目前我國制造業(yè)處于重要轉(zhuǎn)型期,需迫切提升自動化水平,降低人力勞動成本資源,才能跟上制造業(yè)發(fā)展潮流。
在國外的制造業(yè)發(fā)展過程中,工業(yè)自動化在其生產(chǎn)中占據(jù)著重要一環(huán),其每單位的工業(yè)機器人比率都遠(yuǎn)超過國際55的標(biāo)準(zhǔn),但國內(nèi)制造業(yè)自動化應(yīng)用則遠(yuǎn)落后于這一標(biāo)準(zhǔn),我國在工業(yè)自動化的道路上任道而重遠(yuǎn)。
自動化改造,大勢所趨
● 提高生產(chǎn)效率
● 降低勞動成本
● 節(jié)能減排
● 降低了工人的勞動強度
● 提升產(chǎn)品質(zhì)量及穩(wěn)定性
● 縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期
切勿走進(jìn)自動化改造5大誤區(qū)
① 引入機器人就是進(jìn)行自動化升級改造
機器人的應(yīng)用是自動化升級改造最具代表性的一個方面。但不等于能解決一切問題。氣動液壓控制及非標(biāo)設(shè)備自動化也是實現(xiàn)自動化非常重要的手段之一。
尤其針對一些特殊應(yīng)用,機器人不能解決的,非標(biāo)自動化設(shè)備才是答案。自動化升級改造,切不可只盯著機器人看,多種渠道才是最好。
② 機器人買回來就能用
機器人作為智能設(shè)備,并非簡單安裝調(diào)試即可使用。如果忽略機器人的開發(fā)(或二次開發(fā))與應(yīng)用,將會導(dǎo)致許多機器人買回來用不上或使用不當(dāng)。拿機器人與體育運動員來做個類比,一群好運動員(機器人)加上一個好的教練(系統(tǒng)集成商)才是讓整個球隊(企業(yè))獲勝的關(guān)鍵。
③ 自動化升級改造可以一步到位
真正的自動化升級改造,并非一個簡單工位或是機器的更換就能完成,而是一項極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程。自動化改造需量力而行,從比較成熟的自動化技術(shù)開始,從工廠急待升級改造的部位入手,逐步進(jìn)行,切不可追求一步到位。
④ 任何工序都可用自動化設(shè)備替代
采用自動化生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)的產(chǎn)品應(yīng)有足夠大的產(chǎn)量;產(chǎn)品設(shè)計和工藝應(yīng)先進(jìn)、穩(wěn)定、可靠,并在較長時間內(nèi)保持基本不變。并非所有工序都適合進(jìn)行自動化改造。在大批、大量生產(chǎn)中采用自動線有顯著的經(jīng)濟效益。
⑤ 實現(xiàn)自動化改造就是實現(xiàn)了工業(yè)4.0
近來工業(yè)4.0及中國制造2025的概念非?;馃?,以致很多企業(yè)盲目跟風(fēng)。制造業(yè)企業(yè)更應(yīng)該關(guān)注的是實際技術(shù)與問題的解決方案。當(dāng)發(fā)展到以信息為核心技術(shù)的廣義管理自動化,工業(yè)4.0時代也將應(yīng)運而生。
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(diào)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(shù)來實現(xiàn),還必須依靠信息化技術(shù)來解決業(yè)務(wù)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(diào)控、質(zhì)量管控、售后服務(wù)等提供依據(jù)和支持。自動化必須與信息化結(jié)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(jìn)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(shè)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(yīng)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(jìn)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(jìn)行質(zhì)量檢測,自動剔除不合格品,并對采集的質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行SPC分析,找出質(zhì)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(diào)整工藝,適應(yīng)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(shè)備出現(xiàn)故障,能夠調(diào)整到其他設(shè)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(guān)系。要實現(xiàn)車間的智能化,需要對生產(chǎn)狀況、設(shè)備狀態(tài)、能源消耗、生產(chǎn)質(zhì)量、物料消耗等信息進(jìn)行實時采集和分析,進(jìn)行高效排產(chǎn)和合理排班,顯著提高設(shè)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(shè)備利用率,提高產(chǎn)品質(zhì)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(yīng)實現(xiàn)自動化、透明化、可視化、精益化,同時,產(chǎn)品檢測、質(zhì)量檢驗和分析、生產(chǎn)物流也應(yīng)當(dāng)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(zhǔn)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(jìn)行指揮和調(diào)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(biāo)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(yīng)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(jìn)行詳細(xì)排產(chǎn)。