现代企业为什么要建数字化工厂?

德国政府提出了高科技战略计划即工业4.0,美国的智能制造领导联盟也发起倡议将致力于未来的制造行业研究工作。我国政府也制定了实施制造强国战略的第一个十年行动纲领“中国制造2025”,各国政府都在抢占未来制造业的制高点。因此,在各级政府部门的支持下国内企业正投入到智能制造浪潮中,至今已经形成了建设数字化工厂、数字化车间的热潮。究竟什么是数字化工厂,数字化工厂有何好处,怎样建数字化工厂呢,我们下面进行分析。

1.什么是数字化工厂

在了解数字化工厂之前,首先需要知道什么是工业4.0。工业4.0(Industry4.0)是德国政府提出的一个高科技战略计划,被称为第四次工业革命的先行者。它是一个将生产原料、智能工厂、物流配送、消费者全部编织在一起的大网,消费者只需用手机下单,网络就会自动将订单和个性化要求发送给智能工厂,由其采购原料、设计并生产,再通过网络配送直接交付给消费者。它由生产原料、智能工厂、物流配送、消费者四大要素和工业互联网连接而成。其中最关键环节是智能工厂,智能工厂分两步走,首先将传统制造工厂升级为数字化工厂。然后,将数字化工厂融合人工智能等技术,实现智能制造,即智能工厂。

什么是数字化工厂呢?狭义地来说,就是以制造资源(resource)、生产操作(operation)和产品(product)为核心,以产品生命周期数据为基础,应用仿真技术、虚拟现实技术、实验验证技术等,是产品在生产工位、生产单元、生产线以及整个工厂中的所有真实活动虚拟化,并对加工和装配过程进行仿真、试验、分析、优化的一种集成组织方式。

2.数字化工厂给企业带来哪些好处

数字化工厂将实现全自动化管理,为企业带来如下6大好处。

(1)生产协同

进度可见:各设备预计完成时间精准;

工单管理:设备工单透明清晰;

生产协同:各岗位清楚知道工作计划;

电子看板:车间全貌一切在握;

安灯系统:上情下达,下情上传;

管理规范,一目了然。

(2)效率管理

机器效率:稼动率、OEE、停机时长;

人员效率:生产节拍,效率正态分布;

流程瓶颈:堵塞、积压、异常监控;

提高机器和人员使用效率。

(3)工艺监管

工艺存储:不因人员流失而丢失工艺;

工艺报警:非法修改参数报警;

工艺参数不因人员流动而丢失,而且具有防窃功能,保密性好。

(4)质量分析

参数异常:用设备参数判断质量;

关键数据:对单品关键参数进行保存;

具有产品质量索源,产品质量有保障。

(5)设备运维

故障报警:故障实时报警;

维护定时:根据运行时长报警;

运维日志:不可篡改,真实有效;

设备运行稳定,可以降低维护成本,故障位置记忆功能。

(6)能耗管理

分项计量:按类,按时长统计;

单品能耗:以产量定能耗;

水气电冷热:综合管理;

节能降耗,降低企业生产成本。

3.怎样建设数字化工厂

如何建好数字化工厂,不仅需要有足够的预算,更需要有科学的规划和设计,做好数字化建设,必须依据以下步骤进行。

(1)信息系统的规划和设计

要做好数字化工厂建设,必须做好信息化的规划和设计,包含如下内容:

a)信息系统未来3-5年的总体方向和目标(与公司战略相匹配)。

b)硬件系统的整体设计,包括网络架构、网络安全、储存系统的整体设计。

c)软件系统总体设计,包括子系统、子系统供应商要求和上线逻辑顺序。

(2)上线ERP数据平台

智能制造时代,ERP一样重要。实现业务-财务一体化的ERP,也是标准成本、实际成本、应收/应付、存货核算和总账的唯一选择,是不能规避的信息系统。ERP是信息系统的基础,必须做好,做扎实。

(3)选择专业的MES系统

在ERP的基础上,选择专业的MES系统成为关键。MES的行业特征较明显,如机械加工行业,偏重加工过程的管理,工序报工、刀具管理、制品管理是关键。不同的行业需要不同的MES解决方案,供应商不同、行业不同面向的客户也不同。

(3)传统制造设备的提升

传统制造设备采用不同控制系统,给设备升级增加了难度,需要采用5G无线网关与传统制造设备相连,再与云服务器和手机实现互联互通。

(4)选择一个能融合各子系统的工业互联网云平台

能将上述子系统通过工业互联网云平台与用户实现互联互通。

数字化工厂好处很多,但科学地建设一个数字化工厂是一个长期、持续而复杂的过程,企业需要有一个长期、持续建设的观念;建设数字化工厂是一项长期的投资,而不是成本,千万不应该具备短期内收回的观念,而是长期、持续投资。湖南企发文化传媒有限公司时刻关注者数字化工厂的建设。