智能制造數(shù)字化工廠建設(shè)的探索實踐

2023年8月7日來源：防爆云平臺--防爆產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)平臺防爆空調(diào) 防爆電氣防爆電機防爆風(fēng)機防爆通訊瀏覽 1097 次評論 0 次

數(shù)字化工廠伴隨數(shù)字仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展而來，是智能制造發(fā)展的重要實踐模式，它通過對真實工業(yè)生產(chǎn)的虛擬規(guī)劃、仿真優(yōu)化，實現(xiàn)對工廠產(chǎn)品研發(fā)、制造生產(chǎn)和銷售服務(wù)的優(yōu)化和提升，是現(xiàn)代工業(yè)化與信息化融合的應(yīng)用體現(xiàn)。

制造業(yè)進入到全新的數(shù)字化時代，需要構(gòu)建新型智能工廠、數(shù)字化工廠與智能車間以助力傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)智能制造升級，將新一代信息技術(shù)貫穿到設(shè)計、工藝、生產(chǎn)、物流等各個環(huán)節(jié)。目的是完善創(chuàng)新體系、提升產(chǎn)品質(zhì)量、推行綠色制造、增強核心競爭力、發(fā)展現(xiàn)代化客戶體驗。以恒大新能源汽車智慧工廠構(gòu)建與運營的實踐為例，對數(shù)字化信息技術(shù)與傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新融合應(yīng)用實例展開研究，分析了構(gòu)建數(shù)字化工廠的目的、數(shù)字化工廠總體設(shè)計、數(shù)字化工廠建設(shè)路徑要素，以期為我國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級之路提供參考。

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)和5G等信息技術(shù)的發(fā)展，全球化工業(yè)革命進入實質(zhì)階段，制造工廠面臨著第四次工業(yè)革命。在這場革命中，制造業(yè)的環(huán)境發(fā)生了根本性的變化，通過運用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)使計算機和自動化以一種全新的方式實現(xiàn)了實時連接，配備有機器學(xué)習(xí)算法的計算機系統(tǒng)與機器人遠程連接，可以學(xué)習(xí)和控制機器人技術(shù)，促使操作人員執(zhí)行的操作發(fā)生根本的結(jié)構(gòu)變化^[1]。

“工業(yè)4.0”這個概念最早由德國產(chǎn)、學(xué)、研各界共同制定、以提高德國工業(yè)競爭力為主要戰(zhàn)略目的提出^[2]，該概念在德國學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的共同倡導(dǎo)和推動下被政府接受，并迅速上升為國家戰(zhàn)略^[3]。

同時，歐美日等發(fā)達國家為了緩解本國嚴峻的就業(yè)壓力，紛紛推行“再工業(yè)化”，力圖通過產(chǎn)業(yè)升級化解高成本壓力，尋找能夠支撐未來經(jīng)濟增長的高端產(chǎn)業(yè)^[4]。全球制造業(yè)逐漸形成：高端制造業(yè)回流發(fā)達國家、低端制造業(yè)轉(zhuǎn)移低成本國家的格局。

新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在孕育興起，這將重塑全球經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和競爭格局，這與我國加快建設(shè)制造強國的舉措形成歷史性交匯，為實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略提供了難得的重大機遇。智能制造、《中國制造2025》等戰(zhàn)略的相繼出臺，表明國家已經(jīng)行動起來，把握新一輪工業(yè)發(fā)展機遇實現(xiàn)工業(yè)化轉(zhuǎn)型^[5]。

數(shù)字化工廠模型的設(shè)計與應(yīng)用

規(guī)劃以智慧園區(qū)為基礎(chǔ)，以IT技術(shù)和OT技術(shù)為支撐，以前瞻技術(shù)為引導(dǎo)，通過構(gòu)建支撐應(yīng)用場景的IOT架構(gòu)。

圖1 數(shù)字化工廠規(guī)劃導(dǎo)圖

廣州工廠投入了大量的自動化設(shè)備和信息化應(yīng)用系統(tǒng)，包含工廠級MES生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)，設(shè)備管理系統(tǒng)，質(zhì)量管理系統(tǒng)，SAP系統(tǒng)，供應(yīng)商管理系統(tǒng)，WMS系統(tǒng)，AGV智能調(diào)度系統(tǒng)，可視化監(jiān)控系統(tǒng)等。以往各個系統(tǒng)因為基礎(chǔ)軟件的不同，相互之間都是孤島，數(shù)據(jù)需經(jīng)過離線人為格式轉(zhuǎn)換從系統(tǒng)導(dǎo)入另外一個系統(tǒng)。因此，針對不同工業(yè)基礎(chǔ)軟件的面向業(yè)務(wù)需求的接口二次開發(fā)至關(guān)重要。通過MES結(jié)合智能識別RFID系統(tǒng)，從制造的角度、從生產(chǎn)計劃與生產(chǎn)過點動態(tài)角度把所有不同模塊從業(yè)務(wù)的角度串聯(lián)起來。