實(shí)施智能制造 提升農(nóng)機(jī)行業(yè)制造水平
實(shí)施智能制造的背景
現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)歷了機(jī)械化、電氣化革命,未來的第三次工業(yè)革命必然是以機(jī)、電、信息相結(jié)合的智能化制造革命。
從兩化融合到數(shù)字化制造,甚至智慧工廠、工業(yè)4.0,都是當(dāng)今工廠發(fā)展的潮流和趨勢,相互之間有著共同的核心理念:信息化數(shù)字化貫通各個(gè)環(huán)節(jié),打破了產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造之間的“鴻溝”,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期中的設(shè)計(jì)、制造、裝配、物流等各個(gè)方面的功能,降低設(shè)計(jì)到生產(chǎn)制造之間的不確定性,從而縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)到生產(chǎn)轉(zhuǎn)化的時(shí)間,并且提高產(chǎn)品的可靠性與成功率。數(shù)字智造是現(xiàn)代工廠信息化發(fā)展的另一個(gè)新階段,更是智慧工廠的高度概括。除了信息化數(shù)字化的生產(chǎn),數(shù)字智造更進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)設(shè)備與設(shè)備之間的智能感應(yīng),實(shí)現(xiàn)自動分析、推理、決策、控制的功能。數(shù)字化與智能化的制造技術(shù)成為“第三次工業(yè)革命”的核心技術(shù)。
作為數(shù)字化與智能化制造的關(guān)鍵技術(shù)之一,數(shù)字化工廠是現(xiàn)代工業(yè)化與信息化融合的應(yīng)用體現(xiàn),也是實(shí)現(xiàn)智能化制造的必經(jīng)之路。數(shù)字化工廠借助于信息化和數(shù)字化技術(shù),通過集成、仿真、分析、控制等手段,可為制造工廠的生產(chǎn)全過程提供管控的一種整體解決方案。
目前中國企業(yè)智能化水平參差不齊,僅有10%左右的大企業(yè)智能制造水平較高,在規(guī)模以上的工業(yè)企業(yè)中,生產(chǎn)線上數(shù)控裝備比重達(dá)到30%。而根據(jù)德勤與中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會2013年調(diào)研200家制造企業(yè)所發(fā)布的首份中國智造現(xiàn)狀及前景報(bào)告顯示,中國智能制造處于初級發(fā)展階段,同樣也是大部分處于研發(fā)階段,僅16%的企業(yè)進(jìn)入智能制造應(yīng)用階段。作為裝備制造重要組成部分的農(nóng)機(jī)領(lǐng)域,受發(fā)展條件和企業(yè)盈利能力制約,這個(gè)數(shù)字更低。面對新的發(fā)展條件和競爭壓力,智能制造和數(shù)字化制造的發(fā)展將成為農(nóng)機(jī)企業(yè)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)國制造的重要引擎。
實(shí)施智能制造的主要內(nèi)容
農(nóng)機(jī)行業(yè)要以推動智能制造試點(diǎn)專項(xiàng)行動為契機(jī),在農(nóng)機(jī)典型骨干企業(yè)內(nèi),組織開展數(shù)字化車間試點(diǎn)示范項(xiàng)目建設(shè),推進(jìn)農(nóng)機(jī)企業(yè)生產(chǎn)裝備智能化升級、工藝流程改造、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享等試點(diǎn)應(yīng)用。
依托一批國內(nèi)外工廠設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),構(gòu)建智能化制造裝備數(shù)據(jù)庫,選擇若干重點(diǎn)行業(yè)、重點(diǎn)企業(yè)和重點(diǎn)產(chǎn)品,從工廠整體規(guī)劃著手,通過對生產(chǎn)線的構(gòu)成、工藝布置、設(shè)備和工裝等的分析,并且充分考慮現(xiàn)有產(chǎn)品和新產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)變化趨勢,找出影響生產(chǎn)節(jié)拍的主要因素,從而對新規(guī)劃的廠房或原有廠房進(jìn)行改進(jìn),使之更符合生產(chǎn)需要。
首先,要構(gòu)建企業(yè)數(shù)據(jù)庫,建立農(nóng)機(jī)產(chǎn)品模型、資源模型(制造設(shè)備、原材料、能源、工夾具、生產(chǎn)人員和制造環(huán)境等)、工藝模型(工藝規(guī)則、制造路線等)以及生產(chǎn)管理模型(系統(tǒng)的限制和約束關(guān)系),并構(gòu)建起產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫和產(chǎn)品樹。
其次,做好產(chǎn)品工藝路線構(gòu)建和優(yōu)化,將重點(diǎn)放在加工裝配順序、資源和布局優(yōu)化、生產(chǎn)線平衡和人機(jī)工程仿真上,從而為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。
再其次,在上述工作基礎(chǔ)上,優(yōu)化生產(chǎn)制造系統(tǒng)的布局和配置,將前期構(gòu)建好的生產(chǎn)設(shè)備資源模型添加到生產(chǎn)線指定工位中,并檢查生產(chǎn)線物流通道與物料空間是否有干涉,從而科學(xué)分配資源和優(yōu)化工廠(車間)布局,實(shí)現(xiàn)數(shù)字制造車間的有效運(yùn)行。
實(shí)施智能制造主要目標(biāo)
實(shí)施智能制造的總體目標(biāo)是:通過數(shù)字化或智能化農(nóng)機(jī)化工廠的設(shè)計(jì)更新,更好、更快地規(guī)劃的生產(chǎn)線及進(jìn)行老生產(chǎn)線改造,縮短新產(chǎn)品的上市周期,減少新產(chǎn)品的開發(fā)成本和風(fēng)險(xiǎn),優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)以利于加工,優(yōu)化生產(chǎn)線配置和布局,減少生產(chǎn)線準(zhǔn)備和停機(jī)時(shí)間,增加生產(chǎn)線設(shè)備生產(chǎn)力,大大提高生產(chǎn)率,改善工人的勞動環(huán)境,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
實(shí)施智能制造的具體目標(biāo)為:農(nóng)機(jī)企業(yè)引進(jìn)數(shù)字化制造技術(shù)和裝備,采用數(shù)字化工廠技術(shù),根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)情況實(shí)現(xiàn)混流生產(chǎn),即以產(chǎn)品品種、產(chǎn)量、工時(shí)、設(shè)備負(fù)荷均衡為前提,工藝流程和生產(chǎn)作業(yè)方法基本相同的若干個(gè)產(chǎn)品品種,在同一條生產(chǎn)線上,科學(xué)地編排生產(chǎn)順序,實(shí)行有節(jié)奏、按比例地混合連續(xù)流水生產(chǎn),通過上述改造,使企業(yè)縮短20%的產(chǎn)品上市時(shí)間;減少65%的設(shè)計(jì)修改;減少40%的生產(chǎn)工藝規(guī)劃時(shí)間;提高15%的產(chǎn)能;降低10%的生產(chǎn)費(fèi)用,降低20%的運(yùn)營成本,產(chǎn)品不良率降低10%,能源利用率提高4%。
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