智能工厂实施建设方案PPT课件

随着新一轮工业革命的发展，工业转型的呼声日益高涨。面对信息技术和工业技术的创新浪潮，美国发布了先进制造业回归计划，德国提出了工业4.0战略，中国加大了推动两种技术深度融合的力度，并发布了“中国制造2025”战略。如何实现智能？如何建造智能工厂？这是目前许多企业面临的问题。关于这个问题，在走访和研究了许多优秀的制造企业之后，我做了如下的报告：目录，1:现状2:智能工厂模式3:智能工厂核心-制造执行系统4:建设方案。当前的行业特点决定了公司的生产模式是多品种小批量的离散制造。公司产品是机、电、软件高度集成的系统产品。从零件的加工、电气部件的焊接和调试到设备的组装和调试，都是在生产部门独立完成的。从智能制造的角度来看，整个生产制造系统存在以下五个不足：缺口，(1)自动加工设备覆盖率低，数控加工设备少，目前只有两台数控锯床，三台数控车床，一台数控折弯机和一台剪切机，其余都是普通机床；焊接和辅助工具的自动化程度相对较低。目前，只有一台焊接机器人加工板状零件，一台专用焊机加工卷筒腹板。其余的焊接和辅助工作由人工完成。(2)装配过程基本上依靠人工。目前，装配工作都是依靠人工完成的，是定点装配，效率低下，交货日期延迟时无法及时发现和定位；相关支撑部件的组装和吊装依赖于车间内的大型起重机，等待时间较长。由于原布局和仓库领料方式的限制，装配时领料和等待时间的比例过大。(3)质量检验过程中缺乏先进手段，主要依靠人工用卡尺或千分尺测量。成品检验不及时、不有效，可追溯性不准确，导致问题发生后无法详细判断事故类别。依靠人工测试来判断是否合格，也存在准确性差、波动大等问题，无法进行长期可靠稳定的测试操作；另外，测试数据需要手工统计，二次汇总后上报上级，效率很低，数据整理周期长，准确性低，标准化差，时效性严重滞后。(4)信息化建设存在缺陷。车间管理成了一个“黑匣子”。随着企业的发展，信息化建设在设计和运营管理阶段取得了初步成效。无纸化办公一般是为了保证信息的准确及时传递。但是，在生产阶段，信息化建设相对较差，与其他部门相比有显著差异。同时，由于车间管理信息化水平不足，上级领导无法准确及时地控制生产过程和进度，车间“黑箱”现象明显。(5)供应链中所有相关环节的信息“孤岛”生产系统是一个只有通过加工、装配、质量、设备、供应、储存、安全等环节的统一协调工作才能正常运行的系统。然而，在实际操作过程中，“部门墙”现象不可避免地存在，各个环节中的信息无法准确及时地传递，导致信息孤岛的出现。上级领导不得不花费大量的时间和精力来被动地协调各部门之间各种信息的流动和合作，而不是主动地发现和解决问题。目录，1:现状2:智能工厂模式3:智能工厂核心-MES 4:建设计划，2.1数字工厂和智能工厂。数字工厂被定义为一个新的生产组织智能工厂已经拥有独立的收集、分析、判断和计划的能力。整个可视化技术用于推理和预测，仿真和多媒体技术用于扩展现实世界，展示设计和制造过程。系统的每一个组成部分都可以自己形成最佳的系统结构，具有协调、重组和扩展的特点。该系统具有自学和自我维护的能力。因此，智能工厂实现了人与机器的协调与合作，其本质是人机交互。智能制造系统可以在制造过程中进行智能活动，如分析、推理、判断、构思和决策。通过人类和智能机器之间的合作，扩展、延伸和部分取代制造过程中技术专家的脑力劳动。它将制造自动化扩展到灵活性、智能性和高度集成。智能制造系统不仅是一个“人工智能系统”，也是一个人机集成智能系统，是一种混合智能。该系统可以独立承担分析、判断和决策等任务，突出人类在制造系统中的核心地位。同时，在智能机器的配合下，人类的潜力可以更好地发挥出来。机器智能和人类智能是真正的融合和互补。本质是人机一体化。智能工厂是数字工厂的升级，是智能制造的载体。目前，国内许多企业都在大肆宣传智能制造，但绝大多数企业仍处于部分使用应用软件的阶段。少数企业只实现了信息集成，即达到了数字化工厂的水平。极少数企业能够实现有效的人机交互，即达到智能工厂的水平。然而，绝大多数企业仍远未达到智能制造的要求或工业4.0所表达的状态。2.2、智能工厂顶层设计，实现全过程的透明和数字化，制造执行系统通过企业内部和整个产品供应链的双向直接沟通，提供有关产品行为的关键任务信息。制造执行系统是实现智能工厂的核心和中间桥梁，在连接前后台方面起着关键作用。2.3智能工厂模型级制造企业生产过程执行管理系统MES可以通过信息传递优化和管理从订单到产品完成的整个生产过程。当工厂发生实时事件时，制造执行系统可以及时做出响应和报告，并用当前准确的数据进行指导和处理。这种对状态变化的快速响应使制造执行系统能够减少企业内部没有附加值的活动，并有效地指导工厂的生产和运营过程，从而使制造执行系统不仅能够提高工厂的及时交货能力，改善物料的流通性能，还能提高生产的收益率。2.3智能工厂模型-数据，目录，1:现状2:智能工厂模型3:智能工厂核心-MES 4:建设方案，3.1MES简介，3.2MES功能模块，1:现状2:智能工厂模型3:智能工厂核心-MES 4:建设方案，目录，4.1智能设备层自2015年以来，已采取多项有效措施来适应日益提高的生产能力。主要包括增加一些数控设备，使用焊接机器人和自动焊接设备，以及使用电动传送车传送物料。这些技术创新一方面保证了生产订单的交付，另一方面也为智能工厂的设备层建设奠定了一定的基础。然而，与智能工厂层所需的智能设备层仍有很大差距。4.1.1数控机床作为直接生产设备的加工行为，设备的数控化和自动化程度直接决定了工厂的智能化程度。目前，铣床和龙门铣床都是落后的手工机械。在车床和钻床中，非数控机床仍占相当大的比例。在钣金设备和锯床中，普通机器继续维护着“半个国家”。在生活中装配线装配站简要介绍如下：装配线装配站主要由五部分组成：部门装配站、装配站、线侧库、传动链板和智能提升设备。部门装载站主要负责产品中关键和重要零件的定点装配。组装完成后，通过智能提升设备将零件提升并运输至组装站，然后安装在产品架上。装配站是产品的主要装配站。根据装配工艺和节拍平衡，装配工位一般分为三到五个工位。产品架通过传动链板依次停在分割位置，组件和其他组件安装后，离线调试，最后进入包装区。线侧库是存放关键零件和较为常见的标准件的地方，存储一定时期内产品装配所需的相应材料。线侧库的建立和使用大大减少了从仓库来回提取材料所消耗的时间。传动链板是根据特定工作台设计的特殊传动机构，确保产品体按照设定的节拍流动。智能起重设备主要是一个电动平衡器，它可以根据被吊货物的重量自动调节平衡。操作员可以轻推进行后续安装操作。使用该设备可以减少吊装设备在装配过程中的等待时间。以上是装配线的主要组成部分。相关设备的初步研究和选择已经完成，装配流程已经初步拆分和重组。4.1.3自动化应用目前，只有焊接站使用焊接机器人焊接平板设备，并通过轴和圆盘部件的专用自动机器焊接腹板部件。其他工作站和工作类型使用较少的机器人或自动化设备。计划在焊接站增加一个框架产品专用焊接机器人，其他站将根据情况增加自动加工设备，如涂胶砂站自动粘砂设备、表面处理站抛丸喷砂设备、滚筒部件自动焊接专机等自动化设备，以便推广应用。近年来，随着识别技术的发展，立体仓库和自动导引小车已经被越来越多的企业所接受、使用和依赖。立体仓库和自动导向小车作为现代汽车制造业准时制物流的“法宝”，也将“飞入寻常百姓家”，逐渐成为一般制造业的“标准”。根据场地限制和实际需求，公司准备在两种常见情况下推广AGV小车的使用，即装配站的零件配送到线侧仓库和加工站的材料转移。在后期解决现场问题后，公司将建立一个三维仓库并访问控制层信息，从而创建自己的准时制物流和智能配送。4.2设备控制层、生产现场和智能设备会产生大量的真实数据，这些生产数据可以在企业的快速决策中发挥重要作用。然而，仅仅停留在设备内部的数据对实际生产没有意义。只有通过控制这些信息和数据收集，才能产生价值。4 . 2 . 1数控、DNC联网，集中控制数控程序数控程序统一存储，提高数据安全性、共享性。数控程序自动分配给相应的机器，以提高工作效率。数控程序版本管理，规范操作。分布式数控被称为直接数控，也是网络化数控机床的常用制造术语。其基本原理是利用计算机直接传输和管理带有数控装置的机床或机床组的程序。设备网络管理通讯，代替了纸质数控程序传输和手工输入程序的低效，统一了设备的网络管理，实现了高效、准确的程序传输，帮助设备发挥最大价值。实现车间的全面网络化管理，建立各种车间网络系统在远程传输中，服务器端是无人值守的，设备端是全自动的。操作人员无需离开设备即可完成程序的远程调用、远程比较、远程上传等所有工作，明显减少了操作人员因程序传输而往返于车间现场的时间。车间场地更干净。数控系统实现了数控程序的集中管理和集中传输。车间不再需要大量的台式电脑和桌椅，取而代之的是少量美观大方的现场触摸屏。整个车间看起来更干净，更符合车间精益生产管理的要求。4.2.2站场终端，相当一部分生产现场的数据仍然依赖于生产现场的操作人员来采集，因为生产现场的操作人员既是生产人员又是数据采集人员，如果采用原始的手工采集方法，不仅输入速度慢，而且出错率高。数据分散在许多不同的过程环节中。有必要使用车站固定终端或手持终端连接条形码作为连接各生产环节信息的纽带，从而跟踪产品从生产到装配、仓储和交付的全过程。根据生产订单或生产计划，在每个产品开始生产前，用终端条形码打印机打印工艺卡。工艺卡是与单个产品或一批产品一一对应的，在生产过程中，当产品在生产线的各个环节中流通时，在每个生产环节中，生产现场操作人员利用智能终端扫描工艺卡上的条形码，获得前一个生产环节的生产数据，并将该操作环节的相关信息记录在工艺卡上，直至产品成型包装。工作人员使用条形码来指示要收集的物品，并将它们打印在标签上。同时，一些辅助数据对象(如工序、操作员、生产线、生产班次等。)也可以进行条码标记，进一步实现终端数据的自动采集。对于不能在生产线上布置计算机的应用，不需要实时数据采集，各环节数据之间没有相关性或相关性弱，可以先用手持终端分散采集，然后集中批量处理。此时，生产现场的操作人员配备了具有条形码扫描功能的手持终端，在现场收集数据。同时，还可以在现场查询相关信息，在此之前系统中的相关数据将被下载到手持终端。各类终端将现场采集的数据上传到生产管理系统，并自动更新系统中的数据。同时，系统中更新的数据也可以下载到终端进行现场查询和呼叫。4.3制造执行层的制造执行系统通过信息传递，可以优化和管理从订单到产品完成的整个生产过程。当工厂发生实时异常时，制造执行系统能够及时做出响应和报告，并用当前准确的数据进行指导和处理。这种对状态变化的快速响应使制造执行系统能够减少企业内部没有附加值的活动，并有效地指导工厂的生产和运营过程，从而使制造执行系统不仅能够提高工厂的及时交货能力，改善物料的流通性能，还能提高生产的收益率。4.3.1灵活的调度，优化生产，将复杂的调度操作压缩到几分钟内完成1。将产能约束和优化规范整合到生产计划中2。调度结果的图形显示，允许快速浏览3。生产人员获取实际生产指标4。生产进度实时统计、计划执行、实时监控1。生产说明和程序参数直接发送到现场设备、团队和小组2。实时在线浏览图纸和作业指导书。机器运行状态、输出和质量检测数据被实时上传。订单评审-改进计划的执行并缩短生产准备期。根据订单配置要求，利用MES系统快速组织物料清单信息系统，将配置保存为计算机策略，实现对数据重用过程数据、物料库存、交货时间等约束的审核。材料使用策略-将行政命令转换为计算机指令系统，将各部门发布的装配要求和装配限制抽象到系统中进行管理。质量部、技术部、卫生部、采购部和采购部将自动参与军队和人民的行动。仅限XX制造商。不允许使用XX制造商的批量有限时间来限制成对使用替换零件。手动体验转化为系统调度策略，交互式调度可以更快地应对动态市场和不断变化的需求。将产能限制和优化规格整合到生产计划中。准确快速地响应与客户需求和要求相关的订单，满足生产计划，增加工艺评审和生产资源评审，提前发现和避免生产瓶颈和物料短缺，自动处理各部门质量受限的生产进度实时统计。计划分解和自动分配根据装配计划自动分解零件计划车身计划框架计划引擎(需求)计划材料需求计划工具/工装计划.异常预警生产线/设备异常短缺材料资源短