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智能制造之路如何走?

2017-02-14  来源:中国信息产业网-人民邮电报  作者:泰尔认证研究所副总工 郑永亮

近年来,为了应对全球性金融危机和经济不景气的挑战以及新一轮工业革命带来的机遇,西方发达国家纷纷提出了发展先进制造业的国家战略,其中美国于2012年2月发布了《先进制造业国家战略计划》,德国在2013年4月推出了《德国工业4.0战略》,英国也于2013年10月推出了《英国工业2050战略》。在我国,为了适应国内经济发展新常态,把握新一轮工业革命带来的改革发展机遇期,政府也适时提出了《中国制造2025》的国家发展战略,并先后出台了《积极推进“互联网 ”行动的指导意见》、《深化制造业与互联网融合发展的指导意见》等一系列政策,明确提出以创新驱动、融合发展为主线,以推进智能制造为主攻方向的中国制造业转型升级指导思想。作为中国制造2025与德国工业4.0、美国工业互联网的交汇点,智能制造正在被国内外产学研各界广泛热议和深入探讨。那么,具体到企业实施层面,智能制造究竟该如何推进呢?答案也许是应走出一条以工业物联网为基础,以数据采集利用为手段,以管理创新为核心,以精益化和柔性化制造为目标,以集成和协同为方向的智能制造之路。

1.部署工业物联网

目前,自动化、数字化、网络化、智能化的设备技术改造路线已经得到普遍认同。对于国内制造企业而言,设备的自动化和数字化水平虽然已初步具备了一定的基础,但是绝大多数为单机使用,同时对于设备数据也没有加以采集和利用。

面对这一现状,企业首先需要进行网络化改造,包括充分利用数字化设备的通信接口、在自动化设备上加装传感器和控制器,并因地制宜地利用有线或无线网络接入技术,建设覆盖全工序全流程以及各类生产、检测、物流设备的工业互联网,充分采集制造过程中产生的大量数据和图像信息,从而为设备的集中监视、远程控制、协同制造创造条件。

另外,对于生产过程中的物流管理,可考虑采用条码识别或集中供料、自动计量的方式采集原辅材料及在制品的实时用量和库存数据,以便在精益生产管理过程中实现生产全过程中物料的“JIT”精准供应和实时的成本核算。

2.打通信息纵向通道

目前国内制造企业已普遍应用了财务管理软件,ERP(企业资源管理系统)和OA(自动化办公系统)也得到了一定的推广和普及。但产品和工艺设计、生产制造、设备管理、仓储物流管理、质量管理等方面的信息化应用尚未普及,也没有充分打通设备监控与操作层、生产运营管控层、企业经营决策层之间的信息流转通道,大量数据没有得到有效地收集和开发利用、信息传递不及时,现场管理主要依靠管理人员的经验,管理水平还远未达到数字化、科学化和精细化的程度。

对此,企业需要在设备联网改造的基础之上,在监控操作层开发部署DCS(分布式控制系统)、SCADA(数据采集与监视控制系统)、APC(先进控制系统)等工业控制系统;在生产运营层开发部署MES(制造执行系统)、APS(高级计划与排程系统)、EM(设备管理系统)、CAD/CAE/CAPP(计算机辅助设计/工程/工艺规划)、PLM/PDM(产品生命周期/产品数据管理)、LIMS(质量管理系统)、WMS(仓储管理系统)等信息化系统;在经营决策层部署ERP、SCM(供应链管理)、CRM(客户关系管理)等系统。并通过数据接口、中间件、数据总线、ESB(企业服务总线)等实现从设备层一直到决策层的集成,消除信息孤岛,确保对企业大数据进行充分加工和利用,从而构建数字化工厂。

关键词:智能制造 制造执行系统 LIMS 制造企业 集成