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智能製造如燎原之火正在進行!
廣義而論,智能製造有一個宏大的概念,是先進製造技術與新一代信息技術深度融合,貫穿於產品設計、製造、服務全生命周期的各個環節,以及相應係統的優化集成。未來,無論是應對質量、能效、安全的挑戰,還是滿足大規模個性化定製的需求,都需要建立在智能製造的基礎上。
而在時下工業升級變革的強勢導引下,中國製造業以建設智能工廠,滿足未來人們的個性化生產需求,來推行智能製造。
那究竟要如何建設智能工廠呢?這並非有統一的標準答案。當前,在眾多企業的探索下,數字化工廠、無人工廠、黑燈工廠等概念不一而足。同時也湧現出更多的新技術,工業物聯網、數字孿生、人工智能等。這些不斷發展更迭的新概念、新技術都為工廠的智能化帶來了幫助,但同時也讓用戶無所適從,不知道從何處著手。

01
智能製造成為台達的DNA
台達是世界級的工業自動化品牌,自身製造變頻器、伺服、PLC、人機界麵、工業機器人以及多種軟件等自動化產品,還是知名的電源及元器件生產廠商。目前在全球有8萬多名員工,20多個生產基地,是電子製造領域的重要廠商。
“由於人口紅利消失,出現招工難,用工荒,再加上新一輪工業革命來襲,全球產業競爭格局也發生重大調整,為此台達在2016年就啟動了智能製造DSM (Delta Smart Manufacturing)計劃,從台達吳江及東莞工廠開始,智能設備、智能產線層層展開,再到智能生產、智能物流等,在2018年初步形成了智能工廠的雛形。”楊應龍介紹說。

對於智能化升級後的效果,楊應龍以吳江工廠的可編程控製器(PLC)產線為例,完成全麵智能化後,產量提升約70%,同時減少約35%的生產使用麵積,更將直接人力人均產值提升3至5倍。而更為重要的是,產線的柔性製造能力大大提高。比如這條PLC產線的工單類型總共有200多種,每天需要換線7種以上,而每次換線時間不會超過10分鍾,產線會根據不同工單自動調整設備、更換卡具等,部分產品甚至實現了少批量多品種的混線生產。台達吳江工廠也因為智能化的成功升級而成功入選了“2020年度中國標杆智能工廠百強榜”。
在今年3月30日,台達的“起家廠”桃園一廠完成了產線升級。台達通過與遠傳、微軟及PTC等公司合作,運用5G、工業雲以及AR/ VR/ MR等技術,成功打造了變頻器智能生產線。該產線共有203個機種,生產模式複雜,每日換線次數多達10次以上,過去造成產線人員非常大的負荷。智能化升級後,所有問題都迎刃而解,除了單線每月產能顯著提高,人均產值提升了69%,單位麵積產值提升了75%。
“桃園一廠智能產線的成功,開啟了台達智造的新篇章,現在,智能製造已是台達的DNA,將大大加速台達全球近20個廠區的智造升級與轉型。”楊應龍對此充滿信心。
02
智能工廠成功關鍵:六大步驟與四大架構
現在看來,台達的智能製造DSM計(ji)劃(hua)無(wu)疑(yi)是(shi)成(cheng)功(gong)的(de)。楊(yang)應(ying)龍(long)認(ren)為(wei),這(zhe)一(yi)方(fang)麵(mian)得(de)益(yi)於(yu)台(tai)達(da)自(zi)身(shen)就(jiu)是(shi)全(quan)球(qiu)自(zi)動(dong)化(hua)設(she)備(bei)大(da)廠(chang),具(ju)有(you)已(yi)臻(zhen)成(cheng)熟(shu)的(de)技(ji)術(shu)和(he)產(chan)品(pin)可(ke)以(yi)內(nei)部(bu)優(you)先(xian)實(shi)踐(jian),而(er)更(geng)重(zhong)要(yao)的(de)一(yi)方(fang)麵(mian)是(shi),台(tai)達(da)以(yi)長(chang)期(qi)耕(geng)耘(yun)工(gong)業(ye)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)豐(feng)富(fu)經(jing)驗(yan),在(zai)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)實(shi)踐(jian)曆(li)程(cheng)中(zhong),探(tan)索(suo)出(chu)了(le)實(shi)施(shi)智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang)的(de)通(tong)用(yong)理(li)論(lun),那(na)就(jiu)是(shi)智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang)的(de)六(liu)大(da)步(bu)驟(zhou)與(yu)四(si)大(da)架(jia)構(gou)。
“所謂的六大步驟,指的是在智能工廠建設時,要遵循簡單化/合理化、標準化、模塊化、數字化、虛擬化和自動化這六步,這是一個循序漸進的過程,隻有做好了上一步的情況下才能做下一步。”楊應龍解釋道。

除了這六個步驟,楊應龍表示,智能工廠的另一成功關鍵在於智能設備、智能組裝、智能物流與智能分析4大架構的整合。

比如在台達桃園工廠,台達導入RTM設備 (Rapid Transformable Machine),產線可根據工藝流程需求機動更換功能模塊,達到一機滿足插件、鎖螺絲等多重應用。同時也在產線導入虛擬現實(VR)與混合現實技術(MR),可(ke)模(mo)擬(ni)設(she)備(bei)實(shi)際(ji)操(cao)作(zuo)環(huan)境(jing),節(jie)省(sheng)實(shi)體(ti)訓(xun)練(lian)資(zi)源(yuan)與(yu)成(cheng)本(ben),此(ci)外(wai),係(xi)統(tong)可(ke)動(dong)態(tai)指(zhi)引(yin)人(ren)員(yuan)設(she)備(bei)保(bao)養(yang)與(yu)校(xiao)正(zheng)步(bu)驟(zhou),在(zai)設(she)備(bei)異(yi)常(chang)時(shi),專(zhuan)家(jia)可(ke)實(shi)時(shi)通(tong)過(guo)遠(yuan)程(cheng)聯(lian)機(ji)排(pai)除(chu)故(gu)障(zhang),大(da)幅(fu)降(jiang)低(di)停(ting)機(ji)時(shi)間(jian)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),運(yun)用(yong)MR來實現智能組裝,指引上料、夾具安裝以及組裝步驟,運用MR、虛擬眼鏡、AGV小車等實現工廠裏的物流智能化。
“智造轉型的最後一公裏是智能分析”,楊應龍進一步說道,“在生產過程中被判定不良的在製品,以AI搭配機器深度學習,取代人眼進行二次複判,可達到近100%的不良篩出率”。此外,通過設備聯網與機器視覺收集到的各種生產信息以及影像、圖片等數據,可投入不同性質的智能分析,再將分析結果回溯到製程、擬定改善策略,提高產線製程平衡率並達到製程的持續優化。
03
為智能工廠建設貢獻“台達經驗”
作為工業自動化廠商,台達的產品一直以來在眾多機械設備上有廣泛應用,而近幾年來,台達還整合自動化設備、機台連網、係統軟件及大數據分析等,提供自動化、可視化和智能化方案。如今,經過幾年成功的自身工廠智能製造實踐之後,台達開始將這些寶貴的“台達經驗”對外輸出。
“我們也掉過很多坑,走過很多彎路,所以我們希望能把這些經驗分享給業界的用戶,從智能製造顧問服務開始,然後到設備研發、設備聯網,到整個產線整個工廠的智能化,我們甚至可以提供精益生產的谘詢顧問服務,這也是台達工廠做得很好的地方。”楊應龍由衷地說。

事實上,台達從2019年9yuetichuzhinengzhizaofuwuhou,yijingluxuchengjieleyixiezhinenggongchangluodixiangmu,baokuoheguoneiyidaxingjiadianshengchanqiyedezhinengzhizaoguwenfuwu,erqiemuqiantaidayijingweicizhuanmenchenglilepangdadezhinengzhizaotuandui。
“不bu少shao人ren的de工gong作zuo都dou開kai始shi與yu智zhi能neng製zhi造zao接jie軌gui。楊yang應ying龍long介jie紹shao說shuo,他ta原yuan來lai的de工gong作zuo是shi負fu責ze台tai達da工gong廠chang的de智zhi能neng製zhi造zao項xiang目mu推tui進jin,現xian在zai則ze是shi智zhi能neng製zhi造zao事shi業ye部bu的de營ying銷xiao總zong監jian。“在台達,智能製造團隊已經達到1300多人,包括設備的設計工程師、軟件開發工程師以及客戶服務工程師等,這些人員一方麵為台達全球工廠提供服務,一方麵也對外提供定製服務。”
在zai談tan到dao台tai達da做zuo智zhi能neng製zhi造zao服fu務wu的de優you勢shi時shi,楊yang應ying龍long表biao示shi,台tai達da有you兩liang方fang麵mian的de優you勢shi。一yi方fang麵mian,台tai達da自zi身shen有you智zhi能neng製zhi造zao實shi踐jian的de工gong廠chang,客ke戶hu可ke以yi在zai台tai達da的de製zhi造zao工gong廠chang中zhong親qin身shen看kan到dao智zhi能neng工gong廠chang究jiu竟jing是shi如ru何he建jian設she的de,能neng達da到dao怎zen樣yang的de效xiao果guo。而er另ling一yi方fang麵mian,台tai達da擁yong有you幾ji十shi年nian積ji累lei下xia來lai的de領ling域yu知zhi識shi和he生sheng產chan經jing驗yan,可ke以yi把ba這zhe些xie知zhi識shi經jing驗yan注zhu入ru到dao設she備bei或huo者zhe整zheng個ge產chan線xian上shang,讓rang這zhe些xie設she備bei有you生sheng命ming力li,能neng夠gou傳chuan承cheng下xia去qu,而er不bu是shi隻zhi是shi完wan成cheng某mou個ge固gu定ding動dong作zuo而er已yi。
“盡(jin)管(guan)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)對(dui)於(yu)台(tai)達(da)也(ye)是(shi)一(yi)個(ge)新(xin)的(de)事(shi)業(ye),但(dan)台(tai)達(da)還(hai)是(shi)秉(bing)承(cheng)開(kai)放(fang)的(de)思(si)維(wei),期(qi)許(xu)未(wei)來(lai)持(chi)續(xu)攜(xie)手(shou)合(he)作(zuo)夥(huo)伴(ban)與(yu)客(ke)戶(hu),為(wei)智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang)建(jian)設(she)貢(gong)獻(xian)台(tai)達(da)經(jing)驗(yan),共(gong)創(chuang)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)的(de)美(mei)好(hao)願(yuan)景(jing)。”楊應龍對未來充滿信心。
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