星期四, 5月 19

    基於物联网的数字化技术创新驱动数字化转型

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    前言

    人口红利消失对于传统制造业的冲击还在持续发酵,作 业员短缺、基本工资上涨导致人工成本上升、员工的 频繁流动导致生产线员工技能水平随之波动,进而导致 产品品质不稳定,生产效率下降。另外,“招工难,用 工难”更是每一个企业主正在面临的通病。当前整个制 造业所面临的困境,迫使企业将劳动密集型的大规模制 造,向技术密集性的柔性制造转型,传统生产向数字化 生产转变,最大限度地导入自动化,用机械设备代替人工作业。

    尽管困难就在眼前,但还是有很多企业鉴於生产产品的 属性、现有的设备状态以及现实的生产基础等等相关因 素的考虑,还在犹豫是否要进行自动化的升级改造?但 与此同时,物联网、云计算、大数据、移动互联网、5G 等为代表的新一轮技术创新犹如春笋般崛起,制造业的 格局已经悄然发生了改变。伴随着新兴经济体快速崛 起,全球市场经济交流合作规模空前庞大,多样化、个 性化需求快速发展,用户体验已成为市场竞争力的关键要素。多样化、个性化的需求,迫使传统的“大规模生产”向“大规模定制”转变;用户体验的需求使得集中生产向“就地研发、就地生产、就地销售”转变。

    当今企业面临的已不再是招工难,用工难的问题,而 是生产模式转变的问题:传统生产向自动化生产转 变,自动化生产向数字化生产转变,以及数字化生产 向智能化生产的转变。中国十九大提出:要加快建设 制造强国,加快发展先进制造业,实施“中国制造 2025”,要以新一代信息技术与制造技术深度融合为 主线,以推进智能制造为主攻方向实现制造业由大变 强的历史跨越。

    图 1: 智能制造与传统制造异同

    图 2: 智能制造与传统制造异同

    ◆智能制造的定义

    智能制造是先进传感器、仪器、监测、控制和过程优 化的技术和实践的组合,他将信息和通信技术与制造 环境融合在一起,实现工厂和企业中能量、生产率、 成本的实施管理。智能制造需要实现的目标有4个:

    1.产品的智能化
    2.生产的自动化
    3.信息流和物资流合一
    4.价值链同步

    传感器技术、测试技术、信息技术、数控技术、数据库技术、数据采集与处理技术、互联网技术、人工技术、智能技术、生产管理等与产品生产全生命周期相关的先进制造技术,均是智能制造技术的内涵,智能制造是以智能工厂的形式呈现。

    智能制造的基本属性:
    1.对信息流和物流的自动感知和分析。
    2.对制造过程信息流和物流的自主控制。
    3.对制造过程的自主优化运行。 信息技术和制造业的结合代表着未来工业发展的方向。从创意、订单到研发、生产、终端客户产品交付、 再到废物循环利用,包括与之紧密联系的各行各业, 在各个阶段都能更好的满足日益个性化的客户需求。

    图 3: 制造资源物联化

    图 4: 制造资源物联化

    ◆数字化工厂的特点

    1.全部加工过程自动化,高度柔性化,产品快速切换,满足小批量、个性化定制生产,可实现多种生产模式。

    2.制造资源物联化,所有的设备及工具,都有自己的数字身份证,在存放及上机使用之前通过RFID读写头读取数据。 RFID数据载体能放置在工件托盘上或者直接安装在工件上,数据载体能存储产品详细的信息。

    3.建立数据驱动的虚拟智能工厂(信息系统),实现虚拟工厂与物理工厂相互映射,深度融合的数字双胞胎。 自动化系统研发、数字化工厂的设计及建设、以及产品的自动化生产过程,在虚拟空间统一建模,在计算机上实现从设计、加工和装配、检验、使用及回收整个生命周期的模拟和仿真,从而无需进行样品制造, 在数字化工厂的设计阶段就可模拟出其性能和制造流程,以此来优化生产线的设计质量和制造流程,优化生产管理和资源规划,达到产品开发周期和成本的最小化、产品设计质量的最优化和生产效率最高化,从而形成企业的市场竞争优势。

    4.通过信息系统对物理工厂进行可视化监控,实时查看状态,质量信息,生产实况和生产实绩,同时进行分析与决策,对物理工厂进行智能控制。

    由于科技的发展,你所看见的任何东西都和如何从已有的资产中得到最好的结果有关联,这些同样的资产 现在可以以一种前所未有的全新的监控运作方式来操作,更快的速度,更多的信息,更好的体验,而且更加高效,一言以蔽之就是所有的产业过程,所有的资产都可以得到更好的结果,业界的数据加上最好的分析方法就成了核心竞争力。

     

    图 5: 产线控制系统

    图 6: 3C 和电子行业成熟应用案例

    〝未来最好的公司会是那些能够操控连接在一起的机器世界,从传感器中收集新的信息,搭建深度学习的系 统,这些都充分的利用了基础设施的建设,而帮助我 们有更高的眼界。我们正在进入一个前所未有的,有 很高决策精準度的时代,我们需要掌控将会成为世界 经济新推手的新层次的生产力。〞

    广州维发自动化设备有限公司是一家专注於智能工厂建设的企业,公司拥有专业的非标自动化设备的研发和制造能力,产品广泛应用于3C、电子、家电、童车、 新能源电机等领域,可以根据客户的需求定制设备。 成熟的自动化应用有:精密产品自动组装、视觉检测、自动搬运、自动包装、自动码垛、钣金自动化与射出自动化等等。

    团队核心技术竞争力是积累丰富的自动化系统设计与集成经验、严谨而弹性之PLC程序设计能力、机器人应用及视觉系统应用。除此之外,与MES及WMS 系统数据的对接经验,提供工业互联网所需数据之能力。
    联络人:陈宝燕 总经理
    电子邮箱:eric.chen@vefast.com.cn
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