智能工厂在工业制造企业的推广

智能工厂在工业制造企业的推广

刘宇欣

榆能集团能源化工研究院有限公司 陕西 榆林 719000

摘要：智能制造既是实现制造业结构调整的高端技术，又是支撑制造业高水平的基础性技术。发展智能制造将为制造业的全面发展提供有力推动和必要保障，也是国家的重大战略部署。虽然小家电行业整体增速依然承受较大压力，但是在消费升级的驱动下，中国家电企业正在逐渐放弃过去以大规模传统生产、价格竞争、渠道压货为特点的传统商业模式，而是采取更加开放、多元、更加贴近市场的智能制造生产模式，以满足“多品种、小批量”的个性化客户需求。面对小家电产品快速增长的市场和产业升级，智能工厂是趋势。

关键词：智能工厂；制造系统；生产效率

引言

智能制造已经成为全球制造业的重要趋势。随着人口红利的逐步消失，工厂企业需要找到一种全新的生产模式，以缓解昂贵的劳动力成本和应对快速更新的产品需求。而工业4.0模式的出现，为制造业提供了新的思路。通过物联网连接产品生命周期的所有阶段，从原料采购到生产再到交付和进入客户家中，整个过程都能可视化管理。物联网为整个制造过程搭建了桥梁，解决了供应商、制造商和客户之间信息隔断的问题，智能工厂将制造业服务能力提升到一个全新的水平。

1智能工厂概述

（1）建立基于互联网和大数据的“智能感知”系统，实现车间数据化、移动化、实时化、可视化管理，真正实现一体化智能工厂管控体系（2）采用行业领先信息化控制系统，实现生产数据自动采集，数据采集分析系统与制造执行系统（MES）之间的数据自动传输。（3）信息化系统包括：PLM产品研发管理、ERP物料订单管理、SRM协同供应链、MES生产执行、APS高级智能排产、CPS数据采集、BI大数据分析、EMS能耗管理、WMS智能仓储等14个模块。（4）工业4.0智能工厂的组成：设备自动化、生产可视化、物流智能化、管理移动化、决策数据化。各模块系统相互联通，智能管理仓储信息实时控制，实现移动APP平台管理。

2智能制造技术在工厂的应用

2.1智能制造装备领域

智能制造设备，高端能源设备，特种智能专用设备等领域在制造业中的比重逐年增加。智能制造装配是具有人工感知，智能推理，分析和控制的制造装配。在工厂中应用智能装配具有许多优势，可以提高产品质量并提高生产效率。中国的智能制造和装配领域主要包括四类：先进的数控机床，智能测控装置，主要的基本部件和主要的集成智能装配。

2.2智能物流

（1）智能化立体仓库是采用堆垛机实现高位货架取货，且堆垛机行走占用空间小，同等面积可以设置更多的货架仓位，同时可以进行高度的延展，提高空间利用率。智能化立体仓库的空间利用率比普通仓库提升5倍以上。（2）以自动化立体仓库为中心的物流系统，货物存取节奏和速度明显加快，具备快速的出入库能力，也能快速自动地将生产零部件送至产线，减轻了工人的劳动强度，提升了效率，这是普通仓库所不能达到的[6]。（3）智能化立体仓库采用自动巷道堆垛机取代人工存放货物，既快捷又省力。可以减轻工人劳动强度和减少工人数量，人员约为普通仓库的1/10，同时工人可不进入仓库内部，工作环境得到很大改善。（4）智能化仓库采用先进的物流管理系统对仓库货物进行管控，增强对货物的管理能力，使管理更加科学、准确、可靠，出入库管理、盘库、报表等变得更加简单方便快捷[7]。（5）智能仓库配备辅助输送设备，使出入库变得更加省事方便，可以按照订单系统的需求来安排货物的存取，不同的出口自动输出不同订单的货物，提升仓库周转率。

2.3智能化数控机床技术领域

智能数控机床的主要发展趋势是高速，精密，复合，多轴链接和智能化。现代化的制造工厂主要包括具有网络通信功能的先进CNC机床，5轴加工中心和用于复杂结构零件的多轴CNC加工中心。当前，智能数控机床技术已广泛应用于航空航天，军事生产，汽车，海洋工程和高铁等关键领域。智能CNC机床通常具有以下功能：自动数据收集，监视，分析和自适应灵活性支持，与操作员集成，过程优化设计和自动化编程。

3驱动技术智慧工厂技术系统实现的关键

以大数据为基础的制造动态过程技术的优化应该分析智慧工厂相关数据，从而实现不同维度的性能优化。智慧工厂动态技术的优化通过海量的多维数据来细致描述智慧工厂生产过程，通过分析数据能够找出数据中隐秘的关联性和规律性，从而对设备运行相关知识进行深入挖掘分析。并以不同业务应用为依据，例如分析质量、设计产品等创建出针对性系统决策。上述分析方式方法中，应该将数据多源采集作为基石，才能够使智慧工厂分析方式方法得以实现，其中，涵盖多源异构工厂数据系统创建，针对性主题的数据库分析，数据关联有效性，精准描述数据关联性，为业务的应用提供决策性支持，并提出大数据驱动制造的方式方法。

4工厂智能制造技术应用过程中面临挑战

在当今环境下，中国公司在促进智能制造方面正面临许多挑战。首先是缺乏人才，其次是公司的现代制造理念和内部改革的需要。推广智能制造技术是公司自身的发展需求。它不受外部环境（例如策略）的驱动。例如，由于缺乏自动化和信息缺陷，全面的集成障碍，标准化和数据质量下降，困难的业务模型和流程更改以及不良的管理改进，当今大多数中国生产企业严重限制了智能制造技术。它实际上是在工厂应用的。

5智能制造的发展与思考

世界智能制造技术的开发和应用。为了进入21世纪的大数据和云计算时代，为了增强工业竞争力，德国在生产，学习和研究领域共同创立了“工业4.0”，并创立了《德国工业4.0战略计划实施建议》作出预测蓝图素描。以情报+网络为核心，将供应商战略和市场战略作为两个战略支柱：横向，纵向和端到端集成，而德国启动了工业4.0，美国也宣布了一项国家先进制造战略计划。通过分析强有力的创新政策，缩小与其他国家的创新差距并解决一系列科学技术问题，我们分析了当前的先进制造方法以及我们所面临的机遇和挑战。中国智能制造的瓶颈在于中国的工业化起步较晚，技术积累相对较差，技术创新和先进技术的工业化能力远远落后于其他发达国家。许多公司，尤其是私营公司，只进行简单的零件装配而没有自己的零件生产能力。核心技术由人们以多种方式控制，因此在行业竞争中竞争力不足，严重的情况可能导致公司倒闭。中国软件系统的发展还不处于世界前列，因此软件技术的积累严重不足，没有先进的科学技术，智能制造就无法迅速发展。尽管制造公司的技术近年来得到了改善，但许多公司仍依赖于维持现状并依靠人们来采用国外软件系统。

结束语

智能工厂是未来制造业发展的必然趋势，升级智能工厂要结合自身的需要和环境特点，不同的企业应该采用不同的方式，这样才能达到其想要的效果。首先要构建物联网将传感器、电机、开关和其他各种小工具联网，工业4.0时代的智能工厂包括生产线、机器人、物联网、远程自动化等内容。还涉及到生产网络和定制生产系统、产品的虚拟规划以及生产和远程维护等。还有，智能工厂需要引进具有IT知识和OT运行技术的专业人才。

参考文献

[1]彭怀新.智能制造技术在工业自动化中的应用[J].住宅与房地产,2018(36):250.

[2]龚涛,杨小勇.数字化工厂助力智能制造的探析[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(24):46-47.

[3]焦洪硕,鲁建厦.智能工厂及其关键技术研究现状综述[J].机电工程,2018,35(12):1249-1258.

[4]万雷.我国化纤行业智能制造发展现状及展望[J].合成纤维工业,2018,41(06):36-41.

[5]君宇.智能制造未来企业[J].湖南烟草,2018(06):69.