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智能工廠代表了高度互聯(lián)和智能化的數(shù)字時(shí)代,工廠的智能化通過互聯(lián)互通、數(shù)字化、大數(shù)據(jù)、智能裝備與智能供應(yīng)鏈五大關(guān)鍵領(lǐng)域得以體現(xiàn),每個(gè)領(lǐng)域的特征如下
一.互聯(lián)互通
互聯(lián)互通是通過CPS系統(tǒng)將人、物、機(jī)器與系統(tǒng)進(jìn)行連接,以物聯(lián)網(wǎng)作為基礎(chǔ),通過傳感器、RFID、二維碼和無線局域網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)信息的采集,通過PLC和本地及遠(yuǎn)程服務(wù)器實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面的交互,在本地服務(wù)器和云存儲(chǔ)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀寫,在ERP、PLM、MES和SCADA等平臺(tái)實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接,從而達(dá)到信息的暢通,人機(jī)的智能。一方面,通過這些技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能工廠內(nèi)部從訂單、采購、生產(chǎn)與設(shè)計(jì)等的信息實(shí)時(shí)處理與通暢,另一方面相關(guān)設(shè)計(jì)供應(yīng)商、采購供應(yīng)商、服務(wù)商和客戶等與智能工廠實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通,確保生產(chǎn)信息、服務(wù)信息等的同步,采購供應(yīng)商隨時(shí)可以提取生產(chǎn)訂單信息,客戶隨時(shí)可以提交自己的個(gè)性化訂單且可以查詢自己訂單的生產(chǎn)進(jìn)展,服務(wù)商隨時(shí)保持與客戶等的溝通與相關(guān)事物處理。
二.數(shù)字化
數(shù)字化包含兩方面內(nèi)容,一方面是指智能工廠在工廠規(guī)劃設(shè)計(jì)、工藝裝備開發(fā)及物流等全部應(yīng)用三維設(shè)計(jì)與仿真;通過仿真分析,消除設(shè)計(jì)中的問題,將問題提前進(jìn)行識(shí)別,減少后期改進(jìn)改善的投入,從而達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)成本與質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造和QCD與靈活生產(chǎn)的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)真正的精益,通過仿真運(yùn)營成本降低10-30%,勞動(dòng)生產(chǎn)率提高15-30%。
另一方面,在傳感器、定位識(shí)別、數(shù)據(jù)庫分析等物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)字化技術(shù)的幫助下,數(shù)字化貫穿產(chǎn)品創(chuàng)造價(jià)值鏈和智能工廠制造價(jià)值網(wǎng)絡(luò),從研發(fā)BOM到采購BOM和制造BOM,甚至到營銷服務(wù)的BOM準(zhǔn)確性與及時(shí)性直接影響是否能實(shí)現(xiàn)智能化,從研發(fā)到運(yùn)營,乃至商業(yè)模式也需要數(shù)字化的貫通,從某種程度而言數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)程度也成為智能制造戰(zhàn)略成功的關(guān)鍵。
三.大數(shù)據(jù)
大數(shù)據(jù),是一種規(guī)模大到在獲取、存儲(chǔ)、管理、分析方面大大超出傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫軟件工具處理能力范圍的數(shù)據(jù)集合,從大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)的硬件基礎(chǔ)、連接技術(shù)到中間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)、數(shù)據(jù)分析平臺(tái)形成了整個(gè)大數(shù)據(jù)的架構(gòu),實(shí)現(xiàn)了底層硬件數(shù)據(jù)采集到頂層數(shù)據(jù)分析的縱向整合。
大數(shù)據(jù)的戰(zhàn)略意義不在于掌握龐大的數(shù)據(jù)信息,更重要的是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)化處理,將來自各專業(yè)的各類型數(shù)據(jù)進(jìn)行提取、分割、建立模型并進(jìn)行分析,深度挖掘數(shù)據(jù)背后的潛在問題和貢獻(xiàn)價(jià)值。數(shù)據(jù)采集方面毫無疑問做的很好,但數(shù)據(jù)也僅僅停留在形成報(bào)表的層面,無法直接利用與分析,識(shí)別出問題并進(jìn)行整改,直接反映的是數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)應(yīng)用人員的缺失,尤其是與專業(yè)相結(jié)合,需要既了解專業(yè)又懂得建模和算法的數(shù)據(jù)分析人才,這也是大數(shù)據(jù)面臨的重要挑戰(zhàn),亟需企業(yè)和學(xué)校聯(lián)合共同培養(yǎng),且從取消手工的數(shù)據(jù)處理著手開展逐步積累,同時(shí)也反映了IT與制造的融合與同步不足。
四.智能供應(yīng)鏈
智能供應(yīng)鏈重點(diǎn)包含供應(yīng)物流、生產(chǎn)物流、整車物流,各相應(yīng)環(huán)節(jié)實(shí)施物流信息實(shí)時(shí)采集、同步傳輸、數(shù)據(jù)共享,并驅(qū)動(dòng)物流設(shè)備運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)智能物流體系,達(dá)到準(zhǔn)時(shí)化、可視化的目的,確保了資源的有效共享,也確保了訂單的準(zhǔn)時(shí)交付,在訂單準(zhǔn)確的同時(shí)減小了存儲(chǔ),最大限度的避免了倉儲(chǔ)及二次轉(zhuǎn)運(yùn)的費(fèi)用,降低生產(chǎn)成本,也是主機(jī)廠和供應(yīng)商之間緊密合作下的質(zhì)量和價(jià)格的優(yōu)化,達(dá)到雙贏的效果。推薦閱讀【構(gòu)建面向工業(yè)4.0的智能工廠和智能物流系統(tǒng)】
五.智能裝備
智能裝備通過智能產(chǎn)品、人機(jī)界面、RFID射頻技術(shù)、插入技術(shù)、智能網(wǎng)絡(luò)及APP等具備可感知、可連接,形成了集群環(huán)境,最終形成“可感知-自記憶-自認(rèn)知-自決策-自重構(gòu)”的核心能力,如谷歌旗下公司開發(fā)的AlphaGo一樣具備深度學(xué)習(xí)的智能,根據(jù)實(shí)際形勢的輸入可以自動(dòng)分析判斷、邏輯推理,思考下一步的落子,在人工智能領(lǐng)域形成了對(duì)人類圍棋的絕對(duì)壓倒性優(yōu)勢,AlphaGo的出現(xiàn)象征著計(jì)算機(jī)技術(shù)已進(jìn)入人工智能的新信息技術(shù)時(shí)代(新IT時(shí)代),未來將于醫(yī)療等行業(yè)進(jìn)行深度合作,作為人工智能的代表也預(yù)示智能裝備的時(shí)代來臨,充分證明智能裝備是智能工廠物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字化制造的基礎(chǔ),也是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵要素。
智能制造的目標(biāo)
在經(jīng)濟(jì)快速增長期,傳統(tǒng)價(jià)值鏈的制造企業(yè)和用戶企業(yè)之間的矛盾被大量的訂單和充裕的現(xiàn)金流掩蓋,隨著中國經(jīng)濟(jì)常態(tài)化,材料成本的增長,環(huán)保壓力的增加,市場和資金的雙重壓力來臨,兩者之間的矛盾日趨顯著。制造企業(yè)為提高生產(chǎn)效率,提高質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,只能進(jìn)行生產(chǎn)線升級(jí)與智能制造,下游相關(guān)投入會(huì)變?yōu)槌杀緦訉觽鬟f給上游,但又不會(huì)也不可能完全轉(zhuǎn)嫁給消費(fèi)者。如何為用戶創(chuàng)造新的需求和價(jià)值才是目的,如何通過智能制造解決用戶問題才應(yīng)該是企業(yè)重點(diǎn)考慮的。
如何實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的定制也是智能制造的一個(gè)方向;市場作為一線的戰(zhàn)場,能傾聽到客戶真實(shí)的聲音與需求,真正為客戶思考,為每一個(gè)價(jià)值鏈問題進(jìn)行思考,堅(jiān)信“問題就是機(jī)會(huì)”,思考哪怕覺得不可能一點(diǎn)需求,都有可能創(chuàng)造無限的價(jià)值,關(guān)鍵也是要融入智能工廠的五大領(lǐng)域技術(shù),市場做好的同時(shí)不能僅僅依靠研發(fā)、市場,更多的也應(yīng)該考慮團(tuán)隊(duì)協(xié)作,考慮立體化多方位的智能化技術(shù)手段,同時(shí)智能制造也需要建立在市場驅(qū)動(dòng)的前提下,將科技驅(qū)動(dòng)作為技術(shù)手段,逐步實(shí)現(xiàn)智能工廠,實(shí)現(xiàn)智能制造,打造用戶新的需求和價(jià)值增長點(diǎn)。
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