工業(yè)自動化尤為重要,越來越多的企業(yè)已進行工業(yè)自動化改革或正在進行工業(yè)自動化整改。本文中,將對工業(yè)自動化予以簡單介紹,并對工業(yè)自動化的改造方式和途徑加以介紹。如果你對工業(yè)自動化相關知識存在興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、工業(yè)自動化簡介
工業(yè)自動化就是工業(yè)生產(chǎn)中的各種參數(shù)為控制目的,實現(xiàn)各種過程控制,在整個工業(yè)生產(chǎn)中,盡量減少人力的操作,而能充分利用動物以外的能源與各種資訊來進行生產(chǎn)工作,即稱為工業(yè)自動化生產(chǎn),而使工業(yè)能進行自動生產(chǎn)之過程稱為工業(yè)自動化。
世界工業(yè)自動化行業(yè)經(jīng)過幾十年的大浪淘沙,已形成少數(shù)跨國公司規(guī)模生產(chǎn)、瓜分全球市場的寡頭壟斷局面。原來的幾百個廠商目前只剩下幾十個,最著名者如西門子、ABB、HONEYWELL、三菱、菲尼克斯等,其工控產(chǎn)品均號稱兼具DCS/PLC/FCS功能,在質量、價格、售后服務方面已經(jīng)贏得了市場信譽。
一般認為,工業(yè)自動化有兩個主要領域:以過程(流體運動)控制技術支撐的流程自動化(PA)和以運動控制技術支撐的工廠自動化(FA或離散型生產(chǎn)自動化)。前者從傳統(tǒng)的模擬式回路儀表起步,綜合ICT控制技術,發(fā)展為分布式(或集散式)控制系統(tǒng)DCS.其高度的可靠性、方便的組態(tài)軟件、豐富的控制算法、開放的聯(lián)網(wǎng)能力等優(yōu)點,成為計算機工業(yè)控制系統(tǒng)的主流,廣泛應用于大型、設備眾多、工況復雜的流程型裝備的自動控制,如大型化工廠、火電廠等。
二、自動化改造方式與途徑
1、自動化與信息化的融合
未來企業(yè)需要根據(jù)市場需求,彈性地調整產(chǎn)能,實現(xiàn)個性化定制,制造出智能的產(chǎn)品。
這不能僅依靠自動化技術來實現(xiàn),還必須依靠信息化技術來解決業(yè)務層面的問題,為工廠賦予智慧,為市場決策、數(shù)據(jù)分析、判斷、調控、質量管控、售后服務等提供依據(jù)和支持。自動化必須與信息化結合才能夠發(fā)揮最大功效,否則單純的自動化是沒有意義的。
2、提高裝備的智能化
制造裝備經(jīng)歷了機械裝備到數(shù)控裝備,目前正在逐步發(fā)展為智能裝備。智能裝備具有檢測功能,可以實現(xiàn)在機檢測,從而補償加工誤差,提高加工精度,還可以對熱變形進行補償。
ABB推出的雙臂機器人YUMI,就是智能型工業(yè)機器人的典范。
以往一些精密裝備對環(huán)境的要求很高,現(xiàn)在由于有了閉環(huán)的檢測與補償,可以降低對環(huán)境的要求。智能裝備一個最基本的要求,就是要提供開放的數(shù)據(jù)接口,能夠支持設備聯(lián)網(wǎng)。
3、提高生產(chǎn)線的智能化
智能化生產(chǎn)線在我國制造企業(yè)的應用還處于起步階段,但必然是發(fā)展的方向。
智能產(chǎn)線的特點是:
在生產(chǎn)和裝配的過程中,能夠通過傳感器或RFID自動進行數(shù)據(jù)采集,并通過電子看板顯示實時的生產(chǎn)狀態(tài);能夠通過機器視覺和多種傳感器進行質量檢測,自動剔除不合格品,并對采集的質量數(shù)據(jù)進行SPC分析,找出質量問題的成因;能夠支持多種相似產(chǎn)品的混線生產(chǎn)和裝配,靈活調整工藝,適應小批量、多品種的生產(chǎn)模式;具有柔性,如果生產(chǎn)線上有設備出現(xiàn)故障,能夠調整到其他設備生產(chǎn);針對人工操作的工位,能夠給予智能的提示。
4、提高車間的智能化
一個車間通常有多條生產(chǎn)線,這些生產(chǎn)線要么生產(chǎn)相似零件或產(chǎn)品,要么有上下游的裝配關系。要實現(xiàn)車間的智能化,需要對生產(chǎn)狀況、設備狀態(tài)、能源消耗、生產(chǎn)質量、物料消耗等信息進行實時采集和分析,進行高效排產(chǎn)和合理排班,顯著提高設備利用率(OEE)。
因此,無論什么制造行業(yè),制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)成為企業(yè)的必然選擇。MES是一個車間級的綜合管理系統(tǒng),可以幫助企業(yè)顯著提升設備利用率,提高產(chǎn)品質量,實現(xiàn)生產(chǎn)過程可追溯和上料防錯,提高生產(chǎn)效率。
5、提高工廠的智能化
僅有自動化生產(chǎn)線和一大堆機器人,并不是智能工廠。作為智能工廠,不僅生產(chǎn)過程應實現(xiàn)自動化、透明化、可視化、精益化,同時,產(chǎn)品檢測、質量檢驗和分析、生產(chǎn)物流也應當與生產(chǎn)過程實現(xiàn)閉環(huán)集成。一個工廠的多個車間之間要實現(xiàn)信息共享、準時配送、協(xié)同作業(yè)。
一些離散制造企業(yè)也建立了類似流程制造企業(yè)那樣的生產(chǎn)指揮中心,對整個工廠進行指揮和調度,及時發(fā)現(xiàn)和解決突發(fā)問題,這也是智能工廠的重要標志。智能工廠必須依賴無縫集成的信息系統(tǒng)支撐,主要包括PLM、ERP、CRM、SCM和MES五大核心系統(tǒng)。大型企業(yè)的智能工廠需要應用ERP系統(tǒng)制定多個車間的生產(chǎn)計劃,并由MES系統(tǒng)根據(jù)各個車間的生產(chǎn)計劃進行詳細排產(chǎn)。
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