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智慧工厂的五大典型应用场景

发布时间: 文章分类:行业资讯 编辑作者:黑龙江云数据中心 阅读:235

[导读]:智慧工厂的概念可以追溯到德国的“工业4.0”战略。工业4.0的核心思想是通过数据驱动的智能制造,实现生产过程的自动化、信息化、数字化和智能化。智慧工厂提高生产效率、降低成本、优化资源配置,实现可持续发展。智慧工厂融合了自动化、信息化、数字化和智能化等技术,以数据驱动为核心理念,实现制造过程的智能化、柔性化、绿色化和个性化。

十四五规划在新基建的基础上进一步加快了制造业转型升级的步伐,对 5G、工业互联网、AI、工业大数据、工业软件等技术或产品作了进一步的强调,未来制造业的发展方向将是高效节能、绿色环保的智慧工厂。

智慧工厂包含工厂运营管理的五个方面,制造资源控制、现场运行监管、物流过程管控、生产执行跟踪、质量工作监督,通过对 MES、QMS、ERP、SCM 等系统的集成以及对自动化设备传感器数据的对接,打造企业的智慧工厂管理平台,实现制造管理的统一化与数字化。

在智慧工厂的建设过程中,不同的业务活动衍生出不同的信息化功能需求,而不同的功能需求又促生了不同新技术的发展,业务、功能与技术的结合形成了智慧工厂的应用场景。基于上述智慧工厂管理平台五大模块的内容,提炼出了智慧工厂的五大应用场景。


  • 应用场景一:智慧园区管理

智慧工厂对产业园的综合管理提出了更高的要求,智慧工厂要求对园区的视频监控、安防报警、人员巡查、门禁考勤、访客管理、一卡通管理、停车位、会议室、信息发布、能源使用情况、环境变化、设备参数等工作进行实时在线的统一管理,企业可利用传感器技术实现动态捕捉、热成像报警、人脸识别、温湿度感应等,再利用 OA 或报表系统实现在线巡检、信息发布、会议室线上预约、访客线上登记等。


将系统数据和传感器数据利用微服务接口的方式进行调用,形成园区全貌管理指标,最后利用 3D 建模技术开发智慧园区全局管理模型或利用数据分析工具制作园区综合管理驾驶舱,实现对园区资源的统一高效管理,打造绿色、高效、安全的智慧园区。


  • 应用场景二:智慧物流管理
物流一直是工厂管理的薄弱环节,大多数制造企业依赖第三方物流公司进行产品和原材料的运输,而对第三方物流机构的管理缺乏有力且有效的手段,导致对客户的交付时间把控不准以及对物流异常无法追溯真实原因。


企业可基于车联网技术将物流车辆的实时地理位置信息进行保存,再利用大数据处理技术实时监控所有物流车辆的运行状态,对停车超时、未按规定路线行驶、车速异常等情况进行实时报警,对收发货异常的订单可追溯其物流车辆的历史轨迹与停靠点记录,实现物流各环节精细化、动态化、可视化管理,提高物流系统智能化分析决策和自动化操作执行能力,提升物流运作效率。


  • 应用场景三:三位一体监造平台
随着制造企业对内部生产过程管理能力的提高,促生出了上下游监造管理的需求,一方面是对供应商原材料质量管控的进一步延伸,另一方面是对客户满意度更加重视的表现。从供应商到工厂到最终客户的三位一体监造平台,是智慧工厂的核心应用场景。


为了满足大客户监造接入需求,企业可利用微服务技术通过接口将生产过程数据和作业视频提取出来,同时利用数据分析平台给客户提供带有分析结果的产品出厂数据,通过权限管理开放给对应客户,实现快速响应客户监造平台数据对接以及远程厂验的需求,提升客户对产品的信任度。

而对于供应商的监造管理需要从四个方面入手,第一,对接其产线设备传感器数据,掌握供应商生产过程中的设备参数,便于后期异常追溯;第二,接入生产监控视频,实现对供应商生产作业的实时监控,提高管理力度;第三,打通供应商的生产信息系统,掌握供应商订单的执行进度与质量情况,可有效预估订单风险;第四,开发数据上报界面,对供应商临时零散的数据做到及时规范的收集,提高协同能力。


  • 应用场景四:质量控制
车间内使用的传感器、设备和仪器能够自动在线采集质量控制所需的关键数据;生产管理系统基于实时采集的数据,提供质量判异和过程判稳等在线质量监测和预警方法,及时有效发现产品质量问题。


此外,产品具有唯一标识(条形码、二维码、电子标签),可以以文字、图片和视频等方式追溯产品质量所涉及的数据,如用料批次、供应商、作业人员、作业地点、加工工艺、加工设备信息、作业时间、质量检测及判定、不良处理过程等。


  • 应用场景五:能源优化
采集关键制造装备、生产过程、能源供给等环节的能效相关数据,使用MES系统或EMS(能源管理系统)系统对能效相关数据进行管理和分析,及时发现能效的波动和异常,在保证正常生产的前提下,相应地对生产过程、设备、能源供给及人员等进行调整,实现生产过程的能效提高。


因此,智能工厂的建立可大幅改善劳动条件,减少生产线人工干预,提高生产过程可控性,最重要的是借助于信息化技术打通企业的各个流程,实现从设计、生产到销售各个环节的互联互通,并在此基础上实现资源的整合优化和提高,从而进一步提高企业的生产效率和产品质量。

智慧工厂的应用远不止于此,随着新技术、新理念的诞生,智慧工厂也将在新时代有新的表现形式,制造管理者应把握新形势,通过执行层自动化与管理层信息化的融合,加快智慧工厂的建设步伐。

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