面對(duì)這次新冠疫情的沖擊耻涛，受傷最重的當(dāng)屬傳統(tǒng)勞動(dòng)密集型的制造業(yè)和服務(wù)業(yè)烘绽，特別是一些線下接觸式交易的領(lǐng)域，幾乎全軍覆沒(méi)遂黍。然而终佛，一些在無(wú)人工廠與非接觸式業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型升級(jí)方面做得好的企業(yè)則成為獲益的一方。

機(jī)會(huì)總是留給充分準(zhǔn)備的頭腦雾家，未來(lái)總是屬于超前規(guī)劃的企業(yè)铃彰。這一次的疫情考驗(yàn)，對(duì)多數(shù)企業(yè)來(lái)說(shuō)是危機(jī)芯咧，但對(duì)這些智能化升級(jí)改造做得比較成功的企業(yè)來(lái)說(shuō)牙捉，卻是一次新的發(fā)展機(jī)遇。

后疫情時(shí)代沈猜，加速推進(jìn)智能工廠建設(shè)是制造企業(yè)的不二選擇淌璧。眾所周知，智能工廠的規(guī)劃建設(shè)是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程，為了少走彎路禽忧，本文整理了在建設(shè)中要考慮的十個(gè)核心要素以及需要關(guān)注的重點(diǎn)維度寓吼。

數(shù)據(jù)的采集和管理

數(shù)據(jù)是智能工廠建設(shè)的血液，在各應(yīng)用系統(tǒng)之間流動(dòng)衙乡。在智能工廠運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中治牲，會(huì)產(chǎn)生設(shè)計(jì)、工藝箱歪、制造趁悦、倉(cāng)儲(chǔ)、物流揽膏、質(zhì)量委蒿、人員等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可能分別來(lái)自ERP歹朵、MES黎人、APS、WMS挠说、QIS等應(yīng)用系統(tǒng)澡谭。生產(chǎn)過(guò)程中需要及時(shí)采集產(chǎn)量、質(zhì)量损俭、能耗蛙奖、加工精度和設(shè)備狀態(tài)等數(shù)據(jù)，并與訂單杆兵、工序雁仲、人員進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的全程追溯拧咳。

此外伯顶，在智能工廠的建設(shè)過(guò)程中囚灼，需要建立數(shù)據(jù)管理規(guī)范骆膝，來(lái)保證數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性。還要預(yù)先考慮好數(shù)據(jù)采集的接口規(guī)范灶体，以及SCADA（監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集）系統(tǒng)的應(yīng)用阅签。企業(yè)需要根據(jù)采集的頻率要求來(lái)確定采集方式，對(duì)于需要高頻率采集的數(shù)據(jù)捧懈，應(yīng)當(dāng)從設(shè)備控制系統(tǒng)中自動(dòng)采集列序。

另外，必要時(shí)失叁，還應(yīng)當(dāng)建立專門(mén)的數(shù)據(jù)管理部門(mén)睹肝，明確數(shù)據(jù)管理的原則和構(gòu)建方法，確立數(shù)據(jù)管理流程與制度，協(xié)調(diào)執(zhí)行中存在的問(wèn)題画柜，并定期檢查落實(shí)優(yōu)化數(shù)據(jù)管理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)捞蹈、流程和執(zhí)行情況。

設(shè)備聯(lián)網(wǎng)

實(shí)現(xiàn)智能工廠乃至工業(yè)4.0围杉，推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)钧鸳，實(shí)現(xiàn)MES應(yīng)用，最重要的基礎(chǔ)就是要實(shí)現(xiàn)M2M乖粘，也就是設(shè)備與設(shè)備之間的互聯(lián)搓睦，建立工廠網(wǎng)絡(luò)。

企業(yè)應(yīng)該對(duì)設(shè)備與設(shè)備之間如何互聯(lián)砌熬，采用怎樣的通信方式傍念、通信協(xié)議和接口方式等問(wèn)題建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上葛闷，企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控捂寿，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)之后，可以實(shí)現(xiàn)DNC（分布式數(shù)控）應(yīng)用孵运。設(shè)備聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)采集是企業(yè)建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)秦陋。

工廠智能物流

推進(jìn)智能工廠建設(shè)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的智能物流十分重要治笨，尤其是對(duì)于離散制造企業(yè)驳概。智能工廠規(guī)劃時(shí)，要盡量減少無(wú)效的物料搬運(yùn)旷赖。很多制造企業(yè)在裝配車(chē)間建立了集中揀貨區(qū)(Kitting Area)顺又，根據(jù)每個(gè)客戶訂單集中配貨，并通過(guò)DPS(Digital Picking System)方式進(jìn)行快速揀貨等孵，配送到裝配線稚照，消除了線邊倉(cāng)。

離散制造企業(yè)在兩道機(jī)械工序之間可以采用帶有導(dǎo)軌的工業(yè)機(jī)器人俯萌、桁架式機(jī)械手等方式來(lái)傳遞物料果录，還可以采用AGV、RGV（有軌穿梭車(chē)）或者懸掛式輸送鏈等方式傳遞物料轩苔。立體倉(cāng)庫(kù)和輥道系統(tǒng)的應(yīng)用咖雀，也是企業(yè)在規(guī)劃智能工廠時(shí)，需要進(jìn)行系統(tǒng)分析的問(wèn)題旅榨。

生產(chǎn)質(zhì)量管理和設(shè)備管理

提高質(zhì)量是企業(yè)永恒的主題亮购，在智能工廠規(guī)劃時(shí)，生產(chǎn)質(zhì)量管理和設(shè)備管理更是核心的業(yè)務(wù)流程秃值。貫徹質(zhì)量是設(shè)計(jì)岔爹、生產(chǎn)出來(lái)茅囱，而非檢驗(yàn)出來(lái)的理念。

質(zhì)量控制在信息系統(tǒng)中需嵌入生產(chǎn)主流程旧伺，如檢驗(yàn)勃否、試驗(yàn)在生產(chǎn)訂單中作為工序或工步來(lái)處理；質(zhì)量控制的流程赎躲、表單避掩、數(shù)據(jù)與生產(chǎn)訂單相互關(guān)聯(lián)、穿透肴熏；構(gòu)建質(zhì)量管理的基本工作路線：質(zhì)量控制設(shè)置→檢測(cè)→記錄→評(píng)判→分析→持續(xù)改進(jìn)鬼雀。

設(shè)備是生產(chǎn)要素，發(fā)揮設(shè)備的效能（OEE—設(shè)備綜合效率）是智能工廠生產(chǎn)管理的基本要求蛙吏。OEE的提升標(biāo)志產(chǎn)能的提高和成本的降低源哩。生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)需設(shè)置設(shè)備管理模塊，使設(shè)備釋放出最高的產(chǎn)能鸦做，通過(guò)生產(chǎn)的合理安排励烦，使設(shè)備尤其是關(guān)鍵、瓶頸設(shè)備減少等待時(shí)間泼诱。

在設(shè)備管理模塊中坛掠，要建立各類設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)、設(shè)置編碼治筒，及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行維保屉栓；通過(guò)實(shí)時(shí)采集設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)排產(chǎn)提供設(shè)備的能力數(shù)據(jù)耸袜；建立設(shè)備的健康管理檔案友多，根據(jù)積累的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)建立故障預(yù)測(cè)模型，進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)妨宪，最大限度地減少設(shè)備的非計(jì)劃性停機(jī)锥约；要進(jìn)行設(shè)備的備品備件管理。

智能廠房設(shè)計(jì)

智能廠房除了水之灼、電侮搭、汽、網(wǎng)絡(luò)盲拐、通信等管線的設(shè)計(jì)外拳沙，還要規(guī)劃智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)爽附、智能采光與照明系統(tǒng)号均、通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)、智能安防報(bào)警系統(tǒng)蝗淡、智能門(mén)禁一卡通系統(tǒng)易震、智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)等庞取。采用智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以判斷監(jiān)控畫(huà)面中的異常情況烈瑰，并以最快和最佳的方式發(fā)出警報(bào)或觸發(fā)其它動(dòng)作鞍靴。

整個(gè)廠房的的工作分區(qū)（加工、裝配镶摘、檢驗(yàn)嗽桩、進(jìn)貨、出貨凄敢、倉(cāng)儲(chǔ)等）應(yīng)根據(jù)工業(yè)工程的原理進(jìn)行分析碌冶，可以使用數(shù)字化制造仿真軟件對(duì)設(shè)備布局、產(chǎn)線布置涝缝、車(chē)間物流進(jìn)行仿真扑庞。在廠房設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)當(dāng)思考如何降低噪音拒逮，如何能夠便于設(shè)備靈活調(diào)整布局罐氨，多層廠房如何進(jìn)行物流輸送等問(wèn)題。

智能裝備的應(yīng)用

制造企業(yè)在規(guī)劃智能工廠時(shí)滩援，必須高度關(guān)注智能裝備的最新發(fā)展栅隐。機(jī)床設(shè)備正在從數(shù)控化走向智能化，很多企業(yè)在設(shè)備上下料時(shí)采用了工業(yè)機(jī)器人玩徊。未來(lái)的工廠中约啊，金屬增材制造設(shè)備將與切削加工（減材）、成型加工（等材）等設(shè)備組合起來(lái)秫玉，極大地提高材料利用率瘫笋。

除了六軸的工業(yè)機(jī)器人之外，還應(yīng)該考慮SCARA機(jī)器人和并聯(lián)機(jī)器人的應(yīng)用耀到，而協(xié)作機(jī)器人則將會(huì)出現(xiàn)在生產(chǎn)線上锨堵，配合工人提高作業(yè)效率。

智能產(chǎn)線規(guī)劃

智能產(chǎn)線是智能工廠規(guī)劃的核心環(huán)節(jié)莲吐，企業(yè)需要根據(jù)生產(chǎn)線要生產(chǎn)的產(chǎn)品族粟墩、產(chǎn)能和生產(chǎn)節(jié)拍，采用價(jià)值流圖等方法來(lái)合理規(guī)劃智能產(chǎn)線稠眠。

智能產(chǎn)線的特點(diǎn)是：

△在生產(chǎn)和裝配的過(guò)程中惨槐，能夠通過(guò)傳感器、數(shù)控系統(tǒng)或RFID自動(dòng)進(jìn)行生產(chǎn)碱暗、質(zhì)量瘤褒、能耗、設(shè)備績(jī)效（OEE）等數(shù)據(jù)采集杖户，并通過(guò)電子看板顯示實(shí)時(shí)的生產(chǎn)狀態(tài)悲组，能夠防呆防錯(cuò)检痰；

△通過(guò)安燈系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工序之間的協(xié)作；

△生產(chǎn)線能夠?qū)崿F(xiàn)快速換模锨推，實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化铅歼；能夠支持多種相似產(chǎn)品的混線生產(chǎn)和裝配，靈活調(diào)整工藝换可，適應(yīng)小批量椎椰、多品種的生產(chǎn)模式；

△具有一定冗余沾鳄，如果出現(xiàn)設(shè)備故障俭识，能夠調(diào)整到其他設(shè)備生產(chǎn)；

△針對(duì)人工操作的工位洞渔，能夠給予智能的提示套媚，并充分利用人機(jī)協(xié)作。

設(shè)計(jì)智能產(chǎn)線需要考慮如何節(jié)約空間磁椒，如何減少人員的移動(dòng)堤瘤，如何進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，從而提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量浆熔。

制造執(zhí)行系統(tǒng)MES

MES是智能工廠規(guī)劃落地的著力點(diǎn)本辐，上接ERP系統(tǒng)，下接現(xiàn)場(chǎng)的PLC程控器矢匾、數(shù)據(jù)采集器懂崭、條形碼、檢測(cè)儀器等設(shè)備区戚。MES旨在加強(qiáng)MRP計(jì)劃的執(zhí)行功能处淘，貫徹落實(shí)生產(chǎn)策劃，執(zhí)行生產(chǎn)調(diào)度挣堪，實(shí)時(shí)反饋生產(chǎn)進(jìn)展：

△面向生產(chǎn)一線工人：指令做什么栈眉、怎么做、滿足什么標(biāo)準(zhǔn)豁惨，什么時(shí)候開(kāi)工榛架，什么時(shí)候完工，使用什么工具等烂辟；記錄“人唤鳍、機(jī)、料哨叙、法恕刘、環(huán)、測(cè)”等生產(chǎn)數(shù)據(jù)聘裁，建立可用于產(chǎn)品追溯的數(shù)據(jù)鏈雪营；反饋進(jìn)展弓千、反饋問(wèn)題衡便、申請(qǐng)支援献起、拉動(dòng)配合等；

△面向班組：發(fā)揮基層班組長(zhǎng)的管理效能镣陕，班組任務(wù)管理和派工谴餐；

△面向一線生產(chǎn)保障人員：確保生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)需求，如料呆抑、工裝刀量具的配送岂嗓，工件的周轉(zhuǎn)等等。

為提高產(chǎn)品準(zhǔn)時(shí)交付率鹊碍、提升設(shè)備效能厌殉、減少等待時(shí)間，MES系統(tǒng)需導(dǎo)入生產(chǎn)作業(yè)排程功能侈咕，為生產(chǎn)計(jì)劃安排和生產(chǎn)調(diào)度提供輔助工具选浅，提升計(jì)劃的準(zhǔn)確性。

生產(chǎn)無(wú)紙化

隨著信息化技術(shù)的提高和智能終端成本的降低庇讥，在智能工廠規(guī)劃可以普及信息化終端到每個(gè)工位尚技。操作工人將可在終端接受工作指令，接受圖紙润沸、工藝潭耙、更單等生產(chǎn)數(shù)據(jù)，可以靈活第適應(yīng)生產(chǎn)計(jì)劃變更燥箍、圖紙變更和工藝變更都宅。

生產(chǎn)監(jiān)控及指揮系統(tǒng)

流程行業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)線配置了DCS系統(tǒng)或PLC控制系統(tǒng)，通過(guò)組態(tài)軟件可以查看生產(chǎn)線上各個(gè)設(shè)備和儀表的狀態(tài)朦晋，但絕大多數(shù)離散制造企業(yè)還沒(méi)有建立生產(chǎn)監(jiān)控與指揮系統(tǒng)澜茁。

實(shí)際上，離散制造企業(yè)也非常需要建設(shè)集中的生產(chǎn)監(jiān)控與指揮系統(tǒng)锻宵，在系統(tǒng)中呈現(xiàn)關(guān)鍵的設(shè)備狀態(tài)从肮、生產(chǎn)狀態(tài)、質(zhì)量數(shù)據(jù)扰藕，以及各種實(shí)時(shí)的分析圖表缓苛。通過(guò)看板直觀展示。提供多種類型的內(nèi)容呈現(xiàn)邓深，輔助決策未桥。

總之，要做好智能工廠的規(guī)劃芥备，需要綜合運(yùn)用這些核心要素冬耿，從各個(gè)視角綜合考慮舌菜，從投資預(yù)算、技術(shù)先進(jìn)性亦镶、投資回收期日月、系統(tǒng)復(fù)雜性、生產(chǎn)的柔性等多個(gè)方面進(jìn)行綜合權(quán)衡缤骨、統(tǒng)一規(guī)劃爱咬，建立具有前瞻性和實(shí)效性的智能工廠。

（控制工程網(wǎng)）

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