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智慧工廠無人車間建設的要點

2024-09-07 11:30:08 技安 84

  智慧工廠無人車間在制造業中具有重大意義,它能夠實現生產全過程的無人工參與,提高生產效率,降低人力和能源成本。

  智慧工廠無人車間建設的要點

  1、智能廠房的設計

  智能廠房的設計是無人車間建設的關鍵基礎。在進行設計時,需充分考慮多個系統的協同運作。智能視頻監控系統可通過人臉識別等技術,自動識別不同的人員和物體,一旦發現異常狀況便即刻發出警報。智能采光與照明系統可依據工廠內的光線強度自動調控照明,從而降低能源消耗。通風與空調系統則能確保廠房內空氣順暢流通,為員工和設備營造適宜的工作環境。

  采用數字化制造仿真軟件對設備布局和產線布置進行仿真分析,可以優化空間利用,縮減人員移動以及物料搬運距離。例如,在廠房設計階段,依據工業工程原理,對工作分區進行合理規劃,像加工、裝配、檢驗等區域應明確劃分,以提高工作效率。同時,還需考慮降低噪音的方法,以便于設備靈活調整布局。對于多層廠房而言,要妥善規劃物流輸送方式。

  2、設備聯網

  設備聯網是實現無人車間的關鍵環節。構建工廠網絡,實現設備間的互聯意義重大。通信方式可選用有線或無線,通信協議與接口方式需建立統一標準。這樣,企業才能實現對設備的遠程監控,實時掌握設備運行狀態。

  設備聯網后,能夠實現數據的自動采集與傳輸,為生產決策提供依據。通過設備聯網,可實時采集設備的運行參數、加工精度等數據,分析設備的性能與效率,及時發現問題并進行維護。同時,設備聯網也為實現分布式數控(DNC)應用奠定了基礎,提升生產的協同性與效率。

  3、現場數據的采集和管理

  在生產進程中,會產生出大量的業務數據,包括制造、質量、倉儲、物流、設計、工藝以及人員等方面的數據。這些數據的一致性與準確性至關重要,企業務必要建立起數據管理規范,以確保數據的可靠性。

  采集方式需根據數據的頻率要求加以確定。對于高頻率采集的數據,應從設備控制系統中實現自動采集。同時,要預先對數據采集的接口規范,以及SCADA(監控和數據采集)系統的應用進行充分考慮。必要時,可建立專門的數據管理部門,明確數據管理的原則和方法,協調執行過程中出現的問題,定期檢查落實數據管理的技術標準、流程和執行情況。

智慧工廠無人車間中的自動化設備

  4、智能產線規劃

  智能產線的功能強大,例如電子看板可顯示實時生產狀態,具備防錯功能。通過安燈系統實現工序間的協作;能夠實現快速換模,適應小批量、多品種的生產模式。

  企業需依據生產線所要生產的產品族、產能以及生產節拍,運用價值流圖等方法科學規劃智能產線。在規劃進程中,要考量如何節省空間、減少人員無效動作,提升生產效率與質量。舉例,可以采用U型生產線和組裝線,構建智能制造單元,推進精益生產。

  5、工廠智能物流

  工廠智能物流在無人車間中同樣重要。減少無效的物料搬運可以提高生產效率并降低成本。例如,在離散制造企業中,可以在裝配車間建立集中揀貨區,根據客戶訂單集中配貨,借助DPS(Digital Picking System)方式快速揀貨,再配送到裝配線,消除線邊倉。

  在物流傳遞方式上,可采用帶有導軌的工業機器人、桁架式機械手、AGV、RGV或者懸掛式輸送鏈等形式。立體倉庫和輥道系統的應用同樣能提高物流效率,企業在規劃智慧工廠時需進行系統分析。

  6、生產質量管理

  質量保證體系與質量控制活動需在生產管理信息系統建設時,統一規劃并同步實施。

  質量控制應嵌入生產主流程,如將檢驗、試驗在生產訂單中作為工序或工步進行處理,使質量控制的流程、表單、數據與生產訂單相互關聯、穿透。

  7、制造執行系統(MES)

  MES是面向車間執行層的生產信息化管理系統,上與ERP系統相連,下與現場的數據采集器、條形碼、檢測儀器、PLC程控器等設備相接。

  MES的目的在于強化生產計劃的執行功能,及時進行生產調度,并實時反饋生產進展情況。面向生產一線工人,它提供指令和標準,并記錄生產數據。面向班組,可發揮基層班組長的管理效能。面向一線生產保障人員,能夠確保生產現場的各項需求得到滿足。為了提高產品準時交付率、提升設備效能以及減少等待時間,MES系統需導入生產作業排程功能,為生產計劃安排和生產調度提供輔助工具,從而提升計劃的準確性。

  智慧工廠無人車間已成為制造業發展的一種趨勢,將在生產制造中發揮越來越重要的作用,成為制造業轉型升級的關鍵驅動力。


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