走進天能綠色制造產業園,數字駕駛艙探索工廠智能化建設新路徑,自動優化生產線
2021-06-11
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zdy;來源:網絡
(原(yuan)標(biao)題:走進天(tian)能(neng)綠色制造產業園,數(shu)字駕駛艙探(tan)索工廠智能(neng)化建設新路徑)
技術革新的春風迎面而(er)來,智能化普及速度超乎想象。對應(ying)工(gong)業(ye)4.0,中(zhong)(zhong)國提出“中(zhong)(zhong)國制(zhi)造(zao)2025”,其中(zhong)(zhong)的戰略任務之一是推進信息化與工(gong)業(ye)化深度融(rong)合(he),并擘畫(hua)了對應(ying)的智能制(zhi)造(zao)工(gong)程。
經(jing)過多年探索與(yu)實踐,在今天(tian)的天(tian)能(neng),智能(neng)制造已經(jing)融入(ru)其產銷研的各個環節,構建起助推企業高效健康發(fa)展的DNA。帶著(zhu)對這種DNA的好奇與(yu)追(zhui)問,我(wo)們(men)來到(dao)天(tian)能(neng)的數(shu)字(zi)工廠——天(tian)能(neng)綠色制造產業園(yuan)。
這座誕(dan)生于(yu)2018年的(de)產(chan)業園(yuan)以新能源(yuan)、新材料、智能裝備的(de)生產(chan)為核心業務。走(zou)進其中(zhong)的(de)塑(su)(su)制品車間,能看到排列整齊的(de)注塑(su)(su)機(ji)(ji),所不同的(de)是(shi)它(ta)加上了(le)智能顯示(shi)屏,其中(zhong)內(nei)置多種參數(shu)(shu);高速精準的(de)機(ji)(ji)器(qi)人自(zi)動分揀塑(su)(su)殼,把完成上一(yi)道的(de)塑(su)(su)殼拿(na)起(qi),再放入下一(yi)道工(gong)(gong)(gong)序;AGV小車駝載(zai)物料行走(zou)在(zai)劃定(ding)的(de)工(gong)(gong)(gong)作區域(yu)內(nei);身著(zhu)天能標志性藍(lan)色工(gong)(gong)(gong)作服的(de)工(gong)(gong)(gong)人在(zai)工(gong)(gong)(gong)作臺(tai)末端忙碌(liu);車間盡頭的(de)獨立房間內(nei)有一(yi)塊(kuai)高清屏幕,屏幕會以數(shu)(shu)字化(hua)語(yu)言(yan)顯示(shi)著(zhu)車間各臺(tai)機(ji)(ji)器(qi)及每一(yi)位(wei)工(gong)(gong)(gong)人的(de)工(gong)(gong)(gong)作效率和“健(jian)康狀況”。
一個人的身體健康(kang)狀(zhuang)況可以通(tong)過(guo)(guo)智能(neng)(neng)穿戴(dai)設備與(yu)手(shou)機(ji)互(hu)聯而實時(shi)掌握。如今,一座(zuo)工(gong)廠(chang)的“健康(kang)數據”同樣也能(neng)(neng)被翻譯成(cheng)數字(zi)語(yu)言通(tong)過(guo)(guo)一塊(kuai)(kuai)屏(ping)幕顯示,這塊(kuai)(kuai)屏(ping)幕就是(shi)“數字(zi)駕(jia)駛艙(cang)”。數字(zi)駕(jia)駛艙(cang)正是(shi)天能(neng)(neng)綠(lv)色制造產業園(yuan)智能(neng)(neng)化(hua)建設進程中濃(nong)墨重彩的一筆。
TOS數字駕駛艙:
智能制造體現在生產端就(jiu)是(shi)敏捷生產
智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)生產是智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)制造(zao)的(de)主(zhu)線,而智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)工(gong)廠是智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)生產的(de)主(zhu)要(yao)載體。天能(neng)(neng)綠色制造(zao)產業園(yuan)是天能(neng)(neng)首座搭載了TOS(Tianneng Operation System)的(de)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)工(gong)廠,其數字化程度引(yin)行業側目(mu)。
天能TOS數(shu)(shu)字駕(jia)駛(shi)艙(cang)細分(fen)(fen)為總裁駕(jia)駛(shi)艙(cang)、營銷駕(jia)駛(shi)艙(cang)、生產駕(jia)駛(shi)艙(cang)、供應(ying)鏈(lian)駕(jia)駛(shi)艙(cang)、廠長駕(jia)駛(shi)艙(cang)五大子(zi)駕(jia)駛(shi)艙(cang),彼此之間(jian)分(fen)(fen)工(gong)協作,共同完成對企業全局(ju)、隔板(ban)車間(jian)、注塑車間(jian)的數(shu)(shu)據布控(kong)與(yu)集采工(gong)作。
數(shu)(shu)(shu)字駕駛艙搭載了(le)工(gong)業(ye)數(shu)(shu)(shu)據(ju)集成與資(zi)(zi)源管理(li)(li)系(xi)統(tong)、工(gong)業(ye)數(shu)(shu)(shu)據(ju)協同與聯合計算(suan)系(xi)統(tong)兩大業(ye)內先進(jin)系(xi)統(tong),具備(bei)了(le)數(shu)(shu)(shu)據(ju)資(zi)(zi)產、數(shu)(shu)(shu)據(ju)開(kai)發、智能(neng)標簽、超級自(zi)動(dong)化、RPA、邊緣計算(suan)等共計10個模塊30余項功能(neng),從而實現設備(bei)智能(neng)管理(li)(li)。同時,在智能(neng)算(suan)法引(yin)擎驅動(dong)下形(xing)成了(le)注(zhu)塑機(ji)故障預警(jing)模型和(he)隔板線工(gong)藝(yi)參數(shu)(shu)(shu)優化模型,能(neng)有效控制生(sheng)產成本(ben)、保障產品(pin)質(zhi)量,降低(di)不良率、適應生(sheng)產環境(jing)和(he)發貨地(di)區(qu)等因素,實現柔性生(sheng)產。
再(zai)具體而言,天能TOS數字駕駛艙能有效(xiao)幫(bang)助公司實現(xian)以下(xia)多重目標:
●訂單(dan)生產(chan)進度(du)實時監(jian)控,實現生產(chan)效率最(zui)優化
未完(wan)成訂單總數在數字駕(jia)駛(shi)艙(cang)中保持(chi)(chi)動(dong)態(tai)更新(xin),下(xia)單未生產和生產未完(wan)成的占比同步更新(xin)。一方面(mian)有助于營銷端了解訂單生產情況,便于及時向客戶反(fan)饋生產進度,維系客情關系;另一方面(mian)可以為生產端提供(gong)數據支撐,持(chi)(chi)續(xu)調整生產節(jie)奏(zou),優化機器運營選擇,實(shi)現生產端的投入產出比最大化。
此外,通過(guo)數字駕駛艙,管理者可以實時查看不同單號(hao)下的(de)訂單數量、具體產品型號(hao)及完成率,對于(yu)機器調度、訂單緩急程度設置等(deng)具有指導意義。
●庫存信息動態掌(zhang)控(kong),實現倉儲成本最優化
數字(zi)駕駛(shi)艙對庫(ku)存狀況實行數字(zi)化(hua)處理,實現對庫(ku)存的(de)動態掌控,數據包(bao)括入(ru)(ru)庫(ku)及(ji)出(chu)(chu)庫(ku)數據、不同訂單(dan)號下的(de)庫(ku)存數據及(ji)出(chu)(chu)入(ru)(ru)庫(ku)時間。如此一來相比于傳統庫(ku)存信息(xi)管理存在二(er)大優勢,一是(shi)配合ERP生(sheng)產管理軟件能第(di)一時間查(cha)看最新的(de)庫(ku)存信息(xi),準確(que)(que)率近(jin)乎百(bai)分百(bai);二(er)是(shi)有助于建立整個供(gong)應(ying)鏈協同機制,即銷售端與客戶(hu)建立緊密的(de)溝通,提(ti)高(gao)銷售預測(ce)的(de)準確(que)(que)性,運(yun)營部(bu)(bu)門(men)(men)根據需求計(ji)劃安(an)排(pai)合理的(de)生(sheng)產計(ji)劃;物流部(bu)(bu)門(men)(men)建立分銷和(he)倉(cang)儲網絡,確(que)(que)定最佳的(de)倉(cang)儲方(fang)式(shi)和(he)運(yun)輸方(fang)式(shi),以提(ti)高(gao)供(gong)應(ying)鏈的(de)靈活性。
●設(she)備OEE,實現設(she)備綜合效(xiao)率(lv)最優化
設(she)(she)備(bei)OEE(Overall Equipment Effectiveness)是用(yong)(yong)來表現實際的(de)(de)生(sheng)產(chan)能(neng)力相對(dui)于理論產(chan)能(neng)的(de)(de)比率(lv)(lv)。數字駕駛艙通過對(dui)設(she)(she)備(bei)OEE的(de)(de)實時(shi)(shi)分析,掌握設(she)(she)備(bei)的(de)(de)運行(xing)率(lv)(lv)、空轉率(lv)(lv)、離線率(lv)(lv)及調試(shi)率(lv)(lv),一旦運行(xing)率(lv)(lv)偏離標準范圍或其他三個維度(du)的(de)(de)數據(ju)過高,就能(neng)及時(shi)(shi)對(dui)故障(zhang)設(she)(she)備(bei)進行(xing)維護與檢修,啟用(yong)(yong)備(bei)用(yong)(yong)設(she)(she)備(bei)或調整(zheng)生(sheng)產(chan)計劃(hua),有效降(jiang)(jiang)低生(sheng)產(chan)停機(ji)導致的(de)(de)產(chan)能(neng)損(sun)失、減少(shao)設(she)(she)備(bei)的(de)(de)維修費用(yong)(yong)、提高生(sheng)產(chan)能(neng)力、降(jiang)(jiang)低產(chan)品出現質量問題的(de)(de)風險(xian)。
●車間參(can)數可視化(hua),實現制(zhi)造管理最優(you)化(hua)
數字駕駛艙(cang)通過對(dui)日產(chan)品產(chan)量、日產(chan)品良(liang)率(lv)、日人均能效(xiao)(xiao)(xiao)、當月退貨率(lv)、日生產(chan)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)、日廢棄量、原料庫(ku)存(cun)周轉期、設備能耗等維度數據的(de)掌控(kong)與分析,可(ke)以(yi)幫助決策層(ceng)判斷車間的(de)“健康狀況”并(bing)調整或重(zhong)新分配作業工(gong)人及每臺機器的(de)生產(chan)任務,確(que)保(bao)產(chan)品質(zhi)量標準不減(jian)的(de)前提下按(an)時(shi)或提前完(wan)成訂單,實(shi)現(xian)降本增效(xiao)(xiao)(xiao)的(de)目(mu)的(de)。
智能化生產線:
產能的(de)達(da)成更加倚仗的(de)是算(suan)力
天(tian)能(neng)TOS數字駕(jia)駛艙(cang)鏈接的(de)(de)另一端是車間內一條條自動(dong)化的(de)(de)生(sheng)產線。
得益于生產線的自動化操作和(he)TOS數字駕駛艙,整個生產車間實(shi)現高度的無人(ren)化。據負責人(ren)介紹,新能(neng)源塑件生產車間內(nei)通過5G數據和(he)自動化生產線覆蓋,相同產能(neng)下所(suo)需要的人(ren)工數量已經(jing)明顯減少,生產重度依賴(lai)人(ren)力的情(qing)況一(yi)去不返。
走進車間,多條自動(dong)化生(sheng)產(chan)線正滿負(fu)荷運(yun)作。經過機(ji)器手、傳送履帶等(deng)(deng)機(ji)械化程序和裝備,塑件產(chan)品(pin)的拼裝、成型、傳送、檢(jian)測(ce)等(deng)(deng)多道工序都從原先的人工操作升級為自動(dong)化生(sheng)產(chan)操作。除了生(sheng)產(chan)流水(shui)線外,車間在產(chan)品(pin)運(yun)輸(shu)、倉(cang)儲方(fang)面也都通過AGV小車、自動(dong)貨柜等(deng)(deng)實現自動(dong)作業。
高度無人化生產線(xian)的(de)(de)背后(hou),最為重要的(de)(de)還(huan)不是精(jing)密(mi)的(de)(de)先(xian)進(jin)智能設備,而是基(ji)于(yu)大數據算力的(de)(de)控制系(xi)統(tong)。將智能設備用于(yu)工業生產似乎只需(xu)要一個購買的(de)(de)步驟就可以(yi)完成(cheng),其實不然(ran)。以(yi)新能源塑件車間(jian)內(nei)最為常用的(de)(de)機(ji)(ji)器(qi)(qi)臂為例,機(ji)(ji)器(qi)(qi)臂扮(ban)演的(de)(de)只是最終的(de)(de)執(zhi)行(xing)(xing)角色,它(ta)需(xu)要配(pei)備末端執(zhi)行(xing)(xing)器(qi)(qi)、工具變化器(qi)(qi)、力覺感應配(pei)件、配(pei)件供給(gei)設備以(yi)及總控制系(xi)統(tong)等多個部件與系(xi)統(tong),同時,須提前(qian)將機(ji)(ji)器(qi)(qi)手(shou)(shou)工作程序編制完成(cheng),做好全部準備后(hou)機(ji)(ji)器(qi)(qi)手(shou)(shou)才能發揮真正(zheng)價值。