”等領域,鼓勵制造企業(yè)、信息技術企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等建設面向重點行業(yè)的特色型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,基于平臺打造設計制造協(xié)同、生產管理優(yōu)化、設備健康管理、產品增值服務、制造能力交易等解決方案,提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺行業(yè)應用水平。
篇8
張煤機與IBM的合作源遠流長。早在上世紀80年代初,張煤機公司引進了第一臺IBM的微機,至此IBM的產品伴隨著企業(yè)共同經受了時間和信息化建設的考驗,雙方之間的關系也不斷的成熟穩(wěn)定。通過前期緊張的準備和反復的交流,最終張煤機確定了與IBM合作建設張煤機產業(yè)園“智慧工廠”信息化項目。
所謂“智慧工廠”,IBM認為其凝結了三大方面的智慧結晶。一是數(shù)字工廠,該工程首先將建設一個數(shù)字化的裝備產業(yè)園,然后利用物聯(lián)網(wǎng)的技術,加上一些綠色智能手段和智能系統(tǒng),構建整個張煤機的“智慧工廠”。
二是張煤機的項目背景。按照規(guī)劃,張煤機的裝備產業(yè)園將建設一個智慧型的產業(yè)園區(qū)。產業(yè)園建設項目占地面積將達到2800畝,投資約30億元人民幣,項目分成三期建設,預計在2015年全部建設完成。
三是在“智慧工場”中有很大一部分工作將會在未來的生產標準指揮中心,綜合辦公樓,以及永久機房里進行實施,通過業(yè)務戰(zhàn)略分析,組織和流程改進,形成張煤機裝備產業(yè)園數(shù)字化平臺的現(xiàn)狀。
據(jù)IBM全球服務部高級系統(tǒng)架構師朱江華介紹,張煤機裝備產業(yè)園信息系統(tǒng)的整體架構是技術和應用的完美融合。整個信息化建設被分成三層架構,最頂層的是一個企業(yè)智能化的綜合管理平臺。在這個綜合管理平臺上,IBM將建立四大中心,分別是信息維護中心,生產調動中心,能源管控中心和綜合安保中心。這四大中心將會集成各大智能化的子系統(tǒng),構成了綜合管理平臺。中間是應用系統(tǒng)的一些管理流程和管理的平臺。下面是基礎設施系統(tǒng),包括通訊自動化,辦公自動化,安防等基礎設施。
篇9
北京華天海峰科技股份有限公司(以下簡稱華天海峰),是中國軍工信息化領域迅速發(fā)展起來的高新技術企業(yè)。公司致力于打造一支高效的、優(yōu)秀的團隊,為我國軍工企業(yè)信息化建設提供專業(yè)的、先進的智能試驗管理解決方案(HifarTDM)、智能制造解決方案(HifarMES)解決方案。作為智能制造的引領者,華天海峰緊扣工業(yè)4.0和中國制造2025的指導方針,助力企業(yè)從“中國制造”走向“中國智造”,立志為我國由生產大國向技術創(chuàng)新大國演進貢獻自己的力量。自2008年起華天海峰自主研發(fā)智能試驗管理平臺(HifarTDM)、智能制造管理平臺(HifarMES)。以制造、試驗、測試、檢驗等業(yè)務為驅動。實現(xiàn)裝備制造企業(yè)向信息化、數(shù)字化、協(xié)同化、智能化的先進研制模式。
智能試驗推動研制
近20年來,美、英等國的裝備研制試驗的深度和廣度不斷增加,對數(shù)字化試驗手段的重視程度也與日俱增。裝備研制中從部件到整機要經過“設計―仿真―試驗”的多個循環(huán),甚至投入使用后仍進行試驗以促使改進,在型號研制費用中,試驗費普遍占到30%~50%甚至更多,因此極其依賴試驗手段。在發(fā)達國家,數(shù)字化的綜合試驗平臺,被軍工型號研制廠商廣泛采用,并在試驗測試專業(yè)廠商的努力下不斷發(fā)展。美國的洛―馬、ASE、GE等公司,加拿大的MDS公司、加航,英國的RoR公司、Sigma Aerospace公司,以及跨國集團EADS等,都有集測量、控制、處理、管理為一體的數(shù)字化試驗系統(tǒng)。發(fā)達國家的試驗平臺的顯著特點是,在諸多方面充分利用了當今信息化技術的先進成果,包括網(wǎng)絡技術、中間件技術、數(shù)據(jù)庫技術、數(shù)據(jù)處理技術、系統(tǒng)集成技術和知識工程技術。
綜合當今國際上的試驗平臺的技術和應用的動向,可以預測出國際上試驗平臺的發(fā)展趨勢有兩點:其一是加深與設計平臺、仿真平臺的協(xié)同,包括實現(xiàn)協(xié)同設計仿真和虛擬試驗等;其二是試驗平臺本身的數(shù)字化、集成化、專業(yè)化、和規(guī)范化。最終,試驗平臺將發(fā)展成為下一代產品綜合研發(fā)體系中的一個有機的組成部分。
數(shù)字化:就是把先進的試驗測試技術和最新信息技術緊密結合起來,實現(xiàn)試驗管理手段的電子化、試驗監(jiān)控手段的軟件化和試驗采集信號量的數(shù)字化。
集成化:就是把試驗業(yè)務范圍內的各種資源綜合集成到一個平臺上,實現(xiàn)試驗試驗規(guī)劃、方案、采集、監(jiān)控、分析、總結等各環(huán)節(jié)的順暢進行,并實現(xiàn)完整的信息收集。
專業(yè)化:即緊密圍繞各種試驗專業(yè)的需求,進行業(yè)務系統(tǒng)的規(guī)劃,包括劃分功能(試驗準備、實施、分析處理、試驗評估)、設計數(shù)據(jù)模型和使用界面等。
規(guī)范化:是建立起試驗知識(算法、參數(shù)模板,和規(guī)范標準)的積累、查詢、應用的技術途徑,按照試驗標準和規(guī)范,充分利用已有的知識成果,建立起規(guī)范化的試驗流程,指導試驗正確進行。
當今世界,制造業(yè)在信息技術的帶動下飛速發(fā)展,其中在產品研發(fā)技術上已經發(fā)生巨大的變化,其中一個引人注目的發(fā)展趨勢就是:產品研發(fā)技術已經由原來單一的主體“設計平臺”, 逐步發(fā)展成為由三大主體緊密協(xié)同構成的一個更加完整、承載能力更強的一個體系。這三個主體就是:“設計制造平臺”“試驗業(yè)務平臺”“綜合仿真平臺”, 這個體系就是下一代的產品綜合研發(fā)體系。
圍繞產品研制的項目管理機制,設計、仿真、試驗三大技術構成了一個有機的產品研發(fā)體系,同時在各技術之間進行協(xié)同。協(xié)同是多種多樣的,在設計、仿真之間的協(xié)同就是目前勢頭正旺的協(xié)同仿真設計;在設計、試驗之間的協(xié)同可以實現(xiàn)設計的試驗驗證;在試驗、仿真之間的協(xié)同就可以實現(xiàn)虛擬試驗。
華天海峰的智能試驗管理解決方案(HifarTDM)建立了規(guī)范化的試驗流程管理及監(jiān)控體系,遵守有關標準,并結合企業(yè)的實踐經驗,實現(xiàn)試驗的計劃調度、實施監(jiān)控和結果處理等各個環(huán)節(jié)的科學調度和監(jiān)控,確保試驗的質量和效率;高效的協(xié)同機制,使得多個單位可以圍繞同一試驗任務,有條不紊地開展工作,確保試驗最終能夠順利完成;同時試驗數(shù)據(jù)能夠跨單位、部門、專業(yè)傳遞,使數(shù)據(jù)信息能夠有效、合理地共享,提升了數(shù)據(jù)的利用率,提升了試驗價值;建立試驗數(shù)據(jù)中心,建立完備的試驗數(shù)據(jù)模型,確保了試驗數(shù)據(jù)有效性、完整性、安全性;提供多種的數(shù)據(jù)分析處理工具,方便用戶對試驗數(shù)據(jù)進行綜合分析/處理/對比評估/挖掘,同時對原來試驗的數(shù)據(jù)進行充分使用,為設計改進提供依據(jù);規(guī)范化存儲并積累企業(yè)的試驗知識,為基于知識工程的試驗創(chuàng)新提供依據(jù),并為試驗知識傳承奠定基礎。同時,為年輕一代人才成長提供條件。
智能制造助力生產
近些年來,國家不斷推行精益制造、智能制造、柔性制造、敏捷制造、制造全球化等先進制造理念,力爭逐步由制造大國向制造強國轉變,由中國制造向中國創(chuàng)造過渡。采用現(xiàn)代信息技術,充分利用計算機網(wǎng)絡及通信技術,支持企業(yè)的產品開發(fā)、生產、銷售、服務等各個環(huán)節(jié),實現(xiàn)信息采集、加工和管理的網(wǎng)絡化、集成化和實時化,最終實現(xiàn)企業(yè)全面數(shù)字化管理,是當今世界的一個大趨勢。推進企業(yè)管理信息化必將大大提高企業(yè)資源和資金的利用效率,降低成本和費用,增強企業(yè)對市場的應變能力。
企業(yè)信息化是一場革命,它不僅為企業(yè)各級人員提供統(tǒng)一的、直接的信息交流平臺,加快決策速度、提高決策準確率,更重要的是它能促進企業(yè)管理現(xiàn)代化,在轉換經營機制、有效降低成本、加快技術進步、增強企業(yè)競爭力等方面都有著十分顯著的經濟效益和深遠的社會意義。
現(xiàn)在常被提及的智能工廠只是“智能制造”的一個組成部分。在智能制造之下,傳統(tǒng)的制造流程將被重組,其目的是要實現(xiàn)產品的智能化,其中個性化的客戶需求與設計、供應商和制造商之間的信息接入與共享、售后服務的快速響應等環(huán)節(jié)與智能工廠一起,成為智能制造非常關鍵的組成部分。智能工廠的核心特點是:產品的智能化、生產的自動化、信息流和物資流合一。在討論智能工廠的未來圖景時,提到最多的是“小批量大批次”,這需要企業(yè)從多個維度建立相關的企業(yè)能力。
美國先進制造研究機構AMR于1992年提出了三層的企業(yè)集成模型,將企業(yè)分為三個層次:計劃層強調企業(yè)的計劃,它以客戶訂單和市場需求為計劃源,充分利用企業(yè)內部的各種資源,降低庫存,提高企業(yè)效益;控制層強調設備的控制,如機床、設備、DNC、MDC、PLC、數(shù)據(jù)采集器、條形碼、各種計量及檢測儀器等;執(zhí)行層MES是位于上層的計劃管理系統(tǒng)與工業(yè)控制系統(tǒng)之間的、面向分廠層的管理信息系統(tǒng)。它為操作人員/管理人員提供計劃的執(zhí)行和跟蹤,以及所有資源的當前狀況,主要負責生產管理和調度執(zhí)行。MES通過控制包括物料、設備、人員、流程指令和設施在內的所有工廠資源來提高制造競爭力,提供了一種系統(tǒng)地、在統(tǒng)一平臺上集成諸如質量控制、文檔管理、生產調度等功能的方式。
華天海峰經過幾年的潛心研發(fā),專為制造企業(yè)量身打造的、國內領先的“設備自動化+管理信息化+決策智能化”的智能制造解決方案(HifarMES)。結合“工業(yè)4.0”“中國制造2025”的先進理念,系統(tǒng)集中體現(xiàn)了智能工廠將來的發(fā)展趨勢,華天海峰提出符合中國國情的智能制造“六化理論”即:采集自動化、排產智能化、物料精細化、現(xiàn)場看板化、質量透明化、管理數(shù)字化。
隨著近年來各項生產任務的快速增長,通過硬件和軟件的建設來提高企業(yè)生產管理快速應變能力,深刻認識到信息技術正在企業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著越來越重要的作用。根據(jù)企業(yè)發(fā)展的需求,為提高企業(yè)的生產管理快速應變能力,華天海峰明確提出了構建以“精益生產、協(xié)同制造”為核心的生產管理平臺。該平臺的建立是企業(yè)實施信息化戰(zhàn)略、提升市場競爭力、保障快速有序制造的重要舉措,可最大限度發(fā)揮企業(yè)的“專、特、精、尖”的技術優(yōu)勢,并提高車間的生產效率,其必要性是不言而喻的。
篇10
關鍵詞:數(shù)字化車間;智能制造;紡機專件
中圖分類號:TH164 文獻標志碼:A
On Promoting Intelligent Manufacturing of Textile Machinery Accessories with the Construction of Digitalized Workshop
Abstract: The paper introduces the overall structure of digitalized workshop for intelligent manufacturing. It suggests that the construction of digital application platform should play equal emphasis on carrying out business process based on model manufacturing and numerically-controlled manufacturing of machine parts based on model technology. It also analyzes the structure and main functions of enterprise information network and its connection with digitalized workshop.
Key words: digitalized workshop; intelligent manufacturing; textile machinery accessories
隨著“中國制造2025”的出臺,經緯紡機榆次分公司在躋身全國首批200家兩化融合管理體系認證企業(yè)之列的同時,按照以智能制造推進企業(yè)制造轉型升級的思路,對紡機專件產品智能制造數(shù)字化車間進行了系統(tǒng)性打造,力爭通過智能制造項目的實施,實現(xiàn)紡織專件制造的全面提升。
1智能制造數(shù)字化車間的總體架構
以羅拉產品為例,智能制造數(shù)字化車間總體架構如圖1所示。
總體架構設計分企業(yè)層、車間層、控制層、設備層等4級模型,第一級企業(yè)層主要以PLM、ERP為數(shù)據(jù)平臺,集成應用有CAD、CAE、CAPP、CAM、虛擬制造、過程仿真等;第二級車間層主要以MES為數(shù)據(jù)平臺,集成功能有計劃排程管理、生產調度管理、庫存管理、采購管理、設備管理、刀具管理、工裝管理、質量管理、成本管理、人力資源管理、看板管理、生產過程控制等;第3級控制層和第4級設備層以網(wǎng)絡DNC為數(shù)據(jù)平臺,包括控制層的過程控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與設備層的數(shù)控機床、機器人(機械手)、輸送系統(tǒng)、工業(yè)識別系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)、儀器儀表分析系統(tǒng)等。4級模型是建立在工藝流程、車間布局、產能優(yōu)化模擬仿真的基礎之上,遵循基于模型定義MBD(Model-Based Definition)的數(shù)字化設計與制造方法。
2智能制造數(shù)字化車間各平臺的功能建設
2.1數(shù)字化應用平臺的建設
數(shù)字化應用平臺的建設圍繞基于模型的制造執(zhí)行業(yè)務流程和基于模型技術的零件數(shù)控加工制造兩個方面進行重點打造。
2.1.1基于模型的制造執(zhí)行業(yè)務流程(圖2)
在PLM中完成產品、工藝、工裝設計與驗證后,對產品EBOM與工藝PBOM發(fā)送的ERP系統(tǒng)進行主計劃編制,形成生產工單與物料BOM,再發(fā)送到PLM和MES系統(tǒng);PLM系統(tǒng)接收到生產工單與物料清單后,與對應版本的產品和工藝數(shù)據(jù)組合,形成制造工作包,下發(fā)到MES系統(tǒng);MES系統(tǒng)接收到生產工單和制造工作包后,進行生產排程和物料準備,然后下發(fā)到工作中心,進行生產制造、產品檢驗及數(shù)據(jù)采集,必要時進行現(xiàn)場問題反饋和超差品處理,最終將數(shù)據(jù)返回PLM系統(tǒng),將計劃完工和物料消耗等數(shù)據(jù)返回ERP系統(tǒng)。
2.1.2基于模型技術的零件數(shù)控加工制造
基于模型技術的零件數(shù)控加工制造的打造要通過后置處理產生數(shù)控程序(NC)代碼,NC代碼在PLM平臺中進行版本控制和文件管理,通過PLM與DNC的緊密集成,實現(xiàn)基于模型技術的數(shù)控加工編程的輸出與加工機床的連接。數(shù)控程序的管理是將其掛接在工藝結構上的數(shù)控工序下,基于工序對象實現(xiàn)版本控制,在統(tǒng)一的流程控制下實現(xiàn)數(shù)控程序下發(fā)和回傳。
各種信息的交互實現(xiàn)如下。
(1)數(shù)控程序傳輸?shù)綌?shù)控機床:工藝人員根據(jù)流程指令可選擇程序(系統(tǒng)自動保證最新流程中版本),通過DNC接口下發(fā)到相應數(shù)控機床。
(2)在數(shù)控機床上查看和首件試切:機床上操作者即可查詢到可下傳的NC程序列表。NC程序通過同MES系統(tǒng)關聯(lián)化管理,機床操作者可以直觀查看執(zhí)行具體工序內容、每個工序使用的NC程序,根據(jù)需要可以查看工序三維模型和尺寸要求。
(3)回傳數(shù)控程序:對NC進行驗證和確認之后,通過DNC接口回傳確認過的數(shù)控程序,掃描到數(shù)據(jù)回傳之后,通知相關工藝員,工藝員確認之后將程序掛接到相應的工藝結構樹下。
(4)DNC系統(tǒng)可以將NC程序文件直接提供給機床控制器。借助車間連接,機床操作員可直接訪問生產數(shù)據(jù)。操作員可通過作業(yè)編號或工作數(shù)據(jù)包標示符找到生產所需的正確數(shù)據(jù)文件,包括NC程序、刀具清單、設置表和圖紙。
2.2 信息網(wǎng)絡平臺的搭建及其功能
2.2.1 企業(yè)信息網(wǎng)絡架構(圖3)
圖3中上層為企業(yè)局域網(wǎng),覆蓋了公司產品研發(fā)、生產經營、銷售采購、質量、人力資源、財務等各職能部門和生產車間,由50多臺服務器作為數(shù)據(jù)服務平臺;下層為車間設備層DNC網(wǎng)絡,與數(shù)控機床、機械手、輸送系統(tǒng)、工業(yè)識別系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)、儀器儀表分析系統(tǒng)及管理人員客戶端等實現(xiàn)連接,并通過網(wǎng)絡交換設備連接公司局域網(wǎng)。
2.2.2 信息網(wǎng)絡平臺的主要功能
(1)基于PLM平臺的集成化系統(tǒng)
在統(tǒng)一的平臺上實現(xiàn)需求的解析和確立、功能架構、邏輯設計、物理設計及系統(tǒng)驗證,實現(xiàn)系統(tǒng)驅動的產品開發(fā),使企業(yè)可以從整體上把握價值鏈的上下游系統(tǒng)。通過設計流程,可早期全面理解產品,使各個部門都能對整個系統(tǒng)有一個全面的了解,企業(yè)可以利用所掌握的知識來更好地權衡影響具體設計、制造、銷售、采購和服務決策的各種因素。
(2)專業(yè)CAE分析
通過與數(shù)字化生命周期管理和數(shù)字化產品開發(fā)的緊密集成,能夠在一個可視的三維環(huán)境中訪問最新的已經配置好的設計數(shù)據(jù)、產品結構、要求、規(guī)格、變更單和其它相關的信息,進行全面配置管理和產品結構管理,以協(xié)調CAD模型、CAE模型以及過程,管理實際分析數(shù)據(jù),并與實際設計數(shù)據(jù)和實際制造數(shù)據(jù)相匹配和關聯(lián)。
(3)基于模型的全生命周期質量管理
在產品設計階段,直接從模型中提取數(shù)模和進行尺寸建模,通過仿真產品的制造和裝配過程預測產品的尺寸質量和偏差源貢獻因子,實現(xiàn)模型中公差分配的優(yōu)化。在工藝規(guī)劃階段,實現(xiàn)基于實體模型三維標注驅動的智能化離線編程與虛擬仿真,有效準確地傳遞尺寸設計信息,確保數(shù)字化測量路徑規(guī)劃與虛擬仿真驗證結果的可靠性與唯一性,為輸出高質量零缺陷的執(zhí)行程序提供有力支持。在產品生產階段,通過對實時生產質量信息跟蹤、分析和,幫助管理人員及時發(fā)現(xiàn)生產過程中的質量問題,通過對制造數(shù)據(jù)的深度關聯(lián)分析,尋求問題的根本解決方案,同時將產品開發(fā)過程中制造質量和設計質量掛鉤,形成企業(yè)質量管理的閉環(huán)。
(4)基于模型的零件工藝
以產品三維模型為基礎,工藝設計和CAM編程基于產品設計數(shù)據(jù),并且通過工藝與產品、制造資源的關聯(lián)實現(xiàn)設計與制造過程中關鍵元素的有機結合;以制造特征為內在因素構建結構化的工藝結構,為下游ERP、MES系統(tǒng)做數(shù)據(jù)準備;基于產品三維模型的工藝設計過程是工藝仿真驗證的基礎,通過對工藝資源進行三維建模,實現(xiàn)產品加工和裝配的仿真驗證;三維實體造型的工藝展現(xiàn)形式使工藝表達形式更為直觀,手段更為豐富,對于車間工人操作更加具有現(xiàn)實意義;面向產品設計的編程,識別零件特征與公差要求,基于典型零件和特征的模板化編程,可以提高編程效率,改善質量,減少對員工經驗的過分依賴。
(5)基于模型的數(shù)字化制造-質量檢測基于數(shù)字化檢測,提供從檢測編程到檢測執(zhí)行的功能,涵蓋從制造工程到生產執(zhí)行的環(huán)節(jié)。數(shù)字化檢測與三維尺寸公差仿真、測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析共同構成了全面的質量管理體系,幫助企業(yè)提升產品制造質量。
(6)基于模型的作業(yè)指導書
將格式多樣、關系復雜的產品定義、制造過程定義和沉淀的工藝知識等信息展現(xiàn)到制造現(xiàn)場或維護維修現(xiàn)場,使現(xiàn)場人員無二義地快速理解和執(zhí)行,是整個基于模型的數(shù)字化工廠體系的重要一環(huán)。提供滿足數(shù)字化需求的紙質和電子作業(yè)指導、脫機和實時聯(lián)機的作業(yè)指導、基于Web的在線作業(yè)指導、3D交互式作業(yè)指導和基于便攜終端的作業(yè)指導。
(7)基于模型的實做數(shù)據(jù)管理
將制造執(zhí)行系統(tǒng)中的產品制造過程、檢驗結果、消耗的物料、任務批次等信息組成實做數(shù)據(jù),提交給PLM系統(tǒng),以實做BOM的形式進行管理,構成完整的實物的虛擬表現(xiàn),固化和追蹤產品實物技術狀態(tài)。
3數(shù)字化車間的實施
建設紡機專件產品智能制造數(shù)字化車間,企業(yè)要以兩化融合的思想為指導,充分應用現(xiàn)代信息技術、制造技術實現(xiàn)物流、信息流的高度統(tǒng)一,重點是對底層制造自動化、信息集成進行拓展應用。目的是進一步提高生產效率、提升產品質量、縮短產品研發(fā)周期、打造信息化環(huán)境下企業(yè)綜合實力以及提高資源和能源利用效率,也是企業(yè)主動順應紡織機械行業(yè)由傳統(tǒng)制造向現(xiàn)代制造轉型升級、實現(xiàn)企業(yè)技術創(chuàng)新、面向未來制造業(yè)搶占未來市場競爭制高點的戰(zhàn)略性舉措。
經緯榆次分公司紡機專件羅拉產品數(shù)字化車間采用PLM的管理方法,以網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫為技術支撐,從CAD、CAPP、CAM、PDM、ERP等各環(huán)節(jié)對產品信息進行管理和動態(tài)跟蹤;運用網(wǎng)絡DNC技術對車間數(shù)控機床、輸送系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)進行互聯(lián)和集成;通過物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)產品制造質量的動態(tài)檢測和全程跟蹤;通過虛擬化的產品規(guī)劃和設計,利用制造執(zhí)行系統(tǒng),賦予工廠更多的靈活性,滿足多品種紡機專件產品的混線生產,并可為將來的產能調整做出合理規(guī)劃。
3.1產品制造流程
羅拉是細紗機牽伸機構的一個重要零件,是決定細紗機成紗指標好壞的核心零件,技術要求極高。細紗機上有6對羅拉,每對羅拉由幾十乃至上百節(jié)羅拉通過導桿、導孔、內外螺紋及羅拉軸承連接而成,最長可達到40余米,每對羅拉跳動要求不超過0.02mm,因此羅拉的各個技術指標均要達到極高的水平,是一種制造難度和復雜系數(shù)極高的產品。目前企業(yè)羅拉產品共七大類300余個品種。其工藝流程:備料外協(xié)粗加工來料檢驗切入磨加工雙頭車連線援齒熱處理校直成型磨粗磨軸承檔精磨軸承檔數(shù)控打孔粗磨端面半精磨端面砂光鋼絲輪拋光清洗錘前布輪拋光清洗電錘精磨孔端面錘前布輪拋光清洗孔精加工車外螺紋完工檢驗裝配裝箱。
3.2生產過程采集與分析系統(tǒng)的建設
經緯榆次分公司羅拉工廠應用無線射頻質量跟蹤系統(tǒng),在羅拉生產中及售后進行產品跟蹤和質量追溯。
3.2.1羅拉生產的過程采集
羅拉生產加工過程進行跟蹤和記錄,根據(jù)羅拉的材質、加工工藝和規(guī)格,在羅拉上打印二維條碼來進行跟蹤。生產過程處于受控狀態(tài),對直接或間接影響產品質量的生產、安裝和服務過程所采取的作業(yè)技術和生產過程進行分析,診斷和監(jiān)控。
3.2.2羅拉質量追蹤數(shù)據(jù)的采集及分析系統(tǒng)
質量管理主要記錄、跟蹤和分析產品及過程質量數(shù)據(jù),用以控制產品質量,確定生產中需要注意的問題。
質量數(shù)據(jù)采集:通過布置在車間的數(shù)據(jù)采集終端或手持終端上報檢驗結果,系統(tǒng)自動將數(shù)據(jù)存儲起來,供其他模塊進行數(shù)據(jù)處理和即時顯示。
質量檢測記錄:通過在系統(tǒng)中的“質量檢測記錄”界面錄入檢測項目的真實內容信息(如實際尺寸、粗糙度等)。
質量分析:可對車間生產的質量情況,按日、月、年、人、設備、日期等條件或復合條件自動生成報表文件、存儲或打印。可以提供有關產品、人員在生產過程中的基本信息給績效管理系統(tǒng),通過對信息的匯總分析,以離線或在線的形式提供對當前生產績效的評價結果。
3.2.3售后產品質量追溯
羅拉產品銷售后,可以通過產品的激光條碼查到該產品的批次、生產設備及生產人員等信息,客戶發(fā)現(xiàn)羅拉產品存在質量問題,能及時反饋給羅拉生產廠,作為質量改進的依據(jù)。
3.3無線射頻質量跟蹤系統(tǒng)與其子系統(tǒng)MES系統(tǒng)的集成
企業(yè)對無線射頻質量跟蹤系統(tǒng)與其子系統(tǒng)羅拉廠MES系統(tǒng)實現(xiàn)無縫數(shù)據(jù)集成。
(1)基于工單的排產及采集信息的集成
羅拉廠MES系統(tǒng)生成工單后,打印產品生產跟蹤卡,所有的采集信息(包括物流信息、質量檢測數(shù)據(jù)、激光打碼信息)直接錄入工單及工單對應的所有產品的數(shù)據(jù)中,實現(xiàn)了采集數(shù)據(jù)與工單的無縫數(shù)據(jù)集成。
(2)質量分析與羅拉廠MES系統(tǒng)的信息集成
技術部門通過經緯紡機無線射頻質量跟蹤系統(tǒng)的質量分析系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)問題,及時反饋給羅拉廠MES系統(tǒng),羅拉廠MES系統(tǒng)及時對生產計劃進行調整。
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