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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yongMR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。
“bushaorendegongzuodoukaishiyuzhinengzhizaojiegui。yangyinglongjieshaoshuo,tayuanlaidegongzuoshifuzetaidagongchangdezhinengzhizaoxiangmutuijin,xianzaizeshizhinengzhizaoshiyebudeyingxiaozongjian。“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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