智能工廠的規(guī)劃要考慮哪些核心要素？

來源：建筑設(shè)計(jì) 瀏覽：- 發(fā)布日期：2023-02-09 08:59:02

在當(dāng)前智能制造的熱潮之下，很多企業(yè)都在規(guī)劃建設(shè)智能工廠。那么，智能工廠的規(guī)劃要考慮哪些核心要素呢？

1、智能廠房設(shè)計(jì)

智能工廠的廠房設(shè)計(jì)需要引入BIM（建筑信息模型），通過三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，尤其是水、電、氣、網(wǎng)絡(luò)、通信等管線的設(shè)計(jì)。同時(shí)，智能廠房要規(guī)劃智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)、智能采光與照明系統(tǒng)、通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)、智能安防報(bào)警系統(tǒng)、智能門禁一卡通系統(tǒng)、智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)等。

2、智能產(chǎn)線規(guī)劃

智能產(chǎn)線是智能工廠規(guī)劃的核心環(huán)節(jié)，企業(yè)需要根據(jù)生產(chǎn)線要生產(chǎn)的產(chǎn)品、產(chǎn)能和生產(chǎn)節(jié)拍，采用價(jià)值流圖等方法來合理規(guī)劃智能產(chǎn)線。智能產(chǎn)線的特點(diǎn)是：在生產(chǎn)和裝配的過程中，能夠通過傳感器、數(shù)控系統(tǒng)或RFID自動(dòng)進(jìn)行生產(chǎn)、質(zhì)量、能耗、設(shè)備績效（OEE）等數(shù)據(jù)采集。

3、精益生產(chǎn)

精益生產(chǎn)的核心思想是消除一切浪費(fèi)，確保工人以最高效的方式進(jìn)行協(xié)作。很多企業(yè)采用了U型的生產(chǎn)線和組裝線，建立了智能制造單元。推進(jìn)精益生產(chǎn)是一個(gè)持續(xù)改善的長期過程，要與信息化和自動(dòng)化的推進(jìn)緊密結(jié)合。

4、制造執(zhí)行系統(tǒng)

MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）是智能工廠規(guī)劃落地的著力點(diǎn)，MES是面向車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)，上接ERP系統(tǒng)，下接現(xiàn)場的PLC程控器、數(shù)據(jù)采集器、條形碼、檢測儀器等設(shè)備。MES旨在加強(qiáng)MRP計(jì)劃的執(zhí)行功能，貫徹落實(shí)生產(chǎn)策劃，執(zhí)行生產(chǎn)調(diào)度，實(shí)時(shí)反饋生產(chǎn)進(jìn)展；MES系統(tǒng)需導(dǎo)入生產(chǎn)作業(yè)排程功能，為生產(chǎn)計(jì)劃安排和生產(chǎn)調(diào)度提供輔助工具，提升計(jì)劃的準(zhǔn)確性。

5、工廠智能物流

推進(jìn)智能工廠建設(shè)，生產(chǎn)現(xiàn)場的智能物流十分重要，尤其是對(duì)于離散制造企業(yè)。智能工廠規(guī)劃時(shí)，要盡量減少無效的物料搬運(yùn)。根據(jù)每個(gè)客戶訂單集中配貨，并通過RGV配送到裝配線，消除了線邊倉。

6、生產(chǎn)質(zhì)量管理

提高質(zhì)量是工廠管理永恒的主題，在智能工廠規(guī)劃時(shí)，生產(chǎn)質(zhì)量管理更是核心的業(yè)務(wù)流程。質(zhì)量保證體系和質(zhì)量控制活動(dòng)必須在生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)建設(shè)時(shí)統(tǒng)一規(guī)劃、同步實(shí)施，貫徹質(zhì)量是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)出來，而非檢驗(yàn)出來的理念。

7、生產(chǎn)無紙化

生產(chǎn)過程中工件配有圖紙、工藝卡、生產(chǎn)過程記錄卡、更改單等紙質(zhì)文件作為生產(chǎn)依據(jù)。隨著信息化技術(shù)的提高和智能終端成本的降低，在智能工廠規(guī)劃可以普及信息化終端到每個(gè)工位，結(jié)合輕量化三維模型和MES系統(tǒng)，操作工人在工位上刷RFID卡將可在HMI（人機(jī)交互界面）接受工作指令，接受圖紙、工藝、更單等生產(chǎn)數(shù)據(jù)，可以靈活地適應(yīng)生產(chǎn)計(jì)劃變更、圖紙變更和工藝變更。

8、設(shè)備管理

設(shè)備是生產(chǎn)要素，發(fā)揮設(shè)備的效能（OEE—設(shè)備綜合效率）是智能工廠生產(chǎn)管理的基本要求，OEE的提升標(biāo)志產(chǎn)能的提高和成本的降低。

9、數(shù)據(jù)采集

生產(chǎn)過程中需要及時(shí)采集產(chǎn)量、質(zhì)量、能耗、加工精度和設(shè)備狀態(tài)等數(shù)據(jù)，并與訂單、工序、人員進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的全程追溯。

10、能源管理

為了降低智能工廠的綜合能耗，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，特別是對(duì)于高能耗的用電單元，進(jìn)行能源管理是非常有必要的。采集能耗監(jiān)測點(diǎn)（烘箱、變配電、照明、空調(diào)、電梯和重點(diǎn)設(shè)備）的能耗和運(yùn)行信息，形成能耗的分類、分項(xiàng)、分區(qū)域統(tǒng)計(jì)分析，可以對(duì)能源進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度、優(yōu)化能源介質(zhì)平衡，達(dá)到優(yōu)化使用能源的目的。

11、工業(yè)安全

企業(yè)在進(jìn)行新工廠規(guī)劃時(shí)，需要充分考慮各種安全隱患，包括機(jī)電設(shè)備的安全，員工的安全防護(hù)，設(shè)立安全報(bào)警裝置等安防設(shè)施和消防設(shè)備。

12、數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用

通過大數(shù)據(jù)中心可以查看生產(chǎn)線上各個(gè)設(shè)備和儀表的狀態(tài)，但絕大多數(shù)離散制造企業(yè)還沒有建立生產(chǎn)監(jiān)控與指揮系統(tǒng)。數(shù)據(jù)是智能工廠建設(shè)的血液，在各應(yīng)用系統(tǒng)之間流動(dòng)。在智能工廠運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，會(huì)產(chǎn)生設(shè)計(jì)、工藝、制造、倉儲(chǔ)、物流、質(zhì)量、人員等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可能分別來自ERP、MES、APS、WMS、QIS等應(yīng)用系統(tǒng)。需要一套統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系來規(guī)范數(shù)據(jù)管理的全過程，建立數(shù)據(jù)命名、數(shù)據(jù)編碼和數(shù)據(jù)安全等一系列數(shù)據(jù)管理規(guī)范，保證數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性。