智能生产是推动智能制造发展的核心,而智能工厂则是实现这一目标的关键载体。随着新一代人工智能技术的应用,未来20年,中国的企业将致力于建设能够自学习、自适应、自控制的新一代智能工厂。在这段时间内,生产线、车间和工厂的智能化升级将成为推动智能制造的主要战场。
智能工厂的定义与特点
智能工厂是实现智能制造的重要手段,主要通过构建智能化生产系统和网络化分布式生产设施,实现生产过程的智能化。智能工厂具备以下特点:
1. 自主能力:能够采集、分析、判断和规划数据。
2. 预测与仿真:通过整体可视化技术进行推理预测,利用仿真和多媒体技术展示设计与制造过程。
3. 自组织:系统各部分能够自行组成最佳系统结构,具备协调、重组和扩展能力。
4. 自学习与维护:具备自我学习和自行维护的能力。
5. 人机协作:实现人与机器的协同工作,其核心是人机交互。
典型案例
1. 西门子安贝格工厂:
实现了多种型号工控机的混线生产,产品合格率高达99.9988%。
2. FANUC公司:
实现了机器人和伺服电机生产过程的高度自动化和智能化,最高可达720小时无人值守。
3. 施耐德电气:
实现了电气开关制造和包装过程的全自动化。
4. 三菱电机名古屋制作所:
采用人机结合的新型机器人装配生产线,显著提高了单位生产面积的产量。
5. 德国MAN重卡:
搭建了完备的厂内物流体系,并建立了物料超市。
6. 慕思床垫智慧工厂:
采用浙江爱马斯智能自动化床垫生产线和沙发生产线,实现床垫和沙发的智能制造,人机交互自动生产。
7. 美国哈雷戴维森公司:
搭建了完备的厂内物流体系,并建立了物料超市。
浙江爱马斯床垫生产线的优势
1. 高效生产:
可以实现24小时不停机生产,大幅增加床垫产能,提高效率。
2. PLC全线控制:
全线PLC控制自主研发,无需外协,实现整套集成系统的全程管控,避免多头对接。
3. 智能化输送:
智能自动化立体输送,减少人工搬运。
4. 减少工作失误:
降低不良品率和生产错误。
5. 减少人工:
减少在线人工,实现减员增效,降低管理成本。
6. 适用广泛:
适合各种高中档床垫的生产制造。
7. 双效结合:
人效和平效双效结合,产能充分释放,效率翻倍。
8. 高产能:
全线设备产能可达200张至3000张/天。
9. MES系统:
利用MES系统彻底放手生产管理,专注于扩大市场份额。
智能工厂的不同建设模式
1. 模式一:从生产过程数字化到智能工厂
在石化、钢铁、冶金、建材、纺织、造纸、医药、食品等流程制造领域,企业推动智能制造的内在动力在于提升产品品质可控性,重点是从生产数字化建设起步,基于品控需求从产品末端控制向全流程控制转变。
2. 模式二:从智能制造生产单元到智能工厂
在机械、汽车、航空、船舶、轻工、家用电器和电子信息等离散制造领域,企业推动智能制造的核心在于拓展产品价值空间,重点是从单台设备自动化和产品智能化入手,基于生产效率和产品效能的提升实现价值增长。
3. 模式三:从个性化定制到互联工厂
在家电、服装、家居等消费品制造领域,企业推动智能制造的重点在于充分满足消费者多元化需求的同时实现规模经济生产,重点是通过互联网平台开展大规模个性定制模式创新。
建设智能工厂是制造企业转型升级的重要途径。企业应围绕中长期发展战略,根据自身产品、工艺、设备和订单的特点,合理规划智能工厂的建设蓝图。在推进规范化和标准化的基础上,从最迫切需要解决的问题入手,务实推进智能工厂的建设。
