隨著(zhù)制造業(yè)再次成為全球經(jīng)濟穩定發(fā)展的驅動(dòng)力,世界各國都加快了工業(yè)發(fā)展的步伐:從美國的“制造業(yè)復興”計劃到德國的“工業(yè)4.0”戰略,再到中國的“十二五”發(fā)展規劃,制造業(yè)正逐步成為各國經(jīng)濟發(fā)展的重中之重,而未來(lái)制造業(yè)成為一個(gè)全球性的重要命題。在全球智能制造發(fā)展的浪潮下,作為我國工業(yè)體系中重要的一個(gè)分支,注塑行業(yè)存在生產(chǎn)的管理還比較落后,生產(chǎn)效率、材料損耗、能源消耗、對環(huán)境的污染遠遠不及國外先進(jìn)的企業(yè)的管理水平的狀況。
雖然經(jīng)過(guò)近幾年注塑行業(yè)的不斷升級發(fā)展,整體制造水平在不斷提高,但總體來(lái)講,國內的注塑生產(chǎn)企業(yè)還處于一種粗放型的經(jīng)營(yíng)階段,智能制造迫在眉睫。注塑行業(yè)首先在底層制造環(huán)節由于工藝的復雜性,對設備的智能化要求很高,投資很大。因此,要實(shí)現智能化生產(chǎn)制造,注塑行業(yè)需要實(shí)現生產(chǎn)設備網(wǎng)絡(luò )化、生產(chǎn)數據可視化、生產(chǎn)過(guò)程透明化、生產(chǎn)現場(chǎng)無(wú)人化等先進(jìn)技術(shù)應用,做到縱向、橫向和端到端的集成,以實(shí)現高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn),從而建立基于工業(yè)大數據和“互聯(lián)網(wǎng)”的智能工廠(chǎng)。
設備網(wǎng)絡(luò )化
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為智能制造提供了一個(gè)新的突破口。物聯(lián)網(wǎng)指通過(guò)各種信息傳感器、射頻識別技術(shù)、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器等各種裝置與技術(shù),實(shí)時(shí)采集任何需要監控、 連接、互動(dòng)的物體或過(guò)程,采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化 學(xué)、生物、位置等各種需要的信息,通過(guò)各類(lèi)可能的網(wǎng)絡(luò )接入,實(shí)現物與物、物與人的泛在連接,實(shí)現對物品和過(guò)程的智能化感知、識別和管理。物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統電信網(wǎng)等的信息承載體,它讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象形成互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò )。傳統的工業(yè)生產(chǎn)采用M2M(Machineto Machine)的通信模式,實(shí)現了設備與設備間的通信,而物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)Things to Things的通信方式實(shí)現人、設備和系統三者之間的智能化、交互式無(wú)縫連接。
在注塑制造企業(yè)車(chē)間,注塑機等是主要的生產(chǎn)資源。在生產(chǎn)過(guò)程中,將所有的設備及工位統一聯(lián)網(wǎng)管理,使設備與設備之間、設備與計算機之間能夠聯(lián)網(wǎng)通訊,設備與工位人員緊密關(guān)聯(lián),實(shí)現整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現網(wǎng)絡(luò )化、追溯化管理。
生產(chǎn)數據可視化
隨著(zhù)中國制造2025戰略的推進(jìn),信息技術(shù)滲透到了制造企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節, RFID、工業(yè)傳感器、工業(yè)自動(dòng)控制系統、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、ERP、APS、MES、CAD/CAM/CAE/CAI等技術(shù)在注塑制造企業(yè)中得到廣泛應用,尤其是物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應用,注塑企業(yè)也進(jìn)入了互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)的新的發(fā)展階段,所擁有的數據也日益豐富。注塑制造企業(yè)設備處于高速運轉,由生產(chǎn)設備所產(chǎn)生、采集和處理的數據量遠大于企業(yè)中計算機和人工產(chǎn)生的數據,對數據的實(shí)時(shí)性要求也更高。
在生產(chǎn)現場(chǎng),每隔幾秒就收集一次數據包括注塑周期、注塑壓力、最大注塑壓力、熔膠溫度、模具溫度、射膠速度、射膠量、射膠位移等工藝參數,以及實(shí)時(shí)生產(chǎn)數據,質(zhì)量數據等,利用這些數據可以實(shí)現很多形式的分析,包括設備開(kāi)機率、故障率、生產(chǎn)率、設備綜合利用率(OEE)、零部件合格率、質(zhì)量百分比等。首先,在生產(chǎn)工藝改進(jìn)方面,在生產(chǎn)過(guò)程中使用這些大數據,就能分析整個(gè)生產(chǎn)流程,了解每個(gè)環(huán)節是如何執行的。一旦有某個(gè)流程偏離了標準工藝,就會(huì )產(chǎn)生一個(gè)報警信號,能更快速地發(fā)現錯誤或者瓶頸所在,也就能更容易解決問(wèn)題。
在研發(fā)端,通過(guò)數字化研發(fā),生產(chǎn)過(guò)程虛擬制造,新產(chǎn)品快速導入生產(chǎn),另外已導入產(chǎn)品,利用大數據技術(shù),還可以對產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程建立虛擬模型,仿真并優(yōu)化生產(chǎn)流程,當所有流程和績(jì)效數據都能在系統中重建時(shí),這種透明度將有助于制造企業(yè)改進(jìn)其生產(chǎn)流程。
生產(chǎn)過(guò)程透明化
通過(guò)建設智能工廠(chǎng),可促進(jìn)制造工藝的仿真優(yōu)化、數字化控制、狀態(tài)信息實(shí)時(shí)監測、信息全流程追溯和自適應控制,進(jìn)而實(shí)現整個(gè)過(guò)程的智能管控。企業(yè)發(fā)展智能制造的核心目的是拓展產(chǎn)品價(jià)值空間,基于生產(chǎn)效率和產(chǎn)品效能的提升實(shí)現價(jià)值增長(cháng)。因此其智能工廠(chǎng)建設模式為推進(jìn)生產(chǎn)設備智能化,通過(guò)引進(jìn)各類(lèi)符合生產(chǎn)所需的智能裝備,智能生產(chǎn)單元,提高精準制造、敏捷制造、透明制造的能力。
注塑企業(yè),通過(guò)智能排產(chǎn)APS、生產(chǎn)執行MES、倉儲管理WMS、數據采集SCADA、物流控制WCS等系統集成以及與智能硬件交互在實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化、智能化、數字化,通過(guò)計劃、生產(chǎn)、資源的密切配合,從而確保決策者和各級管理者可以在更短的時(shí)間內掌握生產(chǎn)現場(chǎng)的變化,做出準確的判斷并制定快速的應對措施,保證生產(chǎn)計劃得到合理而快速的修正、生產(chǎn)流程暢通、資源充分有效地得到利用,進(jìn)而更大限度地發(fā)揮生產(chǎn)效率。
生產(chǎn)現場(chǎng)無(wú)人化
“中國制造2025”推動(dòng)了工業(yè)機器人、機械手臂、智能物流設備、智能倉儲設備等智能設備的廣泛應用,使工廠(chǎng)無(wú)人化制造成為可能。在注塑企業(yè)生產(chǎn)現場(chǎng),注塑機、智能機器人,AGV和立庫及其他所有制造單元進(jìn)行自動(dòng)化排產(chǎn)調度,工件、物料進(jìn)行自動(dòng)化裝卸調度,可以達到無(wú)人值守的全自動(dòng)化生產(chǎn)模式。整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程無(wú)需人工參與,真正實(shí)現“無(wú)人”智能生產(chǎn)。
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