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      隨著社會飛速的發(fā)展和時代的不斷進步,傳統(tǒng)制造業(yè)的模式已經無法滿足現(xiàn)階段的需求,智能制造應運而生.各個國家逐漸開始重視智能工廠的規(guī)劃與建設,智能工廠規(guī)劃是企業(yè)數字化、智能化轉型的開始，起到明確目標、設計模式、框定藍圖、確定路徑的作用，本文根據多年智能工廠規(guī)劃經驗，分享了智能工廠規(guī)劃十大重點方向。

       智能工廠咨詢診斷
       2021年發(fā)布了2項標準：《智能制造能力成熟度模型GB∕T 39116-2020》和《智能制造能力成熟度評估方法GB∕T 39117-2020》，對企業(yè)的智能制造成熟度分為了5個等級，即：一級（規(guī)劃級）、二級（規(guī)范級）、三級（集成級）、四級（優(yōu)化級）、五級（引領級），按五個能力要素、12個能力域、20個能力子域展開評估，每個子域也給出了所對應的1-5級評估要求和打分分值，企業(yè)可以根據自身的建設情況，對應到不同的等級要求上，然后給出分值，相對比較客觀（流程行業(yè)和離散行業(yè)也分別給出了不同的要求），企業(yè)可參照此體系進行評估。 
       這份成熟度評估方法適應于大部分企業(yè)，相對會比較粗放一點，企業(yè)如果需要精細化的評估問題和診斷定位，需要對業(yè)務管理現(xiàn)狀、數字化系統(tǒng)、自動化應用等方面進行精細化評估可以與我們聯(lián)系，用新一代自動化、信息化、數字化、智能化技術、新工藝加持制造業(yè)，實現(xiàn)降本增效提質，創(chuàng)造制造新模式。

       智能工廠廠房設計
       智能工廠的廠房設計需要引入數字孿生的理念，通過三維設計軟件進行建筑設計，尤其是水、電、氣、網絡、通信等管線的設計。同時，智能廠房要規(guī)劃智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)、智能采光與照明系統(tǒng)、通風與空調系統(tǒng)、智能安防報警系統(tǒng)、智能門禁一卡通系統(tǒng)、智能火災報警系統(tǒng)等。采用智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過人臉識別技術以及其他圖像處理技術，可以過濾掉視頻畫面中無用的或干擾信息、自動識別不同物體和人員，分析抽取視頻源中關鍵有用信息，判斷監(jiān)控畫面中的異常情況，并以最快和最佳的方式發(fā)出警報或觸發(fā)其它動作。
       整個廠房的的工作分區(qū)（加工、裝配、檢驗、進貨、出貨、倉儲等）應根據工業(yè)工程的原理進行分析，可以使用數字化制造仿真軟件對設備布局、產線布置、車間物流進行仿真。在廠房設計時，還應當思考如何降低噪音，如何能夠便于設備靈活調整布局，多層廠房如何進行物流輸送等問題。

       智能產線規(guī)劃
       智能產線是智能工廠規(guī)劃的核心環(huán)節(jié)，企業(yè)需要根據生產線要生產的產品、產能和生產節(jié)拍，采用價值流圖等方法來合理規(guī)劃智能產線。智能產線的特點是：在生產和裝配的過程中，能夠通過傳感器、數控系統(tǒng)或RFID自動進行生產、質量、能耗、設備績效（OEE）等數據采集，并通過電子看板顯示實時的生產狀態(tài)，能夠防呆防錯；通過安燈系統(tǒng)實現(xiàn)工序之間的協(xié)作；生產線能夠實現(xiàn)快速換模，實現(xiàn)柔性自動化；能夠支持多種相似產品的混線生產和裝配，靈活調整工藝，適應小批量、多品種的生產模式；具有一定冗余，如果生產線上有設備出現(xiàn)故障，能夠調整到其他設備生產；針對人工操作的工位，能夠給予智能的提示，并充分利用人機協(xié)作。
       設計智能產線需要考慮如何節(jié)約空間，如何減少人員的移動，如何進行自動檢測，從而提高生產效率和生產質量。企業(yè)建立新工廠非常強調少人化，因此要分析哪些工位應用自動化設備及機器人，哪些工位采用人工。對于重復性強、變化少的工位盡可能采用自動化設備，反之則采用人工工位。

      精益生產管理
      精益生產的核心思想是消除一切浪費，確保工人以最高效的方式進行協(xié)作。很多制造企業(yè)采取按訂單生產或按訂單設計，滿足小批量、多品種的生產模式。智能工廠需要實現(xiàn)零部件和原材料的準時配送，成品和半成品按照訂單的交貨期進行及時生產，建立生產現(xiàn)場的電子看板，通過拉動方式組織生產，采用安東系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)和解決生產過程中出現(xiàn)的異常問題；同時，推進目視化、快速換模。很多企業(yè)采用了U型的生產線和組裝線，建立了智能制造單元。推進精益生產是一個持續(xù)改善的長期過程，要與信息化和自動化的推進緊密結合。

      智能物流規(guī)劃
      推進智能工廠建設，生產現(xiàn)場的智能物流十分重要，尤其是對于離散制造企業(yè)。智能工廠規(guī)劃時，要盡量減少無效的物料搬運。很多優(yōu)秀的制造企業(yè)在裝配車間建立了集中揀貨區(qū)，根據每個客戶訂單集中配貨，并通過DPS(Digital Picking System)方式進行快速揀貨，配送到裝配線，消除了線邊倉。
      離散制造企業(yè)在兩道機械工序之間可以采用帶有導軌的工業(yè)機器人、桁架式機械手等方式來傳遞物料，還可以采用AGV、RGV（有軌穿梭車）或者懸掛式輸送鏈等方式傳遞物料。在車間現(xiàn)場還需要根據前后道工序之間產能的差異，設立生產緩沖區(qū)。立體倉庫和輥道系統(tǒng)的應用，也是企業(yè)在規(guī)劃智能工廠時，需要進行系統(tǒng)分析的問題。

      信息化規(guī)劃
      企業(yè)信息化規(guī)劃是為了促使業(yè)務管理程序更加合理，從而有助于增強企業(yè)的快速反應能力；為了促進企業(yè)資源的合理高效利用，使其在現(xiàn)在資源條件下達到最佳利用效果，求得最大的經濟利益。
      建立企業(yè)信息化規(guī)劃需要考慮全局性，構建一個可拓展、具有張力和彈性的基礎協(xié)同架構，解決在網絡環(huán)境下業(yè)務集成的需要，將應用程序和不同服務，通過這些服務之間定義好的接口和協(xié)議對接起來。
      需要設計三層平臺支持整個企業(yè)信息化，三層平臺分別是---硬件支撐平臺、軟件支撐平臺、應用系統(tǒng)平臺。硬件支撐平臺是整個信息化的基礎，軟件支撐平臺是信息系統(tǒng)應用的支撐，應用系統(tǒng)平臺是企業(yè)實現(xiàn)管理信息化的手段。
      應用系統(tǒng)平臺應部署四個層面的應用：運營層、管理層、決策層、呈現(xiàn)層。各層部署的應用最終集成在企業(yè)信息化建設平臺，綜合運用現(xiàn)代管理技術和信息技術，實現(xiàn)企業(yè)內的管理、經營、決策等各方面的總體集成，從而實現(xiàn)企業(yè)信息化規(guī)劃的目的。

       數據采集
       生產過程中需要及時采集產量、質量、能耗、加工精度和設備狀態(tài)等數據，并與訂單、工序、人員進行關聯(lián)，以實現(xiàn)生產過程的全程追溯。出現(xiàn)問題可以及時報警，并追溯到生產的批次、零部件和原材料的供應商。此外，還可以計算出產品生產過程產生的實際成本。有些行業(yè)還需要采集環(huán)境數據，如溫度、濕度、空氣潔凈度等數據。
       企業(yè)需要根據采集的頻率要求來確定采集方式，對于需要高頻率采集的數據，應當從設備控制系統(tǒng)中自動采集。企業(yè)在進行智能工廠規(guī)劃時，要預先考慮好數據采集的接口規(guī)范，以及SCADA（監(jiān)控和數據采集）系統(tǒng)的應用。不少廠商開發(fā)了數據采集終端，可以外接在機床上，解決老設備數據采集的問題，企業(yè)可以進行選型應用。

       設備管理
       制造企業(yè)在規(guī)劃智能工廠時，必須高度關注智能裝備的最新發(fā)展。機床設備正在從數控化走向智能化，實現(xiàn)邊測量、邊加工，對熱變形、刀具磨損產生的誤差進行補償，企業(yè)也開始應用車銑復合加工中心，很多企業(yè)在設備上下料時采用了工業(yè)機器人。
       未來的工廠中，金屬增材制造設備將與切削加工（減材）、成型加工（等材）等設備組合起來，極大地提高材料利用率。除了六軸的工業(yè)機器人之外，還應該考慮SCARA機器人和并聯(lián)機器人的應用，而協(xié)作機器人則將會出現(xiàn)在生產線上，配合工人提高作業(yè)效率。

      能源管理
      為了降低智能工廠的綜合能耗，提高勞動生產率，特別是對于高能耗的工廠，進行能源管理是非常有必要的。采集能耗監(jiān)測點（變配電、照明、空調、電梯、給排水、熱水機組和重點設備）的能耗和運行信息，形成能耗的分類、分項、分區(qū)域統(tǒng)計分析，可以對能源進行統(tǒng)一調度、優(yōu)化能源介質平衡，達到優(yōu)化使用能源的目的。
      同時，通過采集重點設備的實時能耗，還可以準確知道設備的運行狀態(tài)（關機、開機還是在加工），從而自動計算OEE。通過感知設備能耗的突發(fā)波動，還可以預測刀具和設備故障。此外，企業(yè)也可以考慮在工廠的屋頂部署光伏系統(tǒng)，提供部分能源。

       數據可視化
       數據大屏是當前流行的數據可視化工具，它將工廠、車間、倉庫、實驗室的關鍵業(yè)務指標以可視化的方式展示到大屏上，不僅能讓生產人員快速從繁雜的業(yè)務數據中找到目標數據，還可以對決策者起到輔助作用。隨著可視化時代的到來，規(guī)?；a的出現(xiàn)，不斷更新HG-BI工業(yè)大數據可視化平臺。
       對于數據可視化，很多人會理解成頁面設計，認為沒有什么難度。如果在單純的技術層面解讀也許沒有問題，但更多的價值是數據維度的設計，這些并不是技術難度，而是業(yè)務難度。這其中核心的價值是數據分析的結果是否有用，圖表分析目的是讓更多的人看得懂，分析維度的準確更加重要。所以，單純的數據呈現(xiàn)已經不能滿足當前的需求，數據可視化，要從業(yè)務角度、技術角度、交互角度、美術設計角度、算法角度綜合考慮。