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智能工厂规划设计需要变革创新

2020-06-27

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讯:大家知道由于新一代信息技术, 云计算、大数据、人工智能一系列新技术的发展,掀起了新一轮的工业革命,工业革命对于我们制造企业来讲既是严峻的挑战,也是一个机遇,我们怎么面对这场革命是每个企业应该思考的问题。我认为对于我们企业,一定要按照智能工厂的方向去努力,来做规划,做好规划设计,一步一步地来迎接这场挑战。

今年两会,政府工作报告提出要“打造工业互联网平台,拓展‘智能+’,为制造业转型升级赋能”,再次为制造业的发展指明了方向。对于制造业企业来讲,新一代信息技术, 包括工业互联网、人工智能、大数据、云计算,等等,我认为这些都是一粒粒的珍珠,我们智能制造是能够穿起珍珠的绳子,我们只要按照这个方向规划我们企业,把新一代信息技术创起来,就可以构成一个璀璨的项链。所以我认为制造业企业只要抓住智能制造这个主攻方向,正确地应用新一代不同的信息化技术。

智能制造要用一些什么基本技术呢?传感技术是毫无疑问,首先要感知环境各种变化和参数,然后嵌入式系统,收集采集各种设备的运行参数和状态,要用先进控制与优化技术。然后就是故障诊断和健康维护技术,当然还要用到人工智能的技术。

下面我要讲讲智能工厂规划设计和总体流程。现在每个企业都面临这样一个新的工业革命,面临转型升级和高质量发展,对制造业企业来讲,按照智能制造这一方向来规划企业的信息化跟工业化深度融合,是必然的选择。那么,智能工厂规划首先应该遵照什么原则?首先我认为这是企业发展战略的重要组成部分,为实现企业的战略目标服务,是企业转型升级、提高企业核心竞争能力的一种选择。由于受到资金、人才、技术、时间的约束, 我们一定要有一个总体规划分布实施,智能工厂很多的部门,要在总经理的领导下,组织相关部门进行总体设计。另外以管理变革和创新思维进行设计,我们处在新一轮工业革命时代,特别是信息通信技术的发展、信息技术与工业技术的全面深度融合,打造企业核心竞争能力的管理模式、组织结构、业务流程、技术都要变革。

什么是我们的目标?我认为应该将现在的管理理论,与最新的信息技术、自动化技术、信息物理系统、大数据、云计算融合,通过一系列软件来构建智能设计、智能产品、智能经营、智能生产、智能服务、智能决策组成的智能工厂。要全生命周期地考虑企业的智能化,首先就是考虑企业的发展战略,根据企业发展战略来识别可持续发展的竞争能力是什么,到底需要什么样的核心竞争能力,分析出核心能力以后,才能考虑怎样用最新的信息技术来打造核心竞争能力。在信息物理系统支持下,实现客户需求、产品设计、工艺设计、物料采购、生产制造、进出厂物流、生产物流、售后服务整个价值链上的横向集成, 企业内部的设备层与控制、制造执行层、经营管理层、经营决策层的纵向集成。

信息物理融合系统CPS就是通过物联网、服务网将制造业企业设施、设备、组织、人互通互联,集计算机、通讯系统、感知系统为一体, 实现对物理世界安全、可靠、实时、协同感知和控制,对物理世界实现“感”“联”“知”“控”。CPS由感知层、网络层、认知层和控制层组织成, 具有环境感知性、自愈性、异构性、开放性、可控性、移动性、融合性和安全性等特征。

首先智能设计,深化CAX的应用,开展基于模型定义MBD的设计, 在设计知识库、专家系统的支持下进行产品创新设计。在虚拟环境下设计出数字化样机,对其结构、性能、功能进行模拟仿真,优化设计, 实验验证,配置管理。支持并行设计、协同设计。在工艺知识库的支持下进行工艺设计、工艺过程模拟仿真。最大限度缩短产品设计、试制周期, 快速响应客户需求,提高产品设计的创新能力。

另外就是智能产品,就是要将先进制造技术、自动控制技术、传感技术、软件技术、嵌入式系统和智能技术的集成和深度融合,使产品具有感知、分析、推理、决策、控制功能,具有信息存储、传感、无线通信功能,进入物联网,实现远程监控、远程服务的能力,这就是智能产品。如智能加工中心、自适应数控机床、自动驾驶汽车、智能仪表。

智能运营, 将先进的管理理念——精益生产、敏捷制造、网络化协同制造,融入企业资源计划ERP、供应商关系管理SRM、客户关系管理CRM系统,实现从客户需求、设计、工艺、采购、物流、生产、交付、服务整个供应链上的物流、信息流、资金流、责任流优化与控制。使得任何客户的需求变动、设计更改在整个供应链的网络中快速传播,及时响应,实现全价值链上的信息集成和优化调度。

智能生产。智能生产系统由智能装备、智能控制、智能物流、制造执行四个分系统组成。它接受ERP的生产指令,进行优化排产、资源分配、进度跟踪、智能调度、设备的运行维护和监控,过程质量的监控和分析,产品的追溯,绩效管理等。自动化仓储和物流配送、生产过程物流的自动传输。智能化生产装备和控制系统,组成多条柔性生产系统FMS、FMC、FML进行产品的加工、装配。总之,从生产任务下达到产品交付全过程的人、机、料、法、环的优化管理和闭环控制,一切例外事件的处置。实现柔性、优质、高效、低成本的智能生产活动。

智能服务, 对我们企业来讲, 从单纯的制造向制造服务转型,制造服务转型包括的内容很多,包括工程总承包、交钥匙工程、售后服务等一系列,我们怎么样通过互联网实现我们对客户的快速准确,优秀的服务。人工智能系统在服务当中也可以起到作用,比如现在我们有一些400电话,实际上打电话已经不是人接了,已经是机器人在跟你对话,这里有一个庞大的知识库, 客户服务知识库,根据语音识别搜索到他的答案,另外产品的远程监控和预防性维修,产品的优化运行, 这些都是人工智能可以用的。

然后就是智能决策,我们那么多系统里面存储了大量数据,这些数据怎么样建立模型,按照我们想要的目标来建立分析,为我们各级管理人员提供决策。


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