智能工厂规划设计 课件 第9章 LDGF4.0 智能工厂转型详细设计阶段

智能工厂规划设计9-LDGF4.0智能工厂转型详细设计01CONTENT智能工厂生产工艺详细规划智能工厂布局与仓储物流详细设计柔性智能产线详细设计智能工厂数字化系统详细设计智能工厂布局与建筑详细协同设计智能工厂数字化模型集成与数字化交付020304050601智能工厂生产工艺详细规划1.1生产工艺规划流程1.智能工厂生产工艺详细规划智能工厂生产工艺规划是产品设计与生产制造之间的桥梁，主要将产品的设计信息转换为产品的制造信息，为生产过程提供工艺数据支撑。工艺流程图程序流程图工艺流程草图最终工艺流程生产现状1.2生产工艺规划方法1.智能工厂生产工艺详细规划传统CAPP工艺规划方法传统CAPP软件系统接收来自CAD系统的产品设计信息，并依托工艺知识库，辅助工艺设计人员做出决策，在一定程度上提升了工艺设计的效率。011.2生产工艺规划方法1.智能工厂生产工艺详细规划数字化工艺规划数字化工艺规划是指在数字化制造的平台上，对产品的工艺进行规划，完成工艺知识建模、归集和优化，识别产品制造特征，进行数据挖掘及分析，为产品制定加工工艺路线及工艺参数等。021.2生产工艺规划方法1.智能工厂生产工艺详细规划基于数字孪生的工艺规划基于数字孪生的工艺规划是通过建立超高拟实度的产品、资源和工艺流程等虚拟仿真模型，以及全要素、全流程的虚实映射和交互融合，真正实现面向生产现场的工艺设计与持续优化。031.智能工厂生产工艺详细规划传统CAPP已逐渐无法满足现阶段工艺规划的需求，企业数智化转型过程中包括数字化工艺规划，而基于数字孪生的工艺规划技术仍处于探索与发展阶段。1.2生产工艺规划方法1.3生产工艺规划原则1.智能工厂生产工艺详细规划保证产品质量是生产工艺规划过程中的核心原则，在满足产品质量要求的前提之下，需要做到尽可能简化流程，缩短生产周期。因此，生产工艺规划主要遵循如下原则：质量可靠水平适用技术先进经济合理目标保证产品质量，满足规定的各项技术要求；选择工艺流程和设计指标要有高效率和低成本；尽可能采用先进技术和工艺，减少原材料消耗和能源消耗，为技术发展留有余地；结合现有生产条件，合理提高自动化和智能化水平；降低工人劳动强度，保证安全生产；注意环境保护，减少污染；其他规划的原则，如工艺设备的维修与健康管理等。原则02智能工厂布局与仓储物流详细设计2.1工厂布局详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计工厂布局详细设计概述工厂布局详细设计是工厂数智化转型的核心环节，结合工厂布局模式概念规划内容，将布局详细设计划分为工厂级、车间级与区域级。工厂级车间级区域级主要围绕车间占地面积、位置等内容展开；主要考虑工艺流程、区域关系、物流强度等因素主要考虑功能区域内部作业人员与设施间的合理布置有效的布局方案能够以最少的运营成本最大限度地有效利用可用资源。逐层细化2.1工厂布局详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计工厂布局的详细设计方法系统布局规划(SystemLayoutPlanning，SLP)通过分析不同层级研究对象之间的距离来确定其具体的布置位置，将物流相关关系和非物流相关关系联合考虑并合并为综合相关关系，从各对象之间的综合相关关系出发，实现各个层级的合理布置。控制（非）物流关系比例：一般在1/3至3之间综合相关关系是一个量化值（非）物流关系合并限制危险对象等级01注意事项系统布局规划流程2.1工厂布局详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计工厂布局的详细设计方法经验布局法是一种定性、定量相结合的分析方法，多用于基于已有车间布局的优化场景。结合以往布局的正面经验与反面教训定性地提出布局优化方案，再从定量角度对新提出的方案进行评价。02经验布局法流程注意事项严格按照比例进行缩放，校准模型规格数据，使贴近实际布局。从多个角度对方案进行对比，综合考虑可行性。在功能区域模块摆样时，要关注各区域间的属性关系与安全因素。多因素考虑模型尺寸校准多维度方案择优2.1工厂布局详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计工厂布局的详细设计方法精益设施布局系统(LeanFacilityLayoutSystem，LFLS)是将精益生产的特点应用到布局设计过程中，其目的是减少设计过程中存在的浪费，将不必要的运输时间、空间和设施视为必须减少的浪费，在很大程度上节省了工厂的生产及物流成本，提高了生产效率。03精益设施布局系统流程从产品的生产工艺、作业流程、较少生产浪费和5S的角度出发进行规划布局方式。精益驱动当前状态模型和未来模型一定要贴合实际，根据工厂的实际能力出发来进行绘制。结合实际注意转产应变能力的提高，一个人或几个人构成一条单元生产线，进而构成工厂的拼装车间，对应多个类型产品的生产。注重生产柔性注意事项2.1工厂布局详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计工厂布局的详细设计方法在布局设计过程中要根据规划层级、生产现状等因素来选择合适的布局方法。将三种设计方法从优势、限制、适用场景等多方面进行对比分析。2.1工厂布局详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计工厂布局详细设计方案随着市场需求变化与转型过程推进，工厂布局优化是降低生产成本、减少能源消耗、提高产品质量、扩大生产能力的重要环节。在工厂级布局设计过程中主要考虑车间面积和车间位置两个因素。根据各车间生产能力等数据确定其占用面积根据经验布局法与SLP共同制定各个车间的相对位置总体上完成布局方案的初步设计X工厂布局现状车间布局混乱物流路线繁杂转运距离过长详细设计流程2.1工厂布局详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计工厂布局详细设计方案主要计算建筑面积，由基础设施占地面积和实际使用面积组成，前者必须考虑但无法为工厂创造价值，后者才是车间真正能够用于生产制造的面积。

车间面积计算方法

车间位置确定首先分析工厂内各车间功能，根据经验来车间所处的大体位置，然后根据SLP计算工厂内物流强度并对其评级，根据量化评级结果理清物流相互关系。

2.1工厂布局详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计工厂布局详细设计方案仓储车间位置靠近工厂的入口，方便物料的存储产品加工车间布置在仓储车间周围，便于原材料的输送加工，车间位置上应避免阳光直接照射和热辐射的影响，避免潮湿和气流的影响。热处理车间属于产品的公共处理车间，应布置在工厂的侧边，同时要在宽敞易通风的区域来防止中毒。装配、喷漆、包装车间位置需要符合工艺流程的方向，区域的选择尽可能靠近出口，方便产品最终的运输精加工车间在位置上靠近热处理车间，注意通风和避免阳光直晒X工厂布局现状产品名称物料数量（个/月）物料流向当量重量（kg）物流强度仓储车间5001240(原料)20000仓储车间4001340(原料)16000仓储车间3001440(原料)12000A加工车间470540(A产品)18800B加工车间3903542(B产品)16380C加工车间270525(C产品)6750热处理车间1130636(三种产品)40680精加工车间11276736(三种产品)40572装配车间11277836(三种产品)40572喷漆车间11278936(三种产品)40572包装车间112711036(三种产品)405722.1工厂布局详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计工厂布局详细设计方案根据相关公式计算X工厂的各个车间的物流强度。2.1工厂布局详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计工厂布局详细设计方案对各个车间的物流强度进行评级，物流强度大于46000赋为A级，介于20000与40600之间赋为E级，介于15000与20000之间赋为I级，低于15000赋为O级，未写明的物流强度赋为U级。物流关系图位置相关图方案一方案二2.1工厂布局详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计工厂布局详细设计方案对比分析两种布局方案，由于大部分产品在粗加工、精加工前后都需要进行热处理，导致需要多次往返热处理车间，在完成热处理工艺后仍需进行喷漆等工艺，因此选择方案一。方案一车间面积车间位置

主要影响因素各个区域的设施摆放方式决定了车间面积车间布局总面积决定了车间的可用面积工厂大小功能需求不同导致占用面积不同车间功能很大程度上决定了车间位置，影响物流成本工艺流程所需制造环境影响了车间布局，联系产品质量环境需求考虑车间设备损坏时的运送设备距离检修需求2.1工厂布局详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计车间级布局详细设计方案车间级布局设计主要研究区域间的位置关系与占地面积，车间布局合理性将直接影响到整体生产效率。C产品结构树C产品生产工艺流程图C产品车间布局现状作业区域分散在制品堆积严重车间距离库房较远空间浪费和冗余移动搬运路线不合理，运输成本高。库存量水平高，仓储物料周转率低。运输时间与距离增加。生产流程松散，空间利用率低。2.1工厂布局详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计车间级布局详细设计方案通过痛点分析结果对布局方案进行优化，计算各作业区域之间的物流强度。车间名称物料数量/(个/月)物料流向当量重量/kg物流强度/(kg/月)库房35001070245000电梯间170010270119000原材料加工区7800254430800原材料加工区1000274646000精加工区650534529250部件组装区600364024000绝缘测试区900763834200绝缘测试区10078454500高温老化区1500693958500成品组装区1500944060000包装区150041141615002.1工厂布局详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计车间级布局详细设计方案对各个车间的物流强度进行评级，物流强度大于130000赋为A级，介于130000与22000之间赋为E级，介于22000与10000之间赋为I级，低于10000赋为O级，未写明的物流强度赋为U级。物流关系图非物流关系图综合关系图位置关系图2.1工厂布局详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计车间级布局详细设计方案车间布局优化方案物流强度对比分析图主要影响因素2.1工厂布局详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计区域级布局详细设计方案区域级布局详细设计主要研究区域内“人-机-料”的关联关系，保证在有限的空间内实现合理的布置。根据车间内各功能区域的生产能力需求确定区域占地面积开始结束考虑各个功能区域布局的影响因素结合实际情况并依据有关影响因素来布置区域内的生产资源区域级布局详细设计主要流程影响因素布局要求区域间距各区域间不发生作业干涉，考虑物流通道预留宽度设备间距预防设备工作时发生干涉，预留出一定的安全距离设备规格考虑设备尺寸规格，预留空间保证单设备作业区域设备数量结合设备规格，预留足够区域面积布置所有生产设备设备移动性保证设备之间留有移动空间，使其可以按需移动设备作业范围预留足够空间保证设备可以按需完成要求的一系列工艺动作设备生产能力考虑设备数量与未来扩展需求产品规格影响物料容器的规格及缓存区预留空间的大小…………区域出入口影响设备布局的模式与缓存区的位置目视化管理要素处于区域内引人注意的地方，时刻起到警示作用2.1工厂布局详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计区域级布局详细设计方案绘制精加工区与C1部件组装区的区域布局。精加工区域布局图2.1工厂布局详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计区域级布局详细设计方案绘制精加工区与C1部件组装区的区域布局。C1部件组装区域布局图平均配送量包括平均配送吨公里数与平均存储量，其中平均存储量影响仓储规模的大小。2.2工厂仓储物流详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计仓储系统详细设计仓储规模计算仓储规模是指用于原材料存储、库存预留和订单履行的可用空间量。计算仓储规模确定仓储可用空间，合理规划仓储空间可降低存储成本、提高空间利用率。01测定配送及储存产品总量推算平均配送量计算储存空间需要量计算仓库理论储存面积仓库的配送量和产品储存量直接受企业订单总量的影响，企业订单量越大，所需要存储的物料与产品就越多。

仓库储存面积的大小取决于产品堆码高度，其影响因素包括产品性能、包装、仓库建筑构造和设备配备等。由于产品种类及规格多样，所占仓库空间也不同，需要引入“仓容占用系数”表明产品储存量与储存空间之间的关系。

计算仓库实际储存面积为了保证产品储存安全及作业空间充足，需要引入仓库面积利用系数，提高仓库储存面积宽泛度，增大仓库实际储存面积。

确定仓库整体面积仓库整体面积应包含仓库实际储存面积与其他区域面积，需要结合实际需求最终确定仓库整体面积。2.2工厂仓储物流详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计仓储系统详细设计库内货位规划和设计货位是仓库最小存储区域，货位管理就是利用库位对产品进行保管与定位，同时精准把控产品出入库，保证随时掌握产品的储存数量、位置与出入库情况。02货位规划原则一般根据库房的建筑形式、规模大小等情况，结合储存条件划分货库与货位，在此基础上，库房一般预留部分机动库位，能够随时接收计划外物料入库，还可作为物品清点、整理等区域，避免固定货区因超额储存而造成货物混乱等问题。货位布置紧凑，提高仓容利用率便于收货、发货、检查、包装及车辆装卸堆垛稳固，操作安全通道流畅便利，叉车行走距离短货位区域划分目标为了指导物料的存放方法与排列位置原则货位编码2.2工厂仓储物流详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计仓储系统详细设计货位布置方式将存放物料的场所按储存地点和位置排列，采用统一的标记号码，绘制分区分类、货位编码平面图或填写方位卡片，便于仓储管理。货位编码的方法区段式品项群别式货位编码标记货位编码可以标记在地面或承重柱上，也可以在通道上方悬挂标牌，以便识别。地址式坐标式2.2工厂仓储物流详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计仓储系统详细设计03出入库管理产品入库管理是根据产品入库凭证，在产品接收入库时完成查点、验收、办理入库手续等各项业务的计划和组织活动，保证入库产品数量准确、质量符合要求、包装完整无损、手续完备清楚等。准备工作货物接收入库验收产品入库根据入库通知单，清点入库货物，制定仓储计划，安排存储货位并做好货位准备工作货物到库后，仓库收货人员首先要检查货物入库凭证，然后根据入库凭证开列的收货单与货物名称核对送交的货物内容对货物的数量、质量和包装进行检验，如不符合规定，需要与有关人员当场做出详细记录，按规定的手续，在规定的期限内向相关部门提出退货或索赔要求入库货物经过核对数量、查验质量之后，可以安排卸货、入库、堆码等后续操作。产品入库后，与送货方办理交接手续，并更新仓库台账2.2工厂仓储物流详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计仓储系统详细设计03出入库管理产品出库管理是仓库根据业务部门或存货单位开具的出库凭证，按其所列产品编号、名称、规格、型号、数量等项目组织产品出库的一系列工作。核单备料产品复核产品包装点交登账出库必须有正式凭证，仓管员接到出库凭证后仔细核对，核对无误后开始备料工作，备料时应遵循“先进先出、易霉易坏先出、接近失效期先出”的原则主要内容包括核对品种数量是否准确、产品质量是否完好、配件是否齐全、技术证件是否齐备、外观质量和包装是否完好等若出库的货物不符合运输方式的要求，应当进行产品包装。根据产品的外形特点，选用适宜的包装材料，其重量和尺寸应便于装卸和搬运如果是本单位内部领料，则将产品和单据当面点交给提货人，办清交接手续，如是送料或将产品调出本单位办理托运的，则与送料人员或运输部门办理交接手续，当面将产品交点清楚点交后，保管员应在出库单上填写实发数、发货日期等内容，并签名2.2工厂仓储物流详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计仓储系统详细设计03出入库管理综合出入库流程，总结出以下出入库遵循的原则。2.2工厂仓储物流详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计仓储系统详细设计产品拣选产品拣选是根据订货单需求的产品种类与数量，将产品从存储位置上取出，并汇总到指定位置的作业活动。04拣选策略拣选方式按表拣选移动设备引导拣选信号引导拣选声音引导拣选视觉引导拣选2.2工厂仓储物流详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计仓储系统详细设计拣货信息形成拣选地点抵达拣货信息核对分类与集中拣选流程2.2工厂仓储物流详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计仓储系统详细设计内部转运内部转运是指在工厂内部由于工业路线、协同加工等原因在各区域间完成货物或半成品的转运。05线边物料超市线边物料超市是精益物流的主要转运与存储方式，可承担一些存储与转运任务。线边物料超市可理解为一个生产区域附近的配送站，用于转运生产物料，以实现在较短的交货周期内快速为生产区域提供物料。分散式转运分散式转运理念是要求尽可能就近、准时地为生产区域提供所需物料，可使配送速度更快，同时提高转运过程透明度。2.2工厂仓储物流详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计仓储系统详细设计库存和场地控制可视化库存和场地控制可视化是安灯原则的直接应用领域，它可以扩展到整个物流链。其目的是简单地收集物流状态信息（如区域内的器具丢失），且通常不需要投资密集型的技术解决方案。短距离物流对短距离物流系统而言，其主要的要求就是降低整个物流链中的运输、转运和存储成本。以短距离物流为导向的工厂布局设计，可极大地促进实现无浪费型工厂的目标2.2工厂仓储物流详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计仓储系统详细设计使用点附近交付使用点附近物料交付需要重新规划车间布局，且要根据短距离物流原则进行设计。细长形的车间布局可允许多辆转运设施对接，在区域外墙进行物料交付，可将交付的物料尽可能靠近后续的装配现场。移动仓库在转运运输和生产现场之间，最简洁的物料输送接口形式是通过移动仓库方式进行交付。满载转运设施停靠在生产区域附近，在理想情况下，物料只需在几米的距离内从转运设施进行交付。2.2工厂仓储物流详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计仓储系统详细设计仓储管理系统架构仓储管理系统的应用架构从仓储流程出发，全方位分析仓储功能，实现仓储系统结构化设计。062.2工厂仓储物流详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计物流系统详细设计物流容器设计物流容器贯穿物流全过程，在符合物料存放的要求基础之上，容器需具有通用性，与物流各环节的储运设施相兼容。同时，物流容器能够自身堆垛并尽可能与其他容器相互兼容堆垛，以提高空间利用率。01常见物流容器2.2工厂仓储物流详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计物流系统详细设计物流容器设计步骤2.2工厂仓储物流详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计物流系统详细设计搬运设施选型搬运设施选型是指利用有关物料搬运的知识与经验，考虑各种条件和限制，并计算各项需求，配合作业人员、物料容器、移动路径以及工厂布局，选择适合的搬运设施。02叉车主要操作对象为托盘和器具拖车主要任务是确保生产流程中连续均匀的物料流动，并补偿生产区域内需求波动。能够降低物流现场的事故发生风险，提高工厂内部物流稳定性，增加物流的透明度。AGV指装备电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车主要有货叉式、背驮移载式、重载式、牵引式等。2.2工厂仓储物流详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计物流系统详细设计无人驾驶运输系统优点灵活性平稳输送稳定装配线缺点装载能力有限场地空间需求大投资成本高且控制工作复杂无通道限制的运输系统起重机悬挂式输送机构气动管道输送系统优点可同时在垂直和水平方向任意运动优点具备传备仓缓冲功能优点投资成本低、可使用性高、维护成本低2.2工厂仓储物流详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计物流系统详细设计物流路线详细设计物流路线是车间内生产区域间原材料、零部件、产品运输的路径。物流路线详细设计中首先需要依据物流路线合理化原则以及物流路线影响因素来明确工厂物流路线设计方向，然后再对各级物流路线进行详细设计。03物流流向合理化：物流流向必须严格遵守工艺流程要求，从物流的连续性、时间性、稳定性和有序性等方面进行控制。物流路线简捷化：要求各作业区域间的安排尽量紧凑，避免迂回、倒流往复，减少生产过程中的装卸搬运环节。物流路线合理化原则物流路线设计影响因素路线倾斜程度路面条件和拥挤情况有无空气调节和卫生要求起止点情况、取货点和卸货点的数目、生产设施布置情况。2.2工厂仓储物流详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计物流系统详细设计物流路线设计示例C产品生产车间物流现状痛点问题车间物流层级、职责与物流路线界定不清晰C1、C2部件物流路线存在较多的交叉和干涉，需要减少物流交叉现状物料流与信息流不匹配，导致物流需求不能被及时响应，各个区域需要预留更多的物流暂存和周转区域物料运输起止点不明确，取料点和卸货点位置混乱，导致线边物料、待完工品、完工品堆积严重2.2工厂仓储物流详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计物流系统详细设计在C产品生产车间布局优化的基础上，划分物流体系并设计各个作业区域之间的物流路线。原材料接收原材料配送成品回收转运一级物流2.2工厂仓储物流详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计物流系统详细设计在C产品生产车间布局优化的基础上，划分物流体系并设计各个作业区域之间的物流路线。物料配送完工品区待完工品区二级物流C1部件物流流向C2部件物流流向2.2工厂仓储物流详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计物流系统详细设计在C产品生产车间布局优化的基础上，划分物流体系并设计各个作业区域之间的物流路线。上线阶段生产阶段下线阶段三级物流2.2工厂仓储物流详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计物流系统详细设计物流信息系统04处于最底层，是系统功能的具体执行者，定义了物流信息系统标识和管理的实体资源。处于第二层，定义和物流信息系统建立连接关系的硬件设备，包括标识类、传感采集类、运输类、控制类设备。处于第三层，用于实现物流信息系统和硬件设备之间数据和指令交互。处于第四层，集成了各种功能模块。处于第五层，基于以太网的企业生产总线，主要实现各个系统之间的互联互通。处于最高层，涵盖了企业制造执行过程中需要与物流信息系统进行信息交互的其他管理信息系统。2.3工厂参观路线详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计参观路线设计是使参观人员在参观过程中尽可能全面地了解企业特色与工厂特点而进行的准备工作，其需要一套参观路线设计准则指导路线设计，包括参观对象差异化、参观规划系统化、参观流程规范化、参观工作常态化和参观设施标准化等参观路线设计原则参观路线设计原则2.3工厂参观路线详细设计2.智能工厂布局与仓储物流详细设计参观路线设计流程与注意事项在满足参观路线设计准则的前提下，分解路线规划内容，保证路线规划按步进行，满足客户及公司开展参观的目的。参观路线规划方法路线畅通：保持一条主路线，减少分支不可逆流：安排参观者一条路线走到底，不走“回头路”，但也尽量避免“一眼望到底”的体验，逆流会带来拥堵不能重复：重复参观会使参观者产生疲劳厌倦主次分明：重点内容全面讲解，次要内容简单讲解没有遗漏：保证工厂的各相关板块都被安排参观合理安排时间：参观内容较多时，可以划分阶段安排休息注意事项2.4工厂建筑设计需求输出2.智能工厂布局与仓储物流详细设计工厂设计规划从宏观来说可以分为两方面，一方面是厂区土建用地规划，可以精确地规划某个厂房的具体功用、规划布局等；另一方面是工厂建工前的建筑设计需求规划。建筑设计需求详细内容需求输出基础资料规划需求包含建设用地位置、建设内容、建筑面积等工厂设计文档建筑要求当地部门的建筑规划要求，如容积率、建筑密度、限高等建筑指导文件设计方案布局需求工厂内各车间的整体布局需求与主要单体车间布局需求工厂布局方案图功能需求针对各车间的保温、隔热、通风、照明等特殊功能需求设计结构需求书建筑外观工厂外观的设计需求外观设计示意图通道需求工厂与车间内道路宽度、斑马线、指示牌等设计需求通道设计方案消防需求工厂与车间内消防与安全通道建设需求消防需求文档其他需求建设方的特殊需求特殊需求文档03柔性智能产线详细设计3.1生产能力与节拍计算3.柔性智能产线详细设计依据产品种类与工艺相似度，生产能力计算主要分为单一产品的生产能力计算、多品种且工艺相近度高的生产能力计算、多品种但工艺差距较大的生产能力计算。生产能力计算计算方法2：多品种产品的生产能力计算计算方法1：单一产品的生产能力计算P为生产能力;T

为单位设备有效工作时间;T1为单件产品生产时间定额;S为设备数量。T为台时定额;A为代表产品生产能力;Ki为产品i换算系数;P为总产量;Ci为

i产品占总产量比重;Ai为

i产品生产能力。Ti为产品i台时定额;Pi为产品i计划产量;P

为总产品计划产量;K

为台时定额;T

为生产总时间;A

为假定生产能力;Ai

为产品生产能力。3.1生产能力与节拍计算3.柔性智能产线详细设计依据产品种类与工艺相似度，生产能力计算主要分为单一产品的生产能力计算、多品种且工艺相近度高的生产能力计算、多品种但工艺差距较大的生产能力计算。生产能力计算计算方法2：多品种产品的生产能力计算3.1生产能力与节拍计算3.柔性智能产线详细设计生产节拍定义：生产节拍是总有效生产时间与客户需求数量的比值，是单件产品生产的必须时间。生产节拍计算节拍计算中的生产时间为有效生产时间，不包括工人的休息、定期维护和班次转换等。3.2工作研究与人机工程3.柔性智能产线详细设计工作研究在分析影响工作效率各种因素的基础上，通过改进工作流程或工作方法以及制定标准时间，达到消除人力、物力与时间等资源浪费目的，从而提高劳动生产率和效益。工作研究3.2工作研究与人机工程3.柔性智能产线详细设计工作研究在分析影响工作效率各种因素的基础上，通过改进工作流程或工作方法以及制定标准时间，达到消除人力、物力与时间等资源浪费目的，从而提高劳动生产率和效益。工作研究方法研究时间研究方法研究定义：指对工作方式进行系统性分析与改进，从而确定更加经济有效的工作方法，主要包括环境分析、程序分析、作业分析和动作分析。方法研究基本步骤有助于改进生产工艺和程序、改进工厂布局、减少物料搬运、促进设备改进、提高资源利用率、提高安全标准。方法研究作用时间研究定义：时间研究以方法研究所确定的标准作业方法为基础，进而科学合理地确定各项作业的工时定额。时间研究作用：减少或消除非生产时间；确定标准工作时间与标准数据。3.2工作研究与人机工程3.柔性智能产线详细设计学习曲线定义：指随着生产产量的增加，产品生产工时会随着人员技能提升逐渐减少的一种变化曲线。学习曲线影响学习曲线的因素操作员动作的熟练程度操作工具专业化分工程度产品设计改进原材料质量生产库存良好的管理与激励措施3.2工作研究与人机工程3.柔性智能产线详细设计学习曲线定义：指随着生产产量的增加，产品生产工时会随着人员技能提升逐渐减少的一种变化曲线。学习曲线学习速率测定方法历史资料法根据历史资料提炼出各种作业的标准学习速率。依靠平时积累的资料，使用方便，但存在误差。经验估计法当缺少类似作业的历史资料或学习速率时，可对标其他企业，并结合具体情况加以修订后确定。直接测定法通过观测取得足够（通常为30个）的样本值，并根据该组x和y的观测值使用最小二乘法求得参数α的估计值，再根据α=-logs/log2公式，求得学习速率s。此方法的精确度取决于采样及参数估计的精度。合成法当一个作业由两个子作业组成时，可分别测定子学习速率，然后按加权平均法合成学习速率，合成法可以推广到多个子作业组成的作业系统此法通过分解与合成的过程，提高测定结果的科学性与客观性，结果比较可靠。𝑥=𝑡1⁄(𝑡1+𝑡2)100%−𝑥=𝑡2⁄(𝑡1+𝑡2)x为子任务1占总作业时间的比例；t1

为子任务1的作业时间；t2

为子任务2的作业时间。3.2工作研究与人机工程3.柔性智能产线详细设计学习曲线定义：指随着生产产量的增加，产品生产工时会随着人员技能提升逐渐减少的一种变化曲线。学习曲线学习曲线的应用预测作业时间学习曲线给出了单件产品制造工时会随着累计产能提升而逐渐减少的规律，可利用学习曲线预测作业时间。激励作业人员静态的绩效评估单纯依靠设定工时来确定月标准产量以及工时绩效，没有激励作用，而基于学习曲线的动态绩效评估有助于激励作业人员，降低单件产品的制造工时。预测销售价格因为学习曲线的应用能够有效提高生产效率，如果不考虑原材料价格波动，后续订购价格总会低于原订购价格。因此，在比较复杂的情况下，也可用学习曲线来预测销售价格，作为参考。3.2工作研究与人机工程3.柔性智能产线详细设计人机工程定义：人机工程是按照“以人为本”的思想来设计和优化“人-机-环境”系统的一种方法。人机工程人、机、环境的关系图要求设计生产线时特别注意人的因素和特性人体尺寸反应能力限度与心理……人机工程所需技术方法产线设计渗透3.2工作研究与人机工程3.柔性智能产线详细设计在进行生产系统详细设计时，应充分运用人机工程准则从工作设备、工作空间、工作环境、工作过程等维度考虑，使生产系统布局、人机交互界面、环境和组织等方面能适合人的生理与心理特点。人机工程智能工厂中的人机工程设计原则3.2工作研究与人机工程3.柔性智能产线详细设计在进行生产系统详细设计时，应充分运用人机工程准则从工作设备、工作空间、工作环境、工作过程等维度考虑，使生产系统布局、人机交互界面、环境和组织等方面能适合人的生理与心理特点。人机工程智能工厂中的人机工程设计原则工作设备设计原则工作空间设计原则具体参考：ISO11064《控制中心的人机工程设计》系列标准ISO9241《办公用视觉显示终端（VDTs）的人类工效学要求》

信号设备与人机界面是人和设备之间传递信息或进行沟通的部件，应以适合人的感知特性为依据进行操作设备的选择、设计和配置，该过程应与人体操作部分的特性（特别是动作）相适合，并考虑技能、准确性、速度和力方面的要求。工作空间设计时应考虑人体尺寸、姿势、肌肉力量和动作的因素，给人员提供一个合理的作业空间允许工作人员使用良好的工作姿态和动作完成任务，并允许工作者灵活调整作业姿势。人体尺寸因素身体姿势因素人体肌力因素身体动作因素考虑因素3.2工作研究与人机工程3.柔性智能产线详细设计在进行生产系统详细设计时，应充分运用人机工程准则从工作设备、工作空间、工作环境、工作过程等维度考虑，使生产系统布局、人机交互界面、环境和组织等方面能适合人的生理与心理特点。人机工程工作环境设计原则工作过程设计原则智能工厂中的人机工程设计原则应当保证工作者的健康和安全，在增进工作绩效的同时，避免超越作者的生理或心理机能范围的上限与下限，进而形成负荷不足或超负荷。作业疲劳分析指在劳动生产过程中，作业能力出现明显下降，或由于厌倦而不愿意继续工作的一种状态。作业能力的变化阶段3.3工位需求分析与产线平衡3.柔性智能产线详细设计理论最少生产工位规模或数量取决于产线的生产节拍与单件产品的工时定额或生产某个产品全部工序的总时间，具体计算方式为工时定额除以产线生产节拍，计算出的工位数需要结合实际工艺情况进行调整。理论最少工位数计算计算示例计算结果如下：①总有效工作时间：Fe=22×8×3600=633600s②总节拍：T=633600÷200=3168sA-F产品均在同一条生产线上完成。基于产能与节拍的计算公式，按照一个月工作22天，一天有效工作时间为8小时。产品种类与产量基础数据理论最小工位数计算3.3工位需求分析与产线平衡3.柔性智能产线详细设计工位划分：在确定理论最少工位数的基础上，依照一定的原则与产品工艺路线划分并排序作业工位的过程。生产工位划分工位划分原则3.3工位需求分析与产线平衡3.柔性智能产线详细设计工位划分：在确定理论最少工位数的基础上，依照一定的原则与产品工艺路线划分并排序作业工位的过程。生产工位划分工位划分流程3.3工位需求分析与产线平衡3.柔性智能产线详细设计产线平衡：生产线平衡是一种以流程为导向的生产策略，用于提高批量生产过程中的生产力和成本效率。产线平衡评定产线平衡计算流程3.3工位需求分析与产线平衡3.柔性智能产线详细设计为实现作业工位之间的工作负荷与作业时间的相对平衡，并提高作业工位使用率，需要改善产线的瓶颈工位，通过一定的量化指标最作业工位的设置情况进行评价。产线平衡评定产线指标体系序号名称编号1产线平衡率DP-B112产线平衡损失率DP-B123产线平滑指数DP-B214工序负荷率DP-B225设备利用率DP-B316单位实际产量DP-B3117单位理论产量DP-B3118工位时间DP-B211/B2219生产工位数量DP-B112/B122/B212/B22210装配线节拍DP-B113/B123/B213/B23产线平衡指标注释3.3工位需求分析与产线平衡3.柔性智能产线详细设计产线平衡评定产线平衡指标计算：产线平衡率与损失率平衡率直接反应生产线上每个工位的作业元素以及人员分配是否合理，是衡量一条生产线是否运行顺畅平稳高效的重要指标。损失率是指单件在制品在产线上总空闲时间与总流转时间的百分比。

产线平滑指数工序负荷率设备利用率表明产线上各工位时间离散状况的衡量指标。指数越大表明各工位作业时间差异越大，工位分布越不均匀，产线越不平衡。

3.3工位需求分析与产线平衡3.柔性智能产线详细设计产线平衡评定工位平衡思路：通过产线平衡指标计算，可判断当前产线的运行情况。提升产线平衡率耗时较长工位耗时较短工位分割作业，分配一部分作业内容到耗时较短的工位利用工具或器械，改善作业，缩短工时增加作业人员提高作业人员效率或技能通过工序流程分析，改进作业流程通过人因分析，消除动作浪费通过5S和定置管理改善作业环境分割作业，分配到其他耗时较短的工位，并取消本工位从耗时长的工位分配一部分作业过来合并耗时短的工位对合并后的工位进行工序流程分析，优化作业流程3.3工位需求分析与产线平衡3.柔性智能产线详细设计产线平衡评定工位平衡方法：工位平衡一般可通过“5W1H”提问技术对问题进行初步分析，再使用“ECRS”原则解决问题。“5W1H”内容与分析步骤3.3工位需求分析与产线平衡3.柔性智能产线详细设计产线平衡评定工位平衡方法：工位平衡一般可通过“5W1H”提问技术对问题进行初步分析，再使用“ECRS”原则解决问题。ECRS原则应用示例3.4产线布局选型与详细设计3.柔性智能产线详细设计产线布局模式类型在车间内部，依据车间生产作业区域的整体划分，不同作业区域的生产线可以选择不同的布局模式。工艺原则布局混合原则布局又称机群布置或功能布置，是指按照产品生产工艺流程，将相同生产功能的机器设备等资源集中布置在同一区域。适用于加工零件种类多、批量少的生产线布局。指综合利用工艺原则和产品原则的布局方式。主要适用于在产品量不足以大到使用产品原则布局的情况下，部分区域根据生产批量与工艺相似性来布局，使物流流向有序，以达到减少在制品库存、缩短生产周期的目的。3.4产线布局选型与详细设计3.柔性智能产线详细设计产线布局模式类型固定原则布局成组原则布局指由于加工对象的体积或重量大、不易移动或产品需求等因素，采用生产设备移动代替产品移动的布局方式。是一种适应于多样化、多品种、小批量生产的布局方式，利用产品或零部件的相似性进行分类，将一类相似的产品生产设备布置在一起，形成制造单元，可认为是产品原则布局的缩影，是将工艺原则布局系统转化为接近产品原则布局系统。3.4产线布局选型与详细设计3.柔性智能产线详细设计产线布局模式类型指按照产品的特点及生产步骤，将不同的机器设备和生产功能设置在同一位置区域的布局方式。产品原则布局布局类型直线形布局：又称一字形或I形，主要特点为设备按直线配置，便于物料搬运和信息流通，但柔性较差，主要适用于长度较短的生产线。单列直线形布局L形布局L形布局：大多是由于工厂可用空间不足或不允许直线形布局所采用的的一种布局形式，入口与出口分别处于建筑物两相邻侧面，特点与直线形类似。当产线布局通过拐角处时，可采用L形。双列直线形布局3.4产线布局选型与详细设计3.柔性智能产线详细设计产线布局模式类型产品原则布局布局类型T形布局：是L形布局的变形，中央以在制品物流主线为主，两端引入物料，子组件在“T”形的臂上生产，并汇聚到主线进行最终组装或精加工。适用于需要多种原材料来源的生产。T形布局U形布局U形布局：也称巡回式布局，工人能够同时处理多个过程，如果生产线发生故障或出现问题，工人可以关注有问题的工位，暂时忽略生产线的另一侧工位。消除了在制品所需空间，且使操作的监督和可视化控制更容易。3.4产线布局选型与详细设计3.柔性智能产线详细设计产线布局模式类型产品原则布局布局类型环形布局：也称O形布局，可支持工装回流，但设备利用率可能较低，且基于零件设计，机器使用是间歇性的，该布局类型适用于要求物料返回到起点的生产线，常见于由物料搬运机器人服务的制造单元。环形布局S形布局S形布局：在S形结构中排列多个直线形生产线，减少超长生产线需要的空间，降低内部物料运输压力，有效利用空间，但“S”的末端可以关闭，导致物料搬运行程时间长。该模式适用于长度较长的生产线，或需要从侧面进行工具与物料装卸的生产线。3.4产线布局选型与详细设计3.柔性智能产线详细设计产线布局模式类型产品原则布局布局类型3.4产线布局选型与详细设计3.柔性智能产线详细设计产线布局模式类型布局考虑因素产品原则布局3.4产线布局选型与详细设计3.柔性智能产线详细设计产线布局模式类型产品原则布局布局原则孤岛式布局鸟笼式布局最短距离原则物流顺畅原则减少存货原则便于沟通原则安全原则灵活机动原则上下工序之间的衔接要保证人员与物料移动的距离最短，减少作业过程中的不必要搬运。人员与物料的流动合理、顺畅，工序迅速切换。减少存货以平衡产品流量，保证材料运转迅速。便于传递生产所需的各种信息。考虑作业人员的安全与人机工程。产量增加、品种切换等情况下保持作业的灵活机动。3.4产线布局选型与详细设计3.柔性智能产线详细设计产线布局详细设计产线布局方法产线布局是针对于工厂或车间层生产布局的展开设计，产线布局更加详细，需要考虑产线内各种类型资源的布置。图解法SLPCRAFTLOGICMULTIPLE摆样法基于SLP的产线布局详细设计现状分析密切关系等级作业区域位置与面积相关图可用布局方案方案评价与反馈CORELAP规划方法SLP：条理性强，布局规划循序渐进且易于实施，已成为广泛运用的布局方式。首先需要明确P、Q、R、S、T及其他相关因素信息，根据生产工艺等划分不同的生产工段以及辅助生产区域。SLP着重分析不同作业单位之间的物流和非物流关系，得到作业单位间综合相互关系。根据综合相互关系可绘制出作业区域位置相关图与面积相关图。通常根据面积相关图可绘制出多种布局方案，以供管理层进行最终决策。决策者可以根据评价结果选择最合适的方案进行现场实施。实施后的现场数据可以支持布局的持续改进。3.4产线布局选型与详细设计3.柔性智能产线详细设计产线布局详细设计基于SLP的产线布局详细设计密切关系等级物流关系：通过作业区域之间的物流量进行定量分析，物流量根据作业区域之间的工艺路线与产量计算，可灵活计算物流量。3.4产线布局选型与详细设计3.柔性智能产线详细设计产线布局详细设计基于SLP的产线布局详细设计密切关系等级物流关系：通过作业区域之间的物流量进行定量分析，物流量根据作业区域之间的工艺路线与产量计算，可灵活计算物流量。3.4产线布局选型与详细设计3.柔性智能产线详细设计产线布局详细设计基于SLP的产线布局详细设计密切关系等级非物流关系：通过考虑作业区域之间的流程连续性、方便监督管理、共用设施设备、作业相似性、人员联系、操作安全、清洁等因素。根据这些非物流因素进行非物流密切关系等级划分，按照一定比例由高到低划分为A、E、I、O、U、X六个等级，其中X表示不可接近。作业区域综合相互关系：需要综合考虑物流与非物流关系。设置物流与非物流的权重，一般为2:1左右，不会超过3:1或者1:3，根据权重对物流与非物流等级进行量化。物流相关图3.4产线布局选型与详细设计3.柔性智能产线详细设计产线布局详细设计基于SLP的产线布局详细设计密切关系等级非物流关系：通过考虑作业区域之间的流程连续性、方便监督管理、共用设施设备、作业相似性、人员联系、操作安全、清洁等因素。根据这些非物流因素进行非物流密切关系等级划分，按照一定比例由高到低划分为A、E、I、O、U、X六个等级，其中X表示不可接近。作业区域综合相互关系：需要综合考虑物流与非物流关系。设置物流与非物流的权重，一般为2:1左右，不会超过3:1或者1:3，根据权重对物流与非物流等级进行量化。非物流相关图3.4产线布局选型与详细设计3.柔性智能产线详细设计产线布局详细设计基于SLP的产线布局详细设计密切关系等级非物流关系：通过考虑作业区域之间的流程连续性、方便监督管理、共用设施设备、作业相似性、人员联系、操作安全、清洁等因素。根据这些非物流因素进行非物流密切关系等级划分，按照一定比例由高到低划分为A、E、I、O、U、X六个等级，其中X表示不可接近。作业区域综合相互关系：需要综合考虑物流与非物流关系。设置物流与非物流的权重，一般为2:1左右，不会超过3:1或者1:3，根据权重对物流与非物流等级进行量化。综合相关图3.4产线布局选型与详细设计3.柔性智能产线详细设计产线布局详细设计基于SLP的产线布局详细设计作业区域位置与面积相关图如果综合相互关系太多，依照作业区域间等级进行布局比较复杂，可计算各作业区域综合相互关系程度值，综合程度值越高，该作业区域越靠近中心位置。作业区域位置相关图作业区域面积相关图3.4产线布局选型与详细设计3.柔性智能产线详细设计产线布局详细设计基于SLP的产线布局详细设计可用布局方案方案评价与反馈可用方案布局绘制在现场实施时，存在较多限制情况（如道路、管道、车间环境、出入口位置、空间不规则、面积大小、建设成本等因素），需要对布局进行修正，最后形成可用的布局方案。方案的评价方法有层次分析法、方案加权法等，评价包含生产效率、物流效率、场地利用率、工作环境、员工满意度、安全管理、设备利用率、投资回收期等因素。3.5关键工序自动化详细设计3.柔性智能产线详细设计自动化系统概述打造自动化系统能够有效降低劳动强度，提高生产效率与产品质量，进而提升企业的竞争力。自动化系统特征3.5关键工序自动化详细设计3.柔性智能产线详细设计自动化等级定义自动化升级首先需要评估企业自动化水平，不同自动化实施需求的内容也不相同。3.5关键工序自动化详细设计3.柔性智能产线详细设计自动化需求映射在进行自动化产线设计之前，需要明确自动化升级需求，确定实施目标。针对不同的需求进行具体分析，明确满足需求所需投入的自动化技术与方法。自动化需求及分析方法效率提升需求：在进行时间研究、动作分析以及经济性分析的基础之上，引入自动化技术来缩短作业时间，提高效率促进产能提升。质量提升需求：通过失效模式分析、过程控制计划等方法，进一步提升产品质量，同时引入自动化技术来提高自动化水平。安全保障需求：保障人员的安全与健康。劳动强度需求：在应用职业健康要求、人因工程等分析方法的基础上，采用自动化设备降低劳动强度。管控需求：在实现自动化基础之上，引入物联网技术、数字化系统与工业互联网平台，实现生产过程的集成化管控、远程运维等。3.5关键工序自动化详细设计3.柔性智能产线详细设计关键工序自动化设计关键工序自动化设计流程明确自动化升级的需求确定自动化场景对方案进行综合评估细化方案中的实施技术条件输出方案支撑招标与项目落地现状调研与数据收集评估自动化等级确定关键瓶颈工序或自动化升级环节自动化详细设计3.5关键工序自动化详细设计3.柔性智能产线详细设计关键工序自动化设计案例分析案例简介某企业作为典型的结构件生产企业，生产线整体包括五大核心区域，分别为机加工、装配、质检、包装以及成品存储区域。各区域间物流由输送线以及AGV等衔接，区域内部物流由机械臂、桁架机械手、输送线以及人工等进行衔接。3.5关键工序自动化详细设计3.柔性智能产线详细设计关键工序自动化设计案例分析案例简介矫平单元示意折弯钻孔单元示意等离子切割单元示意数控加工单元示意功能作用：矫平作业自动化需求：效率提升降低劳动强度安全保障功能作用：折弯、钻孔作业自动化需求：效率提升质量提升降低劳动强度安全保障功能作用：零部件的切割作业自动化需求：效率提升质量提升降低劳动强度安全保障功能作用：零部件的数控加工，包括激光切割、数控铣等自动化需求：效率提升质量提升降低劳动强度3.5关键工序自动化详细设计3.柔性智能产线详细设计关键工序自动化设计案例分析案例简介装配区域示意质检单元示意包装单元示意自动化立体仓库示意功能作用：产品的装配作业，包括测量、自动拧紧、人工拧紧以及压装等几个工序自动化需求：效率提升质量提升降低劳动强度安全保障功能作用：借助机器视觉技术，对产品质量特征信息进行采集与检测自动化需求：效率提升质量提升功能作用：合格产品的包装作业自动化需求：效率提升质量提升降低劳动强度安全保障功能作用：产品的存储自动化需求：效率提升质量提升降低劳动强度安全保障3.5关键工序自动化详细设计3.柔性智能产线详细设计关键工序自动化设计案例分析案例简介区域间物流——AGV区域内部物流——输送线区域内部物流——桁架机械手区域内部物流——机器人产线物流功能作用：各区域内部的物流流转以及各单元/区域间的物流衔接自动化需求：效率提升、质量提升、降低劳动强度、安全保障3.5关键工序自动化详细设计3.柔性智能产线详细设计关键工序自动化设计单元示例加工区域包含多种自动化加工以及运输设备，故以其中的折弯钻孔单元以及等离子切割单元为例，进行关键工序自动化详细设计介绍。需求映射明确单元功能，折弯钻孔单元负责零部件的折弯以及钻孔，折弯工序危险系数较高，人工作业安全保障较弱，且劳动强度大，作业效率低。自动化等级评估通过调研发现当前折弯钻孔作业需要人工辅助进行工装夹具的装卸与物料搬运，效率低且安全无法得到有效保障，处于自动化等级2，自动化潜在升级点位为物料搬运与工装夹具等自动化升级。自动化详细评估从需求出发，通过现场调研分析，进行自动化等级评估，筛选出自动化升级点，即机床设备自动化升级、物料搬运方式升级。3.5关键工序自动化详细设计3.柔性智能产线详细设计关键工序自动化设计单元示例首先，针对机床设备，为了提高工作效率、降低劳动强度、提升安全保障，将设备升级为自动折弯机，钻孔设备升级为自动钻床。自动化折弯设备自动化钻孔设备工业机器人机输送线然后，为了配合自动折弯以及钻孔设备，采用工业机器人代替人工进行零部件板材的上下料，提升作业安全系数，同时采用自动化输送线进行原材料和在制品的运输，提升在制品物流自动化水平，提高物料搬运效率。等离子切割设备桁架机械手AGV3.5关键工序自动化详细设计3.柔性智能产线详细设计关键工序自动化设计单元示例方案评估方案输出对自动化方案进行可行性与经济性分析。可行性可以从技术成熟度、自动化需求是否满足等方面展开分析；经济性主要分析投入成本、效能指标、投资回收期相等方面，最终确定方案。3.6线边物料详细设计3.柔性智能产线详细设计线边物料详细设计步骤产线物流需求精益线边物流设计必须考虑包括人员、设备、物料、节拍等在内的各种影响因素，需求分析需要精准详细。线边物料设计物流需求确认后，结合产线生产工艺流程及工位功能规划，将物料需求分解到工位，设计过程中需要同时考虑线边物料的存放方式、库存设计、使用方式、空间设计。3.6线边物料详细设计3.柔性智能产线详细设计线边物料详细设计步骤上线补货模式上线补货模式主要分为看板补货、顺序补货及其他拓展形式，其取决于线边物料设计，也决定了物流人员的补送流程和信息系统的建设需求。上线运输逻辑与设备精益的线边物流需有小批量、高频次的上线运输逻辑，采用定时或不定时发料方式。特殊零件组采用随产线配套搬运或自建运输线排序上线等方式。上线包装设计结合具体上线模式区别设计。3.6线边物料详细设计3.柔性智能产线详细设计线边物料详细设计内容物流量计算与分析物流量的计算与分析为线边库存及后续线边物流等设计提供参考依据。物流量计算方式并不唯一，重量、体积或者物料容器数量等都可以作为计算标准。由于物料的种类繁多，其几何形状、物理与化学状态等也都千差万别，当量物流量没有统一标准，需由企业自行确定。以物料为对象，记录有关生产物流各方面的内容，作为运营过程中管理和控制生产物流的指导性文件。3.6线边物料详细设计3.柔性智能产线详细设计线边物料详细设计内容物流量计算与分析物流量的计算与分析为线边库存及后续线边物流等设计提供参考依据。物流量计算方式并不唯一，重量、体积或者物料容器数量等都可以作为计算标准。由于物料的种类繁多，其几何形状、物理与化学状态等也都千差万别，当量物流量没有统一标准，需由企业自行确定。根据物料移动分析的两种方法（流程分析法和起讫点分析法），对作业单位之间的路线物流量以及某一作业单位的区域物流量进行分析，结果用物流流程表、搬运路线表和物料进出表来表示。3.6线边物料详细设计3.柔性智能产线详细设计线边物料详细设计内容物流量计算与分析物流量的计算与分析为线边库存及后续线边物流等设计提供参考依据。物流量计算方式并不唯一，重量、体积或者物料容器数量等都可以作为计算标准。由于物料的种类繁多，其几何形状、物理与化学状态等也都千差万别，当量物流量没有统一标准，需由企业自行确定。3.6线边物料详细设计3.柔性智能产线详细设计线边物料详细设计内容上线补货模式设计上线补货模式是线边物流配送的核心，需基于物流量及相关工位生产特性确定。线边物料的基本补充模式有看板、顺序和齐套等。3.6线边物料详细设计3.柔性智能产线详细设计线边物料详细设计内容上料运输设计优先确定物料对象，从产品设计文件库中调取物料属性，分析物料轮廓尺寸或包装尺寸。01将涉及到的所有物流装备汇总，形成完整的搬运系统方案。03考虑物料活性、物料重量等因素来选择装卸方式和搬运设备。02上料运输设计装载容器或上线容器的标准化与单元化设计是简化物流工作、提高物流效率的基础。上线容器设计需要根据零部件的大小、形状、重量等特性，进行专用化的容器设计。3.6线边物料详细设计3.柔性智能产线详细设计线边物料详细设计内容上线容器设计在进行容器设计时，装载容器首先要选择参照基础，然后按照物料实际大小对参考标准成倍数放大或按一定方式缩小，使装载容器系列化。

3.7产线质量管控详细设计3.柔性智能产线详细设计产线质量管控是指通过一系列的手段、技术或方法来对生产过程中的人员、设备与物料等因素进行控制，最终达到提高产品质量的目的，需要通过持续改进与优化，才能消除或减少各种不稳定因素对产品质量造成的不良影响。生产线质量管控影响因素分析3.7产线质量管控详细设计3.柔性智能产线详细设计生产线质量管控项点及解决方法3.8产线控制系统详细设计3.柔性智能产线详细设计产线控制系统发展概述在保证产线顺利平稳运行方面有着不可替代的作用。目前，PLC与DCS仍然是产线控制系统的主要形式，其开发与部署遵循最新版的IEC61131-3标准。自动化产线控制系统发展趋势个性定制化需求对生产系统的柔性提出了更高要求，传统控制架构在一定程度上已经无法满足更加高柔性的生产需求，对于工业领域来说，一直缺乏高适应性、模块化与互操作性的控制系统而备受困扰。随着开放自动化技术的发展，基于开放自动化技术的控制架构正在成为未来自动化控制行业的重点发展方向。3.8产线控制系统详细设计3.柔性智能产线详细设计产线控制系统发展概述新型信息技术正在重新定义流程工业和离散制造业的自动化架构，传统的ISA-95架构正在逐步向“云-边-端”架构转变，PLC云化技术已经成为发展趋势。云边端架构国际标准：IEC61499连接任何事物任何数据可被访问可在任何地方运行可灵活替代任何资源为实现“云-边-端”架构转变，行业需要解决包括软硬件耦合、多语言混合设计、一体化系统动态部署重构、端到端确实性传输等在内的OT技术与IT关键技术融合。开放自动化系统3.8产线控制系统详细设计3.柔性智能产线详细设计传统自动化架构与开放自动化架构对比分析传统自动化架构以设备层作为基础，通过现场总线或工业以太网与控制层的PLC、DCS等设备相连，实现对底层设备的逻辑控制。开放自动化系统能够实现开发人员在云端进行协同开发，将低代码程序部署在边缘计算网关上，通过边缘端实现对于底层设备的控制以及在不停机状态下完成快速重构。3.8产线控制系统详细设计3.柔性智能产线详细设计基于开放自动化的产线控制系统设计与开发流程保证设备能够被集成IEC61499标准的程序进行控制提供数据存储、计算与资源管理功能，提供必需的硬件环境保证开发人员可以共同进行控制程序的开发、降本增效快速部署应用程序通过云端采用图形化、低代码的方式进行控制程序的开发保证开发人员快速完成控制程序的开发，构建高复用性的应用库3.8产线控制系统详细设计3.柔性智能产线详细设计产线控制系统案例分析案例设计与开发平台介绍雪浪算盘是一个工业混合建模与计算系统，基于庞大丰富的组件库和图形化编程方式，协助工程师高效便捷地构建装备、产线等数字孪生解决方案，辅助开发人员对产品控制系统及各类工业场景进行APP开发。3.8产线控制系统详细设计3.柔性智能产线详细设计产线控制系统案例分析产线控制系统案例详细介绍数控加工单元设备资产管理壳构建：本部分将对数控加工单元内的主要设备进行资产管理壳的构建，并通过工业4.0通信语言实现与MES等管理信息系统的连接。数控加工单元资产管理壳连接方案设计数控加工单元CNC资产管理壳设计3.8产线控制系统详细设计3.柔性智能产线详细设计产线控制系统案例分析产线控制系统案例详细介绍数据接入数据分发数控加工单元设备资产管理壳构建：雪浪算盘软件的设备连接基于Link组件实现，功能包含数据接入与数据分发。针对数据接入，Link可以采用OPC-UA等协议进行上设备或产线数据的收集；针对数据开发，Link可以使用MQTT等传输协议将命令或数据下发至设备，以实现对设备的精准控制。3.8产线控制系统详细设计3.柔性智能产线详细设计产线控制系统案例分析产线控制系统案例详细介绍边缘网关与云端平台设计：本部分将对自动化产线的边缘端和云端架构进行设计，以保证应用程序（包含产线控制应用以及其他分析与优化模块）在独立开发后能够通过云端直接部署在边缘端，并能实现对底层设备的控制。数控加工单元边缘网关与云端平台设计3.8产线控制系统详细设计3.柔性智能产线详细设计产线控制系统案例分析产线控制系统案例详细介绍数控加工单元控制系统运行逻辑与应用开发：在资产管理壳的定义基础上，构建了加工单元的运行逻辑，选择单元中有代表性的三个模块进行展示。数控加工单元边缘网关与云端平台设计数控加工单元雪浪云后端工作流建模与逻辑控制程序示意图3.8产线控制系统详细设计3.柔性智能产线详细设计产线控制系统案例分析产线控制系统案例详细介绍数控加工单元控制系统运行逻辑与应用开发：在资产管理壳的定义基础上，构建了加工单元的运行逻辑，选择单元中有代表性的三个模块进行展示。数控加工单元边缘网关与云端平台设计数控加工单元雪浪云前端交互界面开发3.8产线控制系统详细设计3.柔性智能产线详细设计产线控制系统案例分析产线控制系统案例详细介绍数控加工单元应用部署与重构设计：应用在云端协作开发完成后，将已下载的应用在边缘网关进行部署，同时对资产管理壳与边缘侧的连接进行调试，确保边缘侧命令可以传输至底层设备的资产管理壳，在完成系列准备工作后，运行边缘网关上的应用完成对设备的控制。系统运行逻辑改变硬件设备需要重构特定功能模块进行编写与替换资产管理壳进行构建+保证设备能够被应用进行控制案例总结优势消除传统架构对硬件设备厂商的依赖，为企业节约成本。基于功能块的低代码形式开发学习成本低，提高了开发效率。