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
2021-06-11 615 zdy;來源:網絡
(原標(biao)題:走進天(tian)能(neng)綠(lv)色制造(zao)產業園(yuan),數字駕駛艙(cang)探索工(gong)廠智能(neng)化建設新路徑)
技術(shu)革(ge)新(xin)的春風迎面(mian)而來(lai),智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)普及速度超乎想象。對應(ying)工(gong)業(ye)4.0,中(zhong)國(guo)提出“中(zhong)國(guo)制造2025”,其中(zhong)的戰略任(ren)務之(zhi)一是(shi)推(tui)進信(xin)息化(hua)與(yu)工(gong)業(ye)化(hua)深(shen)度融合,并擘畫了對應(ying)的智(zhi)(zhi)能(neng)制造工(gong)程。
經過(guo)多年(nian)探(tan)索與實(shi)踐,在今天的天能(neng),智能(neng)制造(zao)已(yi)經融(rong)入其產銷研的各個(ge)環節,構(gou)建起助推企業(ye)高效健康發展的DNA。帶著對這種DNA的好奇與追問,我們(men)來到天能(neng)的數(shu)字工(gong)廠——天能(neng)綠(lv)色(se)制造(zao)產業(ye)園(yuan)。
這(zhe)座(zuo)誕生(sheng)于2018年的產業園以(yi)新能源、新材(cai)料(liao)、智能裝備的生(sheng)產為(wei)核(he)心業務。走(zou)進其(qi)中(zhong)的塑(su)制品車(che)間,能看到排列整(zheng)齊的注塑(su)機,所(suo)不同的是它加(jia)上了智能顯示(shi)屏,其(qi)中(zhong)內(nei)置多種參數;高(gao)速精準的機器人(ren)自動分(fen)揀塑(su)殼,把完成上一(yi)道(dao)的塑(su)殼拿(na)起,再放入下一(yi)道(dao)工(gong)(gong)(gong)序;AGV小車(che)駝(tuo)載物料(liao)行走(zou)在劃定的工(gong)(gong)(gong)作區域內(nei);身著(zhu)天能標志性藍色工(gong)(gong)(gong)作服的工(gong)(gong)(gong)人(ren)在工(gong)(gong)(gong)作臺(tai)末端忙(mang)碌;車(che)間盡(jin)頭的獨(du)立房間內(nei)有(you)一(yi)塊高(gao)清屏幕,屏幕會以(yi)數字化語言顯示(shi)著(zhu)車(che)間各臺(tai)機器及每一(yi)位工(gong)(gong)(gong)人(ren)的工(gong)(gong)(gong)作效(xiao)率和(he)“健康狀(zhuang)況(kuang)”。
一(yi)(yi)個人的(de)身體健康(kang)狀況可以通過(guo)智(zhi)能穿戴設備與手機互聯(lian)而實時掌握。如今(jin),一(yi)(yi)座(zuo)工廠的(de)“健康(kang)數(shu)(shu)(shu)據”同樣(yang)也能被翻(fan)譯成數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)語言通過(guo)一(yi)(yi)塊屏幕(mu)顯示,這(zhe)塊屏幕(mu)就是“數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)駕駛艙”。數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)駕駛艙正(zheng)是天能綠色(se)制造產業園智(zhi)能化建(jian)設進(jin)程中濃(nong)墨重(zhong)彩(cai)的(de)一(yi)(yi)筆(bi)。
TOS數字駕駛艙:
智(zhi)能制(zhi)造體現在生產(chan)端(duan)就是(shi)敏(min)捷生產(chan)
智(zhi)能(neng)(neng)生產(chan)是(shi)智(zhi)能(neng)(neng)制(zhi)造的主(zhu)線,而(er)智(zhi)能(neng)(neng)工廠是(shi)智(zhi)能(neng)(neng)生產(chan)的主(zhu)要載體。天能(neng)(neng)綠色制(zhi)造產(chan)業園是(shi)天能(neng)(neng)首座搭載了TOS(Tianneng Operation System)的智(zhi)能(neng)(neng)工廠,其(qi)數(shu)字化(hua)程(cheng)度引(yin)行業側目。
天能TOS數字駕(jia)駛(shi)艙(cang)(cang)細分(fen)為總裁駕(jia)駛(shi)艙(cang)(cang)、營銷(xiao)駕(jia)駛(shi)艙(cang)(cang)、生(sheng)產駕(jia)駛(shi)艙(cang)(cang)、供(gong)應鏈駕(jia)駛(shi)艙(cang)(cang)、廠長駕(jia)駛(shi)艙(cang)(cang)五(wu)大子駕(jia)駛(shi)艙(cang)(cang),彼此之(zhi)間(jian)分(fen)工協(xie)作,共(gong)同完成對企業全局、隔(ge)板(ban)車間(jian)、注(zhu)塑車間(jian)的數據布(bu)控與集采工作。
數字駕(jia)駛艙搭(da)載了(le)(le)工(gong)(gong)業(ye)數據集成(cheng)與(yu)資源管(guan)理系(xi)統(tong)、工(gong)(gong)業(ye)數據協(xie)同與(yu)聯合(he)計算(suan)系(xi)統(tong)兩大業(ye)內先(xian)進系(xi)統(tong),具備(bei)了(le)(le)數據資產、數據開(kai)發、智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)標簽、超(chao)級自動化(hua)、RPA、邊緣(yuan)計算(suan)等共計10個模塊30余項功能(neng)(neng),從(cong)而實現設備(bei)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)管(guan)理。同時,在智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)算(suan)法(fa)引擎驅動下形(xing)成(cheng)了(le)(le)注塑機故(gu)障(zhang)預警模型(xing)和(he)隔板線(xian)工(gong)(gong)藝參(can)數優化(hua)模型(xing),能(neng)(neng)有效控制生(sheng)(sheng)產成(cheng)本、保障(zhang)產品質量,降(jiang)低不良率、適應生(sheng)(sheng)產環境和(he)發貨地(di)區等因素,實現柔性(xing)生(sheng)(sheng)產。
再具體而(er)言,天(tian)能TOS數字駕駛艙能有效幫助公司(si)實(shi)現以下多重目(mu)標:
●訂單生產(chan)進度(du)實(shi)時監(jian)控,實(shi)現生產(chan)效率最(zui)優(you)化(hua)
未(wei)完成訂單總數在數字駕駛艙(cang)中保持(chi)動態更新(xin),下(xia)單未(wei)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)和生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)未(wei)完成的占比(bi)同步(bu)更新(xin)。一方面有助于(yu)營(ying)銷(xiao)端了(le)解訂單生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)情(qing)(qing)況(kuang),便于(yu)及時向客戶反饋生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)進度,維系客情(qing)(qing)關系;另一方面可(ke)以為生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)端提供數據(ju)支撐(cheng),持(chi)續(xu)調整(zheng)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)節(jie)奏,優化(hua)機(ji)器運(yun)營(ying)選擇,實現生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)端的投入產(chan)(chan)(chan)(chan)出比(bi)最大化(hua)。
此(ci)外,通過數字駕駛艙,管理者(zhe)可以實時查看不同單(dan)號下的訂(ding)單(dan)數量、具體產品(pin)型(xing)號及完成率,對于(yu)機器調度、訂(ding)單(dan)緩急(ji)程度設置等(deng)具有指導意義。
●庫(ku)存(cun)信息動(dong)態掌控(kong),實現倉儲成(cheng)本最優(you)化
數(shu)(shu)(shu)字(zi)駕駛(shi)艙對庫(ku)(ku)(ku)存(cun)狀況實行數(shu)(shu)(shu)字(zi)化處(chu)理(li),實現對庫(ku)(ku)(ku)存(cun)的(de)(de)(de)動態掌控,數(shu)(shu)(shu)據包括(kuo)入(ru)庫(ku)(ku)(ku)及(ji)出(chu)庫(ku)(ku)(ku)數(shu)(shu)(shu)據、不同(tong)訂(ding)單號(hao)下(xia)的(de)(de)(de)庫(ku)(ku)(ku)存(cun)數(shu)(shu)(shu)據及(ji)出(chu)入(ru)庫(ku)(ku)(ku)時(shi)間。如此一(yi)來(lai)相(xiang)比于(yu)傳(chuan)統庫(ku)(ku)(ku)存(cun)信息管(guan)理(li)存(cun)在(zai)二大優勢,一(yi)是配合(he)ERP生產管(guan)理(li)軟件能(neng)第一(yi)時(shi)間查看最(zui)新的(de)(de)(de)庫(ku)(ku)(ku)存(cun)信息,準(zhun)確率近乎百(bai)分百(bai);二是有助于(yu)建(jian)立(li)整個供應鏈協同(tong)機(ji)制,即銷(xiao)售端與客戶建(jian)立(li)緊密的(de)(de)(de)溝通,提(ti)高銷(xiao)售預測(ce)的(de)(de)(de)準(zhun)確性,運營(ying)部門(men)根據需求計劃(hua)安排(pai)合(he)理(li)的(de)(de)(de)生產計劃(hua);物(wu)流(liu)部門(men)建(jian)立(li)分銷(xiao)和倉儲(chu)網絡(luo),確定(ding)最(zui)佳的(de)(de)(de)倉儲(chu)方式(shi)和運輸方式(shi),以(yi)提(ti)高供應鏈的(de)(de)(de)靈活性。
●設備OEE,實現設備綜合效率最優化(hua)
設(she)備(bei)OEE(Overall Equipment Effectiveness)是用來表現實(shi)際的(de)生產(chan)能(neng)(neng)(neng)力相對于理論產(chan)能(neng)(neng)(neng)的(de)比(bi)率(lv)。數字駕駛艙通過對設(she)備(bei)OEE的(de)實(shi)時(shi)分析,掌握設(she)備(bei)的(de)運行率(lv)、空轉率(lv)、離(li)線率(lv)及調(diao)試率(lv),一(yi)旦運行率(lv)偏離(li)標準范圍或(huo)(huo)其他三個維(wei)度(du)的(de)數據過高,就能(neng)(neng)(neng)及時(shi)對故障設(she)備(bei)進行維(wei)護與檢修(xiu),啟用備(bei)用設(she)備(bei)或(huo)(huo)調(diao)整生產(chan)計(ji)劃,有效降(jiang)低生產(chan)停機導致(zhi)的(de)產(chan)能(neng)(neng)(neng)損(sun)失、減少設(she)備(bei)的(de)維(wei)修(xiu)費用、提高生產(chan)能(neng)(neng)(neng)力、降(jiang)低產(chan)品出現質量問題的(de)風(feng)險。
●車間參數可視化,實現制造(zao)管理(li)最優化
數字駕駛艙(cang)通(tong)過對日(ri)產品產量(liang)、日(ri)產品良率(lv)、日(ri)人(ren)均能效、當月(yue)退貨(huo)率(lv)、日(ri)生(sheng)(sheng)產效率(lv)、日(ri)廢棄量(liang)、原料庫存周轉期、設備能耗等維度(du)數據(ju)的(de)(de)掌控與分析(xi),可以幫助(zhu)決(jue)策(ce)層判(pan)斷車間的(de)(de)“健康(kang)狀(zhuang)況”并(bing)調整(zheng)或重新(xin)分配作業工人(ren)及每(mei)臺機器的(de)(de)生(sheng)(sheng)產任務,確保(bao)產品質(zhi)量(liang)標(biao)準不(bu)減的(de)(de)前提下(xia)按時或提前完成訂單,實(shi)現降本增效的(de)(de)目的(de)(de)。
智能化生產線:
產能的(de)達成(cheng)更加倚(yi)仗的(de)是算力
天能TOS數(shu)字駕(jia)駛(shi)艙鏈(lian)接的(de)(de)另一端(duan)是車間(jian)內一條條自動化的(de)(de)生產線。
得益于(yu)生(sheng)產(chan)(chan)線(xian)的自動化(hua)操作和TOS數(shu)字(zi)駕駛艙,整個生(sheng)產(chan)(chan)車間(jian)實現(xian)高度的無人(ren)(ren)化(hua)。據負責人(ren)(ren)介紹,新能(neng)源塑件生(sheng)產(chan)(chan)車間(jian)內通過5G數(shu)據和自動化(hua)生(sheng)產(chan)(chan)線(xian)覆蓋(gai),相同產(chan)(chan)能(neng)下所需(xu)要的人(ren)(ren)工數(shu)量(liang)已經明顯減(jian)少,生(sheng)產(chan)(chan)重度依賴人(ren)(ren)力的情(qing)況一去不(bu)返。
走進(jin)車(che)間(jian)(jian),多(duo)條自動(dong)(dong)化(hua)生產(chan)(chan)線正滿負荷運(yun)作。經過機器(qi)手、傳送履(lv)帶等(deng)機械化(hua)程序和裝備,塑件產(chan)(chan)品的拼裝、成型、傳送、檢測等(deng)多(duo)道工(gong)序都從原先的人工(gong)操作升(sheng)級(ji)為自動(dong)(dong)化(hua)生產(chan)(chan)操作。除了生產(chan)(chan)流水線外,車(che)間(jian)(jian)在產(chan)(chan)品運(yun)輸、倉(cang)儲(chu)方面也(ye)都通過AGV小車(che)、自動(dong)(dong)貨柜等(deng)實現自動(dong)(dong)作業。
高度無(wu)人化生產線(xian)的(de)背(bei)后,最(zui)為重要的(de)還(huan)不是精密的(de)先進智能(neng)設備(bei),而(er)是基于大數據算(suan)力(li)的(de)控制系(xi)(xi)統。將(jiang)智能(neng)設備(bei)用(yong)于工(gong)業生產似乎只(zhi)需(xu)(xu)要一個購買(mai)的(de)步驟就可以(yi)完成,其實不然。以(yi)新能(neng)源塑件(jian)(jian)車(che)間內最(zui)為常用(yong)的(de)機器(qi)臂為例,機器(qi)臂扮演(yan)的(de)只(zhi)是最(zui)終(zhong)的(de)執行(xing)角色,它需(xu)(xu)要配備(bei)末端執行(xing)器(qi)、工(gong)具變化器(qi)、力(li)覺感應配件(jian)(jian)、配件(jian)(jian)供給設備(bei)以(yi)及總控制系(xi)(xi)統等多(duo)個部件(jian)(jian)與系(xi)(xi)統,同時,須提前將(jiang)機器(qi)手工(gong)作程序編(bian)制完成,做好全部準備(bei)后機器(qi)手才(cai)能(neng)發揮真正價值。