公司名稱天津邁訊科智能技術(shù)有限公司
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安全標(biāo)準(zhǔn)安全
軟件名稱數(shù)字化車間
數(shù)字化車間建設(shè)有三條主線,一條是以機(jī)床、熱處理設(shè)備、機(jī)器人、測量測試設(shè)備等組成的自動化設(shè)備與相關(guān)設(shè)施,實現(xiàn)生產(chǎn)過程的化執(zhí)行,這是數(shù)字化車間的物理基礎(chǔ)。第二條線是以MES為中心的智巧化管控系統(tǒng),實現(xiàn)對計劃調(diào)度、生產(chǎn)物流、工藝執(zhí)行、過程質(zhì)量、設(shè)備管理等生產(chǎn)過程各環(huán)節(jié)及要素的精細(xì)化管控,這是典型的賽博系統(tǒng)。第三條主線是在互聯(lián)互通的設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上,并以之作為橋梁,聯(lián)接起賽博空間的MES等信息化系統(tǒng)與機(jī)床等物理空間的自動化設(shè)備,構(gòu)建車間級的CPS系統(tǒng),實現(xiàn)了賽博與物理兩個世界的相互作用、深度融合。
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)與智能制造是兩個領(lǐng)域的概念,側(cè)重點也不盡相同,精益生產(chǎn)主要是強(qiáng)調(diào)了生產(chǎn)過程中的管理理念與實現(xiàn)方法,智能制造更側(cè)重技術(shù)實現(xiàn),但兩者是相輔相成的關(guān)系。
從生產(chǎn)過程來看,精益生產(chǎn)中的很多理念,如生產(chǎn)布局、節(jié)拍、后工序拉動、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)等,是實施智能制造的基礎(chǔ)??焖偾袚Q、減少浪費、可視化生產(chǎn)、均衡化生產(chǎn)、準(zhǔn)時化生產(chǎn)、工序流動化等理念,也是智能制造要實現(xiàn)的過程目標(biāo)。同樣,智能制造中的設(shè)備互聯(lián)互通、排產(chǎn)、過程協(xié)同、資源精益化管控、質(zhì)量過程管控、大數(shù)據(jù)分析、可視化、預(yù)測性維護(hù)等方法與手段,都有助于促進(jìn)精益生產(chǎn)的落地與提升。
從實現(xiàn)的目標(biāo)來看,智能制造與精益生產(chǎn)也是殊途同歸,實現(xiàn)敏捷、、高質(zhì)、低成本的生產(chǎn)與服務(wù)模式是兩者的共同目標(biāo)。
精益生產(chǎn),智能制造的重要思想
精益生產(chǎn)是管理學(xué)史上重要的實踐成果之一,深刻地影響著汽車工業(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(biāo),并沒有隨著智能制造的發(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(gòu)建的重要思想之一。
在此,筆者總結(jié)出五條可以智能制造建設(shè)的精益思想原則。
① 關(guān)注客戶價值
精益生產(chǎn)強(qiáng)調(diào),流程中所有環(huán)節(jié)的輸入與輸出都應(yīng)當(dāng)用客戶價值這個標(biāo)尺去衡量。在前端要打通客戶真實需求之間的接口,在企業(yè)內(nèi)部,以客戶需求來定義自己的產(chǎn)品與服務(wù)。如果系統(tǒng)不能滿足客戶對高質(zhì)、、低成本、高滿意度的要求,即便是設(shè)備或技術(shù)非常,也不能算是一個成功的智能制造項目。
② 識別并消除浪費
企業(yè)在實施智能制造系統(tǒng)之前,應(yīng)當(dāng)對流程中各種浪費進(jìn)行梳理與改善。精益生產(chǎn)中將制造過多過早、庫存、搬運(yùn)、等待、不必要的作業(yè)、不必要的動作以及不良品流竄這七種形式,歸納為浪費,這浪費是企業(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。如果這些問題沒解決,就直接實施智能制造,很可能是用系統(tǒng)的方式把浪費固化下來,既喪失了改善的機(jī)會,又增加了不必要的投入。
比如,沒有對庫存過多的浪費進(jìn)行改善,就投入大量財力物力去建設(shè)智能化的立體倉庫;沒有對動作浪費進(jìn)行改善,就引進(jìn)機(jī)器人或機(jī)械臂去從事這些本屬于浪費的動作,這些都造成了很大的浪費。
③ 價值的快速流動
精益生產(chǎn)強(qiáng)調(diào)價值流的快速流動,包括物理布局工藝流程化,信息傳遞自動化,以及人、產(chǎn)線設(shè)備、倉儲物流之間協(xié)同化。如果在物理布局上有大量斷點存在,就會給智能制造的排產(chǎn)與調(diào)度帶來了更大復(fù)雜度。
在系統(tǒng)整體運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中,盡可能多地消除停滯和等待,需要將人、產(chǎn)線設(shè)備、倉儲物流之間的相互協(xié)作機(jī)制、信息傳遞機(jī)制、防錯與糾錯機(jī)制,在統(tǒng)一的系統(tǒng)框架內(nèi)進(jìn)行設(shè)計與建設(shè)。
④ 高度柔性與適應(yīng)性
精益生產(chǎn)的柔性是指通過快速切換(SMED)的實施與改善,實現(xiàn)產(chǎn)線在生產(chǎn)不同型號、不同配置,甚至是不同種類產(chǎn)品時,可以根據(jù)需要進(jìn)行快速切換。
在小品種多批量、客戶需求千變?nèi)f化的今天,智能制造建設(shè)也必須要考慮產(chǎn)線柔性與適應(yīng)性等問題,否則就可能造成大量投資的浪費。
⑤ 盡善盡美原則
精益生產(chǎn)中標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)、自工序完結(jié)、良品條件創(chuàng)建與維持、質(zhì)量內(nèi)建、安燈控制、防錯與糾錯機(jī)制、變化點管理、全員生產(chǎn)性維持(TPM)等術(shù)語之下,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智能制造的建設(shè)。
比如,上下工序之間,設(shè)備與零件部之間都需要建立全數(shù)良品的加工條件與標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)條件發(fā)生偏離時,應(yīng)當(dāng)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(tǒng)缺少這樣的機(jī)制,自動化程度越高,損失往往越大。
數(shù)字化車間”,是企業(yè)已經(jīng)熟悉和常用的基本術(shù)語,其中“數(shù)字化”的內(nèi)涵包括但是并不限于數(shù)字化本身,而是將數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化要素集成為一體并在內(nèi)涵上有所擴(kuò)大的“數(shù)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(yīng),與中國工程院提出“數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化”的智能制造第二范式相對應(yīng)。本文以下凡是提及“數(shù)字化車間”之處,皆采用該術(shù)語內(nèi)涵。
數(shù)字化車間建設(shè)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,數(shù)字化車間建設(shè)可遵循以下實施策略。
1) 統(tǒng)籌規(guī)劃,服務(wù)戰(zhàn)略
智能制造不是企業(yè)的目的,企業(yè)真正目的是通過智能制造實現(xiàn)降本提質(zhì)增效,提升企業(yè)競爭力。數(shù)字化車間建設(shè)也要為這個目的服務(wù),從整體上服務(wù)于企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略。
企業(yè)要結(jié)合自身實際情況,基于企業(yè)戰(zhàn)略進(jìn)行智能制造的設(shè)計。比如,要對企業(yè)所處行業(yè)、企業(yè)規(guī)模、產(chǎn)品特點、盈利能力、行業(yè)地位、發(fā)展趨勢以及企業(yè)自身基礎(chǔ)、存在問題、實施目標(biāo)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)不同的實施智能制造方法和路徑。
數(shù)字化車間建設(shè)不僅僅是一系列新技術(shù)或新系統(tǒng)的單純應(yīng)用,既涉及生產(chǎn)自動化系統(tǒng),又涉及數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化等信息化系統(tǒng),還要考慮計劃調(diào)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,是一項影響到車間各個層面,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(tǒng)的思維。
北京航天航空大學(xué)劉強(qiáng)教授有一個的智能制造“三不要理論”,即“不要在落后的工藝基礎(chǔ)上搞自動化,不要在落后的管理基礎(chǔ)上搞信息化,不要在不具備數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)時搞智能化?!眲?qiáng)教授強(qiáng)調(diào)了在智能制造規(guī)劃與建設(shè)時,也要注意工藝優(yōu)化、管理優(yōu)化等方面工作,而不能只盯著自動化、信息化、智能化。
企業(yè)在進(jìn)行數(shù)字化車間建設(shè)之前,一定要出面并持續(xù)關(guān)注,在企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)下進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃,逐步厘清企業(yè)存在的問題、建設(shè)目標(biāo)、解決思路和實施步驟,調(diào)動企業(yè)各方資源,通力合作,避免信息化部門或車間等單一部門孤軍作戰(zhàn),通過工藝優(yōu)化、組織優(yōu)化、流程優(yōu)化、管理優(yōu)化等工作,為數(shù)字化車間建設(shè)提供堅實基礎(chǔ)。
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