智能工厂离不开5个“集成”!

发布时间:2022-01-11 09:16:37 来源:精工智能 作者:admin

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来源:和生工业


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实现智能工厂,需要智能制造的四大元素(智能产品、人、物料、工厂)有效的组合,也需要把客户集成、智力集成、纵向集成、横向集成、价值链集成这五方面集成起来,通过这五大方面的集成,把制造的价值凝聚在一起,从而产生更大的价值。


一. 客户集成

客户是智能制造的中心,是实现客户集成,是智能制造的起点,通过一定的智能技术把客户的需求有机集成起来,一定会使制造的价值倍增。


对于客户的集成有两种情形:


第一种情形是大量的差异化需求。虽然每个需求都不相同,但是需求总量很大。这就是范围经济,通过多样化创造价值;


第二种情形是个性化需求中的共性集中。这种情形是范围经济上的规模经济,价值更大。


在智能制造体系中,客户就是一个智能元素,他们拥有智能手机、平板电脑,通过移动网络可以实现有效的把客户集成到智能制造环境中来。


智能制造体系集成客户的过程应该是:通过O2O工具(比如地铁中的、商场中的以及随处可见的二维码)把客户吸引到相应的网站,下载APP,客户注册登陆APP后就进入了一个互动的社区。在这个社区中,客户可以预定产品、提供建议、看到生产中的产品、变更需求、发布使用体验,或者与其他客户进行交流和分享感受。客户可以邀请亲朋好友加入到这个社区,从而让客户的群体产生倍增。对于喜欢不同产品的客户还可以建立更加有针对性的细分社区空间,一边客户融入到产品创造过程中。这样一个过程就是对客户的集成,使零散的需求成为一个有机整体,驱动制造创新。


所以,客户应该是智能制造的开端。


二.智力集成


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张瑞敏讲过:世界就是企业的研发部,世界也是企业的人力资源部。互联网、移动互联网的发展,使企业可以集成全世界的智力,形成企业的最强大脑。可以集成全世界的大数据资源,分析研究各种趋势;可以集成全世界的最权威的专家,引领趋势;可以集成全世界最优秀的制作人员,精工细作。


三. 纵向集成


在智能工厂内部,通过纵向集成,把传感器、各层次智能机器、工业机器人、智能车间与产品有机的整合在一起,同时确保这些信息能够传输到ERP系统中,对横向集成、以及端到端的价值链集成提供支持。


这种纵向集成构成了工厂内部的网络化制造体系,这个网络化制造体系有很多的模块组成,这些模块包括模型、数据、通信、算法等等所有必要的需求。在不同过的产品生产过程中,模块化的网络制造体系可以根据需要对模块的拓扑结构进行重组,从而可以很好地满足个性化产品生产的需求。


这个集成后的网络化制造体系可以看成是一个巨大的智能机器系统,模块可以看成他的程序单元,而改变拓扑结构的过程就是重新编程的过程,只不过这所有活动全部是自动完成的。根据不同产品发出的指令,网络化制造体系能够根据需要来组织完成生产。


纵向集成具有三种特点:确保不同层次的设备和传感器的信号传输到MES、ERP层面,提供对横向集成以及端到端集成的数据支持;为了满足智能制造的可变性,开发模块化和可重用性是很重要的;对智能系统进行功能性描述。纵向系统其实也就是智能工厂系统。


按照国际模型,一个工厂的纵向系统由三层结构组成:过程控制系统(SFC)、生产执行系统(MES)、资源计划系统(ERP)。智能工厂就是这三层的上下贯通,每一层模块化,共同组成一个智能平台;同时,建构生产数据中心。这样就可以实现智能产品核智能设备之间的数据流动,从而实现数据自动采集、数据自动传输、数据自动决策、自动操作运行、自主故障处理等等。


四. 横向集成


横向集成是指将各种不同的制造阶段的智能系统集成在一起,既包括一个公司内部的材料、能源和信息的配置(如原材料、生产过程、产品外出物料、市场营销等等),也包括不同公司之间的价值网络的配置。横向集成与纵向集成、价值链集成整合起来构成了智能制造网络。


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横向集成通过互联网、物联网、云计算、大数据、移动通信等等全新技术手段,对分布式的智能生产资源进行高度的整合,从而构建起在网络基础上的智能工厂间的集成。


横向集成也是实现价值链集成的基础,没有横向集成,也就没有价值链集成。


五. 价值链集成


一个产品的生产过程可能包括产品需求确定、产品设计、产品规划、产品工程、生产、销售服务等等多个价值链环节,每个环节可能有不同的企业完成。所谓的价值链集成就是要把这种在一个企业之中或者多个企业之间的产品从需求分析开始直到销售服务全价值链集成起来,确保个性化的产品能够实现。


传统产品生产中,端到端的价值链集成一般通过CAX、SFC\MES\ERP等等系统的数据接口来实现。智能制造体系中,将通过CPS通过底层的无缝集成来实现,同时CPS与SFC\MES\ERP之间通过纵向集成实现数据交互。


价值链集成的意义在于,他可以确保即使是唯一生产的个性化产品,也能够在整个价值链上被准确的、高效的生产出来。同时,价值链集成把横向集成和纵向集成连接在一起,实现了端到端的价值最大化,从而最大化的满足了客户的需求。


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可以讲,价值链集成是客户价值的实现途径,横向集成和纵向集成则是保障了这种价值的最大化实现。他们共同组成了智能制造体系。


通过这五大集成,把分布在各个环节上的智能元素联系起来,形成了能够创造价值的网络体系。这些价值网络通过节点和连接不断产生增值。


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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客户标杆案例

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