想让智能工厂变为现实?把握3大要素就够了!内附精工“6+2+3”智能工厂规划模式

发布时间:2022-01-17 10:34:46 来源:精企智能 作者:admin

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  • 文/ 富士通中国

  • 整理:精工智能

想象一间传统的工厂,它可能是一栋巨大的建筑,位于工业园区的一个角落。然而,这样的工厂就像一座孤岛一样,往往与其它制造企业隔绝开来。不仅仅是位置的隔绝,工厂的OT和IT网络层面也是孤立的存在。

如今,这样的模式已经无法满足制造业的发展趋势。特别在不确定的经济环境中,企业急需提升工厂车间的效率和生产力。

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同以往相比,消费者越来越关注所购商品的可追溯性。相应地,企业也能够在商品之外提供新的附加服务,从而开拓全新的收入来源。

为了把握这些机遇,制造商纷纷着手将生产运营数字化,并生成可以利用的实时数据。换句话说,它们正在打造智能工厂,并将其与整个企业的运营连接起来。区块链、量子计算、AI等新兴技术,也将在这一领域创造新的机遇。

然而,打造智能工厂是一段旅程,企业很难确定最佳的前进路线。

富士通最新的一项制造业调查报告显示,在当前的经济压力之下,58%的制造企业表示“成本”这一要素成为了智能工厂计划的最大障碍。更重要的是,迄今为止,大多数智能工厂项目尚未获得投资回报(56%),这使得进一步投资项目变得难上加难。

    如何运用创新技术把握趋势?如何打造智能工厂?并为企业带来真正的价值?在本文中,富士通的制造业专家为您总结了三大要素。
01

拉近客户距离


打造一个互联工厂为制造企业提供了向客户提供全新服务的机会。事实上,改善客户体验已成为智能工厂项目最受欢迎的外部目标(62%)。

在消费市场中,个性化定制的趋势越来越明显。生产商可以按照不同的需求交付商品,消费者趋之若鹜。而连接性与效率将是迈向批量生产的关键。调查显示,有将近一半(47%)的制造企业正在实施智能工厂项目,以实现高效的产品定制化生产。

连接性还能够帮助企业挖掘产品的独特卖点。例如,金宾(Jim Beam)是全球**的波本威士忌品牌之一,它们的每桶威士忌都经历了多年的精心酿造。如今,富士通帮助金宾部署了一套工业物联网解决方案,不仅可以追踪并管理每桶威士忌的生产情况,让威士忌的生命周期将变得更加透明,同时还能拉近与消费者之间的距离,为金宾的威士忌品牌注入了新的“生命力”。

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在B2B领域,制造企业的竞争优势通常源于服务化:从售后支持到现场服务,乃至“商品即服务”的模式,都是B2B制造企业实现差异化的因素。

无论是to B还是to C,工厂和企业之前的互联都是关键。客户可能需要可用性以及物流等详细信息来指导购买决策,而工厂则需要具备交付高度定制化订单的能力。只要实施得当,智能工厂将拉近制造企业与客户之间的联系。

02

提升工厂效率


“效率”是所有制造企业都在关注的重要因素。我们的调查显示,智能工厂项目最常见的内部目标就是提高产品质量(50%),其次是提高资产利用率(47%)。

特别是在高端制造业,传统工厂的检测工序通常由人工完成,这**程既耗时,又容易出错。特别是一些对安全性要求较高的产品,比如风力涡轮机,及时微小的偏差也可能造成灾难性的后果。

利用图像识别与机器学习技术,就可以让质量控制过程实现自动化。包括x光在内的影像数据能够利用算法来进行分析,从而快速识别异常。例如,富士通帮助西门子歌美飒公司实施了一套基于AI机器学习的质量控制系统,将他们的风力涡轮机图像扫描时间缩短了60%。

新兴的计算技术还能够极大地提升工厂的生产效率。

以往,制造企业会利用普通计算机来处理生产流程中的优化组合问题,例如机器人在喷漆或焊接时的最高效路径计算,这一计算过程往往非常耗时。而如今,量子计算系统能够实时为我们提供答案,从而最大化机器人的生产效率。在富士通自身的一家工厂当中,量子计算系统让零件分拣作业的行程缩短了45%!

03

可追溯、可持续


如今,消费者比以往任何时候都更加关心产品的来源以及可持续性。同样,可追溯性对于满足监管要求也十分重要。

区块链正逐渐成为一种强大的工具,可以追踪从原材料到最终产品的全生命周期。区块链能够安全、分布式地存储产品信息,并且确保在供应链中的任何一个节点都不能随意篡改,因此消费者可以充分信任产品的相关信息。

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以食品为例,区块链可以让消费者对购买的食品进行从农场到餐桌的追踪,从而安心享用,让肉类、大豆、奶制品的生产信息一览无余。通过这种方式,智能工厂可以帮助制造商展示其产品质量以及企业的社会责任。

通往智能工厂之路


智能工厂项目可以为企业带来长期利益。但在当今的环境下,企业比以往任何时候都面临着更大的压力,需要尽快实现投资回报。因此,制造企业需要从一开始就仔细而清晰地全面定义业务模式,确定那些对业务来说最重要、最有价值的应用场景。

对于一些大型制造企业来说,这可能意味着要开发一套智能化的解决方案,对技术进行验证,在逐步扩展运用到旗下的大量工厂当中。

对其它企业来说,它可能意味着进行少量额外的投资,以充分发挥现有系统的价值。例如,有一些工厂的OT、IT系统和数据库没有有效整合起来,从而无法发挥最大价值。这种情况下,只需要在软件级别进行更好的集成,既可以大大提高生产效率或产品质量。

无论哪种情况,周密的计划都是关键。而从经验丰富的专家那里获得外部支持,能够带来巨大的收益。他们不仅了解新兴技术的潜力,更对制造业的各个环节以及发展趋势了如指掌。


精工智能创新“6+2+3”智能工厂规划新模式


创新“6+2+3”智能工厂规划新模式

创新“6+2+3”智能工厂规划新模式,建筑设计、精益化(含工厂布局)、信息化(含数字化)、自动化(含智能物流)、数理仿真、道场建设等六大专业跨界集成和两位资深行业专家,为客户打造量身定制的智能工厂。

智能工厂是三方力量的融合,分别是精工智能、客户高管、优秀供应商,采取7-3-1规划方案,分别是七个想法三个方案一个结论,打造可落地的、追求投资回报的智能工厂。

目前实施的客户有:小米电饭煲、绿源电动车、金宇电机、星宇电子等两百多家企业。


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一、工厂规划痛点分析

1、厂房设计规格(长、宽、高柱距、承重等)不符合产品需求,如长度无法满足线体摆放,高度无法满足大型设备安装,承重无法满足设备上楼等;


2、实际建筑面积不符合产能要求,如设计前无考虑公摊面积,导致产能与面积不匹配,设备买回来后无场地安装;


3、建筑材料选型不对,导致建设成本增加且无法满足生产使用需求,如五金车间建议采用金刚砂地坪,电子车间建议采用防静电EPC等;


4、因设备无定位,导致在建新工厂无法预留基础或楼板洞口,导致后续改造成本增加;


5、旧工厂布局不符合新产品一个流生产模式,导致增加大量物流人员;企业投资前无分析设备先进性,导致厂房建好后设备或线体无法满足市场工艺需求等。


二、工厂规划应用范围

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三、工厂规划解决方案

1、规划需求条件

战略定位:1、产品策略定位 2、市场策略定位  3、供应链策略定位

规划产能:1、总体规划产能 2、产品BOM清单 3、订单批量关系

产品工艺:1、生产工艺流程 2、工艺环境条件  3、生产作业工时

配套辅助:1、预测车库周期 2、物料包装规范  3、成品包装规范

地块信息:1、地块用地红线 2、用地使用规范  3、地块周边环境

规划原则:1、优化建议汇总 2、特殊需求汇集  3、规划指导说明


2、整体规划

S1整体规划原则    S2资源配置测算    S3人车物流东线

S4厂区模块划分   S5建筑轮廓设定    S6方案优化选择

S7立体物线动线   S8楼层功能定位    S9建筑参数测算

S10参观路线规划  S11整体规划方案   S12建筑设计需求


3、详细规划

模块一:产能规划分解    模块二:工艺流程优化        模块三:线体布局设计   

模块四:标杆纤体建立    模块五:标准作业规划        模块六:仓储物流配送    

模块七:参观线路规划    模块八:生活辅助配套        模块九:精益生产管理


4、辅助规划与实施

强电系统 I 压缩空气 I 工艺用水 I 生产环境 I  生产环境其他辅助 I 主配电室 I 空压气站 I 自来水网 I 洁净等级 I智能排产 I 特殊气体 I 发配电室 I 气体等级 I 纯水管网I 工艺照明 I 智能物流 弱系统 I 管网桥架 I 主气管网 I 软化水网 I 暖通系统 I 智能仓储 I工装夹具 I 回路分区 I 分气管网 I 生活水网 I 工艺地坪 I 智能控制 I 员工关爱  


5、项目交付资料包

园区规划方案、车间规划方案、办公室规划方案、各阶段PPT总结报告、规划分析清单、厂房设计需求清单、规划方案说明说、测算数据汇总包及规划过程中资料包


四、工厂规划应用效益

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五、工厂规划应用案例




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精工创新6+2智能工厂规划模式融合了建筑设计、精益化、信息化、自动化、建模仿真等多专业的高度配合。通过完善的规划体系,最终实现设备自动化、生产透明化、物流智能化、管理移动化、决策数据化的高效协同工厂。


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