我国智能工厂发展趋势分析

   日期:2020-10-15     浏览:0    
核心提示:当前,智能制造热度高企,石化、钢铁、机械装备制造、车车制造、航空航天、飞机制造等行业纷纷开始探索建设智能工厂。《中国制造

当前,智能制造热度高企,石化、钢铁、机械装备制造、车车制造、航空航天、飞机制造等行业纷纷开始探索建设智能工厂。《中国制造2025》明确提出要推进制造过程智能化,在重点领域试点建设智能工厂/数字化车间,这必将加速智能工厂在工业行业领域的应用推广。预计未来3-5年,全国将涌现出一批智能工厂。

智能工厂的内涵及建设重点

智能工厂是实现智能制造的重要载体,主要通过构建智能化生产系统、网络化分布生产设施,实现生产过程的智能化。企业基于CPS和工业互联网构建的智能工厂原型,主要包括物理层、信息层、大数据层、工业云层、决策层。其中,物理层包含工厂内不同层级的硬件设备,从最小的嵌入设备和基础元器件*提供端到端的解决方案。

由于产品制造工艺过程的明显差异,离散制造业和流程制造业在智能工厂建设的重点内容有所不同。对于离散制造业而言,产品往往由多个零部件经过一系列不连续的工序装配而成,其过程包含很多变化和不确定因素,在一定程度上增加了离散型制造生产组织的难度和配套复杂性。企业常常按照主要的工艺流程安排生产设备的位置,以使物料的传输距离最小。面向订单的离散型制造企业具有多品种、小批量的特点,其工艺路线和设备的使用较灵活,因此,离散制造型企业更加重视生产的柔性,其智能工厂建设的重点是智能制造生产线。

流程型制造业的特点是管道式物料输送,生产连续性强,流程比较规范,工艺柔性比较小,产品比较单一,原料比较稳定。对于流程制造业而言,由于原材料在整个物质转化过程中进行的是物理化学过程,难以实现数字化,而工序的连续性使得上一个工序对下一个工序的影响具有传导作用,即如果第一道工序的原料不可用,就会影响第二道工序。因此,流程型制造业智能工厂建设的重点在于实现生产工艺的智能优化和生产全流程的智能优化,即智能感知生产条件变化,自主决策系统控制指令,自动控制设备,在出现异常工况时,即时预测和进行自愈控制,排除异常、实现安全优化运行;在此基础上,智能感知物流、能源流和信息流的状况,自主学习和主动响应,实现自动决策。

智能工厂主要建设模式

由于各个行业生产流程不同,加上各个行业智能化情况不同,智能工厂有以下几个不同的建设模式。

第一种模式是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,企业发展智能制造的内在动力在于产品品质可控,侧重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。因此其智能工厂建设模式为:一是推进生产过程数字化,在生产制造、过程管理等单个环节信息化系统建设的基础上,构建覆盖全流程的动态*化平台实现产品生产全过程跨部门协同控制;二是推进生产管理一体化,搭建企业CPS系统,深化生产制造与运营管理、采购销售等核心业务系统集成,促进企业内部资源和信息的整合和共享;三是推进供应链协同化,基于原材料采购和配送需求,将CPS系统拓展至供应商和物流企业,横向集成供应商和物料配送协同资源和网络,实现外部原材料供应和内部生产配送的系统化、流程化,提高工厂内外供应链运行效率;四是整体打造大数据化智能工厂,推进端到端集成,开展个性化定制业务。

 
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