數字化車(chē)間建設是制造企業(yè)實(shí)施智能制造的主戰場(chǎng),是制造企業(yè)走向智能制造的起點(diǎn),要以實(shí)際需求為牽引,以經(jīng)濟效益為驅動(dòng),以成功落地為導向。在先進(jìn)設備的基礎上,在管理方面深挖潛力,充分發(fā)揮人的作用,構建數字化、網(wǎng)絡(luò )化和適度智能的生產(chǎn)模式,切實(shí)做到降本提質(zhì)增效,提升企業(yè)的競爭力。

  經(jīng)濟學(xué)家威廉·拉佐尼克在《車(chē)間的競爭優(yōu)勢》一書(shū)中強調指出:

  在價(jià)值創(chuàng )造過(guò)程中,其核心是通過(guò)車(chē)間生產(chǎn)將原料轉化為產(chǎn)品——這可以稱(chēng)為生產(chǎn)性轉化。

  在制造型企業(yè),車(chē)間處于非常重要的位置。企業(yè)價(jià)值最終表現在產(chǎn)品與服務(wù)上,而車(chē)間是企業(yè)中將各種圖紙轉變?yōu)楫a(chǎn)品的主要場(chǎng)所,是決定生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節,車(chē)間往往也是企業(yè)中員工數量最多的組織。因此,在很大程度上,車(chē)間強則企業(yè)強,車(chē)間智則企業(yè)智?!吨袊圃?025》中也明確指出:“推進(jìn)制造過(guò)程智能化,在重點(diǎn)領(lǐng)域試點(diǎn)建設智能工廠(chǎng)/數字化車(chē)間。”數字化車(chē)間建設是智能制造的重要一環(huán),是制造企業(yè)實(shí)施智能制造的主戰場(chǎng),是制造企業(yè)走向智能制造的起點(diǎn)。

  數字化車(chē)間的建設主線(xiàn)

  目前,國內外對數字化車(chē)間還沒(méi)有標準的定義,筆者基于自己的理解,對數字化車(chē)間進(jìn)行如下描述:

  數字化車(chē)間是基于生產(chǎn)設備、生產(chǎn)設施等硬件設施,以降本提質(zhì)增效、快速響應市場(chǎng)為目的,在對工藝設計、生產(chǎn)組織、過(guò)程控制等環(huán)節優(yōu)化管理的基礎上,通過(guò)數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化等手段,在計算機虛擬環(huán)境中,對人、機、料、法、環(huán)、測等生產(chǎn)資源與生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行設計、管理、仿真、優(yōu)化與可視化等工作,以信息數字化及數據流動(dòng)為主要特征,對生產(chǎn)資源、生產(chǎn)設備、生產(chǎn)設施以及生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行精細、精準、敏捷、高效地管理與控制。數字化車(chē)間是智能車(chē)間的第一步,也是智能制造的重要基礎。

  需要指出的是,此處的“數字化車(chē)間”,是企業(yè)已經(jīng)熟悉和常用的基本術(shù)語(yǔ),其中“數字化”的內涵包括但是并不限于數字化本身,而是將數字化、網(wǎng)絡(luò )化要素集成為一體并在內涵上有所擴大的“數字化”概念,其基本含義與德國工業(yè)4.0中的“Smart(智巧)”相對應,與中國工程院提出“數字化網(wǎng)絡(luò )化”的智能制造第二范式相對應。本文以下凡是提及“數字化車(chē)間”之處,皆采用該術(shù)語(yǔ)內涵。

  很多人認為,大量采購和引入數字化設備是建設好數字化車(chē)間的前提。這是一個(gè)很大的誤解:數字化設備與數字化車(chē)間之間既非必要條件,也非充分條件。即便車(chē)間中全是數字化設備,如果沒(méi)有實(shí)現設備的互聯(lián)互通,沒(méi)有實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程的數字化管理,數據沒(méi)有實(shí)現真正的有序流動(dòng),也不能稱(chēng)之為數字化車(chē)間。相反,即便車(chē)間里的設備不全是數字化設備,但經(jīng)過(guò)“三啞改造”,設備被接入信息化系統,生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現數字化、網(wǎng)絡(luò )化與智能化(如智能排產(chǎn)、決策支持分析等),對生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)資源、生產(chǎn)進(jìn)度與產(chǎn)品質(zhì)量等數據在信息化系統中進(jìn)行有效管理,并可以根據生產(chǎn)需要進(jìn)行有序流動(dòng),也可算是數字化車(chē)間。比如,在服裝加工等勞動(dòng)密集型企業(yè)都可以通過(guò)數字化、網(wǎng)絡(luò )化改造實(shí)現車(chē)間的數字化管理。

  對于數字化車(chē)間建設,我們可以參考德國工業(yè)4.0中對“智能工廠(chǎng)”的定義:重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統及過(guò)程,以及網(wǎng)絡(luò )化分布式生產(chǎn)設施的實(shí)現。前半句“智能化生產(chǎn)系統及過(guò)程”,指除了包括智能化的機床、機器人等生產(chǎn)設施以外,還包括對生產(chǎn)過(guò)程的智巧化管控,站在信息化的角度,就是智巧化的MES制造執行系統。而后半句:“以及網(wǎng)絡(luò )分布式生產(chǎn)設施的實(shí)現”,是指將生產(chǎn)所用的生產(chǎn)設備與設施(如機床、熱處理設備、機器人、AGV、測量測試設備等各種數字化設備),進(jìn)行互聯(lián)互通、智巧化的管理,實(shí)現信息化系統與物理系統的深度融合。目前很多企業(yè)實(shí)施的設備物聯(lián)網(wǎng)(包括傳統的DNC/MDC功能)是其重要的表現形式。

  從中可以看到,數字化車(chē)間建設有三條主線(xiàn),一條是以機床、熱處理設備、機器人、測量測試設備等組成的自動(dòng)化設備與相關(guān)設施,實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程的精確化執行,這是數字化車(chē)間的物理基礎。第二條線(xiàn)是以MES為中心的智巧化管控系統,實(shí)現對計劃調度、生產(chǎn)物流、工藝執行、過(guò)程質(zhì)量、設備管理等生產(chǎn)過(guò)程各環(huán)節及要素的精細化管控。第三條主線(xiàn)是在互聯(lián)互通的設備物聯(lián)網(wǎng)基礎上,并以之作為橋梁,聯(lián)接起賽博空間的MES等信息化系統與機床等物理空間的自動(dòng)化設備,構建車(chē)間級的CPS系統,實(shí)現了賽博與物理兩個(gè)世界的相互作用、深度融合。

  三條主線(xiàn)交匯,實(shí)現數據在自動(dòng)化設備、信息化系統之間按照人的意愿進(jìn)行有序流動(dòng),將整個(gè)車(chē)間打造成軟硬一體的系統級CPS,最終實(shí)現高效、高質(zhì)、綠色、低成本的生產(chǎn)模式,提升企業(yè)競爭力。

  精益思想要貫穿始終

  如果說(shuō)設備、MES、CPS等三條主線(xiàn)是“實(shí)線(xiàn)”的話(huà),精益生產(chǎn)則是數字化車(chē)間建設的一條“虛線(xiàn)”,要貫穿數字化建設的始終。

  1)精益生產(chǎn),智能制造的重要指導思想

  精益生產(chǎn)是管理學(xué)史上重要的實(shí)踐成果之一,深刻地影響著(zhù)汽車(chē)工業(yè),乃至全球制造業(yè)。精益生產(chǎn)基本思想和追求的管理目標,并沒(méi)有隨著(zhù)智能制造的發(fā)展而落伍,恰恰相反,精益思想是企業(yè)進(jìn)行智能制造體系構建的重要指導思想之一。

  在此,筆者總結出五條可以指導智能制造建設的精益思想原則。

 ?、?關(guān)注客戶(hù)價(jià)值

  精益生產(chǎn)強調,流程中所有環(huán)節的輸入與輸出都應當用客戶(hù)價(jià)值這個(gè)標尺去衡量。在前端要打通客戶(hù)真實(shí)需求之間的接口,在企業(yè)內部,以客戶(hù)需求來(lái)定義自己的產(chǎn)品與服務(wù)。如果系統不能滿(mǎn)足客戶(hù)對高質(zhì)、高效、低成本、高滿(mǎn)意度的要求,即便是設備或技術(shù)非常先進(jìn),也不能算是一個(gè)成功的智能制造項目。

 ?、?識別并消除浪費

  企業(yè)在實(shí)施智能制造系統之前,應當對流程中各種浪費進(jìn)行梳理與改善。精益生產(chǎn)中將制造過(guò)多過(guò)早、庫存、搬運、等待、不必要的作業(yè)、不必要的動(dòng)作以及不良品流竄這七種形式,歸納為七大浪費,這七大浪費是企業(yè)生產(chǎn)效率不高、盈利能力不足的根源,需要不斷進(jìn)行完善與消除。如果這些問(wèn)題沒(méi)解決,就直接實(shí)施智能制造,很可能是用系統的方式把浪費固化下來(lái),既喪失了改善的機會(huì ),又增加了不必要的投入。

  比如,沒(méi)有對庫存過(guò)多的浪費進(jìn)行改善,就投入大量財力物力去建設智能化的立體倉庫;沒(méi)有對動(dòng)作浪費進(jìn)行改善,就引進(jìn)機器人或機械臂去從事這些本屬于浪費的動(dòng)作,這些都造成了很大的浪費。

 ?、蹆r(jià)值的快速流動(dòng)

  精益生產(chǎn)強調價(jià)值流的快速流動(dòng),包括物理布局工藝流程化,信息傳遞自動(dòng)化,以及人、產(chǎn)線(xiàn)設備、倉儲物流之間高效協(xié)同化。如果在物理布局上有大量斷點(diǎn)存在,就會(huì )給智能制造的排產(chǎn)與調度帶來(lái)了更大復雜度。

  在系統整體運轉的過(guò)程中,盡可能多地消除停滯和等待,需要將人、產(chǎn)線(xiàn)設備、倉儲物流之間的相互協(xié)作機制、信息傳遞機制、防錯與糾錯機制,在統一的系統框架內進(jìn)行設計與建設。

 ?、芨叨热嵝耘c適應性

  精益生產(chǎn)的柔性是指通過(guò)快速切換(SMED)的實(shí)施與改善,實(shí)現產(chǎn)線(xiàn)在生產(chǎn)不同型號、不同配置,甚至是不同種類(lèi)產(chǎn)品時(shí),可以根據需要進(jìn)行快速切換。

  在小品種多批量、客戶(hù)需求千變萬(wàn)化的今天,智能制造建設也必須要考慮產(chǎn)線(xiàn)柔性與適應性等問(wèn)題,否則就可能造成大量投資的浪費。

 ?、荼M善盡美原則

  精益生產(chǎn)中標準作業(yè)、自工序完結、良品條件創(chuàng )建與維持、質(zhì)量?jì)冉?、安燈控制、防錯與糾錯機制、變化點(diǎn)管理、全員生產(chǎn)性維持(TPM)等術(shù)語(yǔ)之下,都有一套品質(zhì)維持的理念、原則與方法,這些原則和方法同樣可以指導智能制造的建設。

  比如,上下工序之間,設備與零件部之間都需要建立全數良品的加工條件與標準,當條件發(fā)生偏離時(shí),應當向相關(guān)人員發(fā)出異常提醒,甚至停止生產(chǎn)。如果智能制造系統缺少這樣的機制,自動(dòng)化程度越高,損失往往越大。

  2)智能制造,精益生產(chǎn)的有效使能手段

  經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,精益生產(chǎn)已經(jīng)成為制造業(yè)的重要指導思想。在技術(shù)快速進(jìn)步的今天,智能制造又可以很好地促進(jìn)精益生產(chǎn)的落地與進(jìn)一步發(fā)展。

  傳統精益生產(chǎn)目視管理有很多很有效的手段和方法,比如5S管理、安燈、標準作業(yè)三票、可視化看板等方法。這些方法可以直觀(guān)地提示發(fā)生問(wèn)題的區域、工位、或是機臺、材料等信息,但是要深究問(wèn)題的根本原因還需要大量的觀(guān)察與分析,當變異的條件發(fā)生變化時(shí),會(huì )給分析帶來(lái)很多困難。

  而智能制造以數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化等新技術(shù)、新手段就可以較容易地解決這些問(wèn)題。比如:

  識別浪費是精益改善的重要組成部分,除了傳統的精益手法,通過(guò)設備物聯(lián)網(wǎng)系統采集設備稼動(dòng)率、待機原因等,能夠準確地識別出設備利用等方面的浪費;通過(guò)MES系統對物料、工具等進(jìn)行精益化庫存管理,可以明顯地減少庫存的浪費;通過(guò)APS高級排產(chǎn)優(yōu)化生產(chǎn)計劃,可以減少人員與設備等待的浪費等等。

  實(shí)現流的生產(chǎn)、均衡化生產(chǎn)是個(gè)不斷改善的過(guò)程,但在離散制造車(chē)間,生產(chǎn)設備動(dòng)輒上百臺、工序上千上萬(wàn)項,如何保證這些工序在不同設備上生產(chǎn)的均衡化、流動(dòng)化?如果只靠人的經(jīng)驗很難實(shí)現這種生產(chǎn)方式,很容易造成設備忙閑不均,造成工序的等待或停滯。通過(guò)APS高級排產(chǎn)以及生產(chǎn)過(guò)程協(xié)同管理等信息化手段,就可以有效解決這些問(wèn)題,有助于實(shí)現產(chǎn)品“流”的生產(chǎn)及生產(chǎn)的均衡化。

  品質(zhì)改善的目的是確保輸出產(chǎn)品品質(zhì)一致。但由于生產(chǎn)條件各種變化,比如設備故障、熱處理溫度、刀具磨損等,都可能導致產(chǎn)品質(zhì)量不穩定。通過(guò)設備狀態(tài)、工藝參數、刀具磨損等的實(shí)時(shí)監控,就可以快速發(fā)現問(wèn)題,保證生產(chǎn)過(guò)程的受控,有效地提升產(chǎn)品品質(zhì)。

  作為重要的使能手段,智能制造不僅可以有助于精益生產(chǎn)的落地,還可以促進(jìn)精益生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展。

  看板(Kanban)是精益生產(chǎn)中傳遞信號與控制生產(chǎn)的工具,分傳送看板和生產(chǎn)看板兩種。傳統的看板大多以卡片、紙張等形式存在,通常以手動(dòng)方式進(jìn)行填寫(xiě)。但在智能制造進(jìn)程中,這些數據可以通過(guò)MES等信息化系統在電子屏等數字化終端上實(shí)時(shí)顯示,具有更強的實(shí)時(shí)性與自動(dòng)性。

  知識內建與管理也是精益生產(chǎn)中的重要理念。在精益運行良好的企業(yè),都非常重視對知識的管理與傳承。以前主要是靠師傅言傳身教、標準作業(yè)文件與流程制度等傳統方式,存在學(xué)習時(shí)間長(cháng)、可復制性差等缺點(diǎn)。通過(guò)數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化等智能制造新技術(shù)、新手段,可以將知識體現在流程與系統中,隱性知識顯性化,對知識的沉淀、傳承、挖掘、使用都具有重要的促進(jìn)作用。

  目前,大眾所熟知的精益生產(chǎn)管理方法與實(shí)現手段總結于上世紀八十年代,帶有明顯的時(shí)代特征。但事實(shí)上,如果現在重新去研究今天的豐田汽車(chē),就會(huì )發(fā)現其實(shí)現方式已經(jīng)發(fā)生了巨大的改變,體現了自動(dòng)化、數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化等很多最新技術(shù)成果。因此,精益生產(chǎn)的理念與手段也應該隨著(zhù)智能制造的發(fā)展而發(fā)展。

  3)殊途同歸,精益智能共促企業(yè)良性發(fā)展

  雖然精益生產(chǎn)與智能制造是兩個(gè)領(lǐng)域的概念,側重點(diǎn)也不盡相同,精益生產(chǎn)主要是強調了生產(chǎn)過(guò)程中的管理理念與實(shí)現方法,智能制造更側重技術(shù)實(shí)現,但兩者是相輔相成的關(guān)系。

  從生產(chǎn)過(guò)程來(lái)看,精益生產(chǎn)中的很多理念,如生產(chǎn)布局、節拍、后工序拉動(dòng)、標準作業(yè)等,是實(shí)施智能制造的基礎??焖偾袚Q、減少浪費、可視化生產(chǎn)、均衡化生產(chǎn)、準時(shí)化生產(chǎn)、工序流動(dòng)化等理念,也是智能制造要實(shí)現的過(guò)程目標。同樣,智能制造中的設備互聯(lián)互通、高級排產(chǎn)、過(guò)程協(xié)同、資源精益化管控、質(zhì)量過(guò)程管控、大數據分析、可視化、預測性維護等方法與手段,都有助于促進(jìn)精益生產(chǎn)的落地與提升。

  從實(shí)現的目標來(lái)看,智能制造與精益生產(chǎn)也是殊途同歸,實(shí)現敏捷、高效、高質(zhì)、低成本的生產(chǎn)與服務(wù)模式是兩者的共同目標。

  數字化車(chē)間實(shí)施策略

  數字化車(chē)間建設是一項復雜的系統工程,數字化車(chē)間建設可遵循以下實(shí)施策略。

  1)統籌規劃,服務(wù)戰略

  智能制造不是企業(yè)的目的,企業(yè)真正目的是通過(guò)智能制造實(shí)現降本提質(zhì)增效,提升企業(yè)競爭力。數字化車(chē)間建設也要為這個(gè)目的服務(wù),從整體上服務(wù)于企業(yè)經(jīng)營(yíng)戰略。

  企業(yè)要結合自身實(shí)際情況,基于企業(yè)戰略進(jìn)行智能制造的設計。比如,要對企業(yè)所處行業(yè)、企業(yè)規模、產(chǎn)品特點(diǎn)、盈利能力、行業(yè)地位、發(fā)展趨勢以及企業(yè)自身基礎、存在問(wèn)題、實(shí)施目標等,進(jìn)行深入分析并綜合考慮,這些不同的因素決定了企業(yè)不同的實(shí)施智能制造方法和路徑。

  數字化車(chē)間建設不僅僅是一系列新技術(shù)或新系統的單純應用,既涉及生產(chǎn)自動(dòng)化系統,又涉及數字化、網(wǎng)絡(luò )化等信息化系統,還要考慮計劃調度、生產(chǎn)工藝、物料配送、精益生產(chǎn)、安全環(huán)保等各種因素,是一項影響到車(chē)間各個(gè)層面,甚至是可以影響到企業(yè)層面的綜合性工程,一定要有全局的概念與系統的思維。

  著(zhù)名的智能制造“三不要理論”,即“不要在落后的工藝基礎上搞自動(dòng)化,不要在落后的管理基礎上搞信息化,不要在不具備數字化網(wǎng)絡(luò )化基礎時(shí)搞智能化。”在智能制造規劃與建設時(shí),也要注意工藝優(yōu)化、管理優(yōu)化等方面工作,而不能只盯著(zhù)自動(dòng)化、信息化、智能化。

  企業(yè)在進(jìn)行數字化車(chē)間建設之前,一定要領(lǐng)導出面并持續關(guān)注,在企業(yè)戰略目標指導下進(jìn)行系統規劃,逐步厘清企業(yè)存在的問(wèn)題、建設目標、解決思路和實(shí)施步驟,調動(dòng)企業(yè)各方資源,通力合作,避免信息化部門(mén)或車(chē)間等單一部門(mén)孤軍作戰,通過(guò)工藝優(yōu)化、組織優(yōu)化、流程優(yōu)化、管理優(yōu)化等工作,為數字化車(chē)間建設提供堅實(shí)基礎。

  2)聚焦痛點(diǎn),扎實(shí)推進(jìn)

  基于降本提質(zhì)增效、快速響應市場(chǎng)的目的,從車(chē)間存在的實(shí)際痛點(diǎn)出發(fā),打造一個(gè)能解決實(shí)際問(wèn)題的數字化車(chē)間管控系統,在工藝、設備、管理以及信息化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化等各個(gè)方面有重點(diǎn)地進(jìn)行優(yōu)化、挖掘潛力,最大程度地提升企業(yè)生產(chǎn)效率及管理水平。

  首先要聚焦痛點(diǎn)。根據痛點(diǎn)明確要解決的主要問(wèn)題,比如,是生產(chǎn)效率不高,是產(chǎn)品質(zhì)量不穩定,還是生產(chǎn)過(guò)程不透明等,并以問(wèn)題為導向,制訂相應的解決方案。

  其次,還需要分步實(shí)施,扎實(shí)推進(jìn)。數字化車(chē)間建設有很多階段,其實(shí)施順序取決于存在問(wèn)題、生產(chǎn)特點(diǎn)、企業(yè)基礎及資金投入等多種因素,切忌貪大貪全,可從基礎、較易成功的地方著(zhù)手。比如,從設備互聯(lián)互通做起,因為設備通訊、數據采集這些內容都是客觀(guān)因素,不太涉及人員、管理等主觀(guān)因素,實(shí)施的可控性強,成功率高。項目成功后,大家對信息化建設的信心與熱情就會(huì )增加,就會(huì )主動(dòng)要求更多的改進(jìn)與功能擴展。這時(shí),再在前面成功實(shí)施的基礎上,逐漸推進(jìn)到MES等涉及人員、管理等信息化系統,由于這些系統需要部分變更人員工作習慣及車(chē)間生產(chǎn)管理模式,主觀(guān)成分較大,甚至會(huì )觸動(dòng)一些人的利益,實(shí)施的難度相對較大,可放在設備互聯(lián)互通等步驟之后,這也是一種較為務(wù)實(shí)的做法。當然,基礎好、推進(jìn)力度大的企業(yè),也可采取同步實(shí)施的方式。

  3)以人為本,管理取勝

  如前所述,本次智能制造不是“機器換人”的過(guò)程,而是以自動(dòng)化、數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化等新理念、新技術(shù)手段,幫助人類(lèi)實(shí)現更高效、更高質(zhì)、更綠色、更低成本的生產(chǎn)與服務(wù)。在智能制造時(shí)代,人變得更加重要,而不是相反。無(wú)論是機器人等設備,還是MES等信息化系統,都要基于幫助人、服務(wù)于人這個(gè)出發(fā)點(diǎn),而不是簡(jiǎn)單地替代人、減少人。另外,無(wú)論多么先進(jìn)的系統,如果不把人的積極性調動(dòng)起來(lái),系統就不能發(fā)揮最大價(jià)值,智能制造就不可能取得成功。

  在數字化車(chē)間建設中,要以人為本,以更好地發(fā)揮人的價(jià)值為基本出發(fā)點(diǎn)。另外,還要充分意識到數字化車(chē)間建設的主體與應用對象不同。不像PLM等系統用戶(hù)基本上都是年輕的技術(shù)人員,數字化車(chē)間的主要用戶(hù)是人數眾多、文化水平偏低,甚至年齡偏大的車(chē)間工人,要充分考慮系統的易用性、便捷性、安全性、環(huán)保性等特點(diǎn),以精益生產(chǎn)為指導思想,以使用者為中心,在流程優(yōu)化、工藝優(yōu)化等基礎上,以自動(dòng)化、數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化為手段,以降本提質(zhì)增效為目標,以管理優(yōu)化為突破口,通過(guò)數字化車(chē)間的建設實(shí)現精益化、智能化、高效化的生產(chǎn)模式,為企業(yè)智能化轉型升級在車(chē)間層面奠定堅實(shí)的基礎。

  4)效益驅動(dòng),落地為王

  在數字化車(chē)間建設中,既要符合智能制造的理念,有一定的先進(jìn)性、前瞻性,又要本著(zhù)務(wù)實(shí)落地原則。不要過(guò)于理想化,不要過(guò)多強調自感知、自決策、自執行、自組織、自學(xué)習等所謂高大上技術(shù),企業(yè)不是研究機構,應該以創(chuàng )造效益為根本目的。

  根據“二八原則”,解決80%的問(wèn)題,通常只會(huì )耗費20%的成本,而剩下的20%卻需要高昂的成本。以前,產(chǎn)品更新?lián)Q代慢,往往很多年都在重復生產(chǎn)同一款產(chǎn)品,而現在市場(chǎng)變化快速,為了適應日新月異的市場(chǎng)變化和個(gè)性化需求,即將建設的系統很可能過(guò)幾年就需要更新和調整。系統滿(mǎn)足當前需求并有一定的前瞻性即可,不要過(guò)分復雜、不要過(guò)于強調先進(jìn)性,否則,沉重的投資會(huì )給企業(yè)帶來(lái)很大的經(jīng)濟負擔。

  數字化車(chē)間實(shí)施效果

  通過(guò)成功實(shí)施數字化車(chē)間系統,企業(yè)在車(chē)間管理方面將會(huì )有質(zhì)的提升,為企業(yè)智能化轉型升級奠定良好的基礎。

  1)設備互聯(lián),“啞設備”聰明起來(lái)

  通過(guò)設備的互聯(lián)互通,將車(chē)間的數控機床、熱處理設備、機器人等數字化設備實(shí)現程序網(wǎng)絡(luò )通訊、數據遠程采集、程序集中管理、大數據分析、可視化展現、智能化決策支持,將設備由以前的單機工作模式,升級為數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化的管理模式。

  2)協(xié)同生產(chǎn),讓設備高效地運轉

  通過(guò)系統中的計劃、排產(chǎn)、派工、物料、質(zhì)量、決策等模塊,以信息化系統為手段,實(shí)現各種信息的共享與協(xié)同,做到車(chē)間層面精準化計劃、精益化生產(chǎn)、可視化展現、精細化管理,將以前串行生產(chǎn)轉變?yōu)椴⑿械膮f(xié)同生產(chǎn)模式,實(shí)現“一個(gè)流”的生產(chǎn),工件轉移到設備前,加工程序等技術(shù)文檔、工裝夾具等生產(chǎn)資源已經(jīng)全部準備就緒,大大減少設備的各種等待時(shí)間,可明顯提升設備生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,提高客戶(hù)滿(mǎn)意度。

  3)虛實(shí)融合,數據在流動(dòng)中增值

  改變傳統的制造模式,做到虛擬世界與物理世界深度融合,虛實(shí)精準映射、相互促進(jìn)。車(chē)間各崗位、各設備都融于整個(gè)信息化系統,以數據有序流動(dòng)為特征,以高效高質(zhì)生產(chǎn)為核心,人、機、料、法、環(huán)、測各環(huán)節相互融合,基于數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化的管理系統,使管理者能做到“看得見(jiàn),說(shuō)得清,做得對”,實(shí)現了生產(chǎn)過(guò)程的“Smart”,即敏捷、高效、高質(zhì)、低成本、綠色、協(xié)同的智巧化生產(chǎn)與服務(wù)模式。

  4) 智能制造,降本提質(zhì)增效是標尺

  通過(guò)數字化車(chē)間建設,對車(chē)間進(jìn)行全面的科學(xué)管控,大幅度提升車(chē)間計劃科學(xué)性、生產(chǎn)過(guò)程協(xié)同性、生產(chǎn)設備與信息化系統的深度融合度,并在大數據分析與決策支持的基礎上進(jìn)行透明化、量化管理,可對企業(yè)生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本等方面有明顯改善。

       以下是數字化車(chē)間系統實(shí)施后的統計結果:

  ●制造信息量提高15-60%

  ●生產(chǎn)效率提高10-30%

  ●計劃質(zhì)量提高25-70%

  ●生產(chǎn)透明度20-70%

  ●經(jīng)濟效益提高10-25%

  ●生產(chǎn)靈活性提高15-60%

  ●生產(chǎn)周期降低15-40%

  ●外協(xié)費用降低5-15%

  ●生產(chǎn)準備成本降低15-40%

  ●處理緊急事故的成本降低20-60%

  ●生產(chǎn)管理成本減少15-25%

  ●生產(chǎn)計劃成本降低10-30%

  ●產(chǎn)品準時(shí)交貨率提高15-40%

  數字化車(chē)間系統選型原則

  目前市場(chǎng)上號稱(chēng)能做數字化車(chē)間或MES系統的公司有很多,良莠不齊。企業(yè)在系統選型時(shí)應從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮:

  1)完整性。很多系統只是停留在生產(chǎn)、庫房、質(zhì)量等部分模塊上,不能夠對車(chē)間進(jìn)行全方位的管理,這類(lèi)系統不能稱(chēng)之為真正意義上的數字化車(chē)間或MES系統。

  2)先進(jìn)性。制造企業(yè)需要的是一套理念及技術(shù)先進(jìn)的系統,高級排產(chǎn)、數據自動(dòng)采集、協(xié)同制造等都是數字化車(chē)間的核心功能,雖有很大的技術(shù)難度,但只有真正突破這些技術(shù)瓶頸,才能支撐起智能制造的發(fā)展需要,才能最大程度地發(fā)揮車(chē)間的生產(chǎn)潛能,而不僅僅滿(mǎn)足于臺賬的電子化或者簡(jiǎn)單的看板管理。

  3)成熟性。系統應該是有行業(yè)成功案例的成熟產(chǎn)品,并具有良好的靈活性和擴展性。最好是平臺化產(chǎn)品,便于根據企業(yè)實(shí)際情況進(jìn)行快速定制開(kāi)發(fā)與系統部署,減少企業(yè)的實(shí)施風(fēng)險。

  4)專(zhuān)業(yè)性。數字化車(chē)間系統具有非常明顯的行業(yè)背景,除了分為流程、離散兩個(gè)大類(lèi)之外,即便是同為離散行業(yè),也分機械加工、電子組裝、服裝加工等很多類(lèi)型的行業(yè)。用戶(hù)要根據自己的行業(yè)特點(diǎn)、具體需求來(lái)選擇專(zhuān)業(yè)的系統。比如,有的系統即便在太陽(yáng)能領(lǐng)域很成功,但可能沒(méi)做過(guò)軍工行業(yè),甚至機械加工都沒(méi)做過(guò),面對多品種、小批量的軍工等行業(yè),這類(lèi)系統就很難成功。

  5)技術(shù)團隊。數字化車(chē)間系統需要專(zhuān)業(yè)團隊進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)與實(shí)施,需要周到、及時(shí)、專(zhuān)業(yè)的服務(wù),制造企業(yè)需要對供應商進(jìn)行公司實(shí)力、服務(wù)能力、典型客戶(hù)等多方面的考察,確保項目的成功率及將來(lái)可持續性的服務(wù)。

  6)選型人員組成要合理。最好采用“IT為主導,用戶(hù)為主體”的方式,IT部門(mén)組織交流、調研等活動(dòng),并從IT技術(shù)方面進(jìn)行把關(guān);而精通生產(chǎn)管理的使用部門(mén)則從功能上、使用方便性等方面進(jìn)行確認,相互配合,共同完成選型工作。否則,縱然是IT部精挑細選回來(lái)的軟件,使用部門(mén)感覺(jué)不好用,不愿意配合使用,這樣的系統,即便是架構再好,集成性再好,最終還是避免不了失敗的結局。

  7)易用性。系統使用界面友好,操作簡(jiǎn)單,易學(xué)易用,確保車(chē)間工人能掌握。

  8)性?xún)r(jià)比高。在滿(mǎn)足使用要求前提下,還要做到價(jià)格合理、功能實(shí)用,降低企業(yè)購置成本。

  總結

  數字化車(chē)間建設要以實(shí)際需求為牽引,以經(jīng)濟效益為驅動(dòng),以成功落地為導向。在先進(jìn)設備的基礎上,在管理方面深挖潛力,充分發(fā)揮人的作用,構建數字化、網(wǎng)絡(luò )化和適度智能的生產(chǎn)模式,切實(shí)做到明顯的“降本提質(zhì)增效”。并以量化數據為基礎,循序漸進(jìn),有效地提升企業(yè)的競爭力。比如通過(guò)三年時(shí)間,能將設備利用率提高一倍,將產(chǎn)品合格率提升一個(gè)檔次,就極有可能“確保企業(yè)的未來(lái)”,這才是比較務(wù)實(shí)的數字化車(chē)間建設原則。


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