中國國際工業(yè)裝配及傳輸技術設備展覽會/中國國際智能工廠及自動化技術展覽會
2025.10.16-19 北京·北人亦創(chuàng)國際會展中心
智能工廠到底具有哪些特征?
簡單來說,智能工廠就是在智能機器作業(yè)的基礎上,引進物聯(lián)網技術和監(jiān)控技術,增強工廠內的信息管理,從而提高生產過程可控性以及合理計劃排程。智能工廠集初步智能手段和智能系統(tǒng)等新興技術于一體,構建出高效、節(jié)能、綠色、舒適的人性化工廠。近年來,在制造業(yè)復興的浪潮中,智能工廠引起了制造企業(yè)的廣泛關注,各行業(yè)越來越多的大中型企業(yè)開啟了智能工廠建設的征程。
智能工廠的核心特點是:產品的智能化、生產的自動化、信息流和物資流合一。目前來看,世界范圍內,很多企業(yè)都在向著智能工廠的方向發(fā)展,但是還沒有哪一家企業(yè)有足夠的勇氣宣布自己已經建成了一座智能的工廠。在討論智能工廠的未來圖景時,提到最多的是“大規(guī)模定制化生產”,這需要企業(yè)從幾個維度建立相關的企業(yè)能力:一、強大的客戶需求收集和分析能力;二、社會化交互的產品研發(fā)體系;三、模塊化、智能化的產品制造工藝;四、高靈活度的供應鏈管理;五、與客戶需求匹配的生產能力(包括設備維護能力);六、智能的庫存和物流管理體系。除了大規(guī)模定制化生產,智能工廠的未來圖景還包括了能源的節(jié)約(據測算有大約12%的能源節(jié)約空間),讓供應鏈更加安全,以及準確地尋找到相關領域專家的問題解決方式。而且智能工廠的生產模式不僅僅局限于生產終端消費品的企業(yè),生產設備的企業(yè)一樣可以通過實踐智能工廠來更好地滿足客戶需求、降低成本、提高交付效率、合理管理產能。
1.設備互聯(lián)。能夠實現設備與設備互聯(lián)(M2M),通過與設備控制系統(tǒng)集成,以及外接傳感器等方式,由SCADA (數據采集與監(jiān)控系統(tǒng))實時采集設備的狀態(tài),生產完工的信息、質量信息,并通過應用RFID (無線射頻技術)、條碼(一維和二維)等技術,實現生產過程的可追溯。
2.廣泛應用工業(yè)軟件。廣泛應用MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))、APS(先進生產排程)、能源管理、質量管理等工業(yè)軟件,實現生產現場的可視化和透明化。在新建工廠時,可以通過數字化工廠仿真軟件,進行設備和產線布局、工廠物流、人機工程等仿真,確保工廠結構合理。在推進數字化轉型的過程中,必須確保工廠的數據安全和設備和自動化系統(tǒng)安全。在通過專業(yè)檢測設備檢出次品時,不僅要能夠自動與合格品分流,而且能夠通過SPC(統(tǒng)計過程控制)等軟件,分析出現質量問題的原因。
3.充分結合精益生產理念。充分體現工業(yè)工程和精益生產的理念,能夠實現按訂單驅動,拉動式生產,盡量減少在制品庫存,消除浪費。推進智能工廠建設要充分結合企業(yè)產品和工藝特點。在研發(fā)階段也需要大力推進標準化、模塊化和系列化,奠定推進精益生產的基礎。
4.實現柔性自動化。結合企業(yè)的產品和生產特點,持續(xù)提升生產、檢測和工廠物流的自動化程度。產品品種少、生產批量大的企業(yè)可以實現高度自動化,乃至建立黑燈工廠;小批量、多品種的企業(yè)則應當注重少人化、人機結合,不要盲目推進自動化,應當特別注重建立智能制造單元。工廠的自動化生產線和裝配線應當適當考慮冗余,避免由于關鍵設備故障而停線;同時,應當充分考慮如何快速換模,能夠適應多品種的混線生產。物流自動化對于實現智能工廠至關重要,企業(yè)可以通過AGV、行架式機械手、懸掛式輸送鏈等物流設備實現工序之間的物料傳遞,并配置物料超市,盡量將物料配送到線邊。質量檢測的自動化也非常重要,機器視覺在智能工廠的應用將會越來越廣泛。此外,還需要仔細考慮如何使用助力設備,減輕工人勞動強度。
5.可以實現實時洞察。從生產排產指令的下達到完工信息的反饋,實現閉環(huán)。通過建立生產指揮系統(tǒng),實時洞察工廠的生產、質量、能耗和設備狀態(tài)信息,避免非計劃性停機。通過建立工廠的Digital Twin(數字映射),方便地洞察生產現場的狀態(tài),輔助各級管理人員做出正確決策。