伴随着信息技术与制造技术的发展和融合,智能制造从传统制造向数字化制造、数字化网络制造、新一代智能制造不断前进。智能工厂是推动智能制造的切入点和突破口,是制造业数字化转型的重要载体。拿上海本土来说,智能制造是上海“十四五”期间强化高端产业引领、推动本市制造业高质量发展的重要路径。上海于2020年9月发布《上海市建设100+智能工厂专项行动方案(2020-2022年)》,设置三年内共推动建设100家智能工厂、打造10家标杆性智能工厂等目标,为塑造“上海智造”新优势夯实基础。面临着制造业转型升级和质量效益提升的境况。这就不得不提到伴随着产业升级而带来的制造升级,也就是我们净化工程从业者所关注的智能制造车间的建设问题。
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制造业净化工程:绿色智能制造工厂规划建设 CEIDI西递
譬如,知名的上汽大众智能制造以MEB智能工厂项目为载体,通过系统互联互通、数据价值驱动、逐步实现制造的智能化转型。在车身车间,借助全球首次应用的在线绝对测量系统方案,通过应用激光视觉传感器,实时高效地监控白车身尺寸质量状态,开启报警停线和预警功能,不但节省了5个工人岗位,而且提升了10倍测量效率。在智能生产管理方面,信息管理系统实时展示工厂各车间生产状态,对生产条件的变化做出迅速反应,减少非增值活动,提高工厂运营效率,从根源提高管理水平,优化工艺流程,改善产品质量,实现精益生产,降低能源损耗,减少库存,降低成本。在智慧物流管理方面,在完整的物流供应链系统方案指导下,规划实施贴近生产车间的大件自动化立体仓库,实现大型零件入库、存储、出库全自动流程,极大降低了物流成本。这类名企成功案例也给行业带来新的希望和参照。
载人航天、载人深潜、大型飞机、北斗卫星导航、超级计算机、高铁装备、百万千瓦级发电装备、万米深海石油钻探设备等一批重大技术装备取得技术突破,让我国制造业的综合竞争力得以提高,但制造业的痛点是:资源能源利用效率低、环境污染问题突出、产业结构不合理、信息化水平不高,产业国际化程度不高等等。所以与制造企业合作的时候,CEIDI西递往往是尽量在建厂之初就帮企业将痛点降到最低,表现形式为:合理的装修设计规划、装修用材的节能减排、专业内部配套系统的配置、精良施工工艺的工期优势等等。
其实在厂房建设中,规划是最重要的一环,像“中国制造2025”其本质是工业信息化与智能化的结合。以CEIDI西递某合作客户案例为例,就可以阐述得比较清楚。该企业的老厂区,车间的现场物流空间布局,无法实现按产品工艺和标准产能的运作划分车间现场,且体现出诸多掣肘:出货区无出货码头与印刷物料区冲突、外发周转区与临时仓库区冲突、临时物料周转区(雨棚)与消防管理冲突、成品仓库太小与生产成品入库冲突、停车位与消防管理冲突等。
依据甲方的升级要求,要将厂区建成为以“研发+生产+仓储+办公”为一体的十万级绿色智造工厂,CEIDI西递会与厂房生产工艺负责人多次对接,依据智能厂房十大核心要素对厂区进行规划,这十大要素为:智能厂房设计及建设、智能装备应用、智能产线规划、设备联网、数据的采集和管理、生产质量管理和设备管理、制造执行系统MES、生产监控及指挥系统、生产无纸化、智能物流。
1、
智能厂房设计:含平面设计与配套系统设计(含智能化照明、暖通空调、自控系统、门禁系统、视频监测系统、安防及火灾报警系统等)。
2、
智能产线规划:传感器或数控系统、生产状态采集、生产模式自动调整、人机协作等、设备故障切换。
3、
智能装备应用:工业机器人等。
4、
设备联网:MEM、M2M、设备互联、DNC(分布式数控)应用。
5、
数据的采集和管理:ERP、MES、APS、WMS、QIS等。
6、
生产质量管理和设备管理:设备管理模块、数据库、设备编码、故障预测模型等。
7、
制造执行系统:MES、PLC程控器、数据采集器、条形码、检测仪器等。
8、
生产监控及指挥系统:设备状态、生产状态、质量数据、实时分析等。
9、
生产无纸化:智能终端。
10、智能物流:集中拣货区、DPS拣货、桁架式机械手。
CEIDI西递在智能厂房规划设计和智能产线规划环节会作为主导方。对于制造业厂区,产品和制造产线体积大、重量大不利于周转倒运,原料辅料需求数量相对较少,这类企业生产物流组织的设计CEIDI西递是本着最大限度减少中转环节为重点、物流组织顺畅为辅的原则进行总体布局。除了结合生产现场管理6S的需要,也会合理运用自身丰富经验进行规划布局(依据产品的生产要求设置洁净区与非洁净区、辅助区),设计规划选择形式如下:
1、
两端式:洁净区设在一边,另一边设准洁净和辅助用房。
2、
内配式:洁净车间设在外围,而走廊设在内部,这种走廊的洁净度级别一般都较高,甚至和无洁净车间同级。
3、
核心式:为了节约用地、缩短管线,可以洁净区为核心,上下左右被各种辅助用房和隐蔽管道的空间包围起来,这种方式避开室外气候对洁净区的影响,减少了冷热能耗,利于节能。
4、
外环绕式:外可以有窗和无窗,兼作参观和放置一些设备用,有的在外廊内设值班采暖,外窗必须是双层密封窗。
当制造与智造相结合,制造业厂房只有在良好规划、专业的设计及精良的装修这些基础建设做好的情况下,才能良好地结合智能装备、智能数控技术等方面的应用,才能称得上是打造真正意义上的智能洁净工厂。在不断发展的制造业变革大潮中,
CEIDI西递愿与众多优秀企业携手开展智能工厂建设实践,助力企业早日实现工业4.0的宏伟目标。
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