近年來,,智能制造熱潮席卷神州大地,,成為推進“中國制造2025”國家戰(zhàn)略重要的舉措,。其中,,智能工廠(Smart Factory)作為智能制造重要的實踐領(lǐng)域,已引起了制造企業(yè)的廣泛關(guān)注和各級政府的高度重視,。
國內(nèi)外智能工廠建設(shè)的現(xiàn)狀分析:
近年來,,全球各主要經(jīng)濟體都在大力推進制造業(yè)的復(fù)興。在工業(yè)4.0,、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等熱潮下,,全球眾多優(yōu)秀制造企業(yè)都開展了智能工廠建設(shè)實踐,。例如,西門子安貝格電子工廠實現(xiàn)了多品種工控機的混線生產(chǎn);FANUC公司實現(xiàn)了機器人和伺服電機生產(chǎn)過程的高度自動化和智能化,,并利用自動化立體倉庫在車間內(nèi)的各個智能制造單元之間傳遞物料,,實現(xiàn)了高720小時無人值守;施耐德電氣實現(xiàn)了電氣開關(guān)制造和包裝過程的全自動化;美國哈雷戴維森公司廣泛利用以加工中心和機器人構(gòu)成的智能制造單元,實現(xiàn)大批量定制;三菱電機名古屋制作所采用人機結(jié)合的新型機器人裝配產(chǎn)線,,實現(xiàn)從自動化到智能化的轉(zhuǎn)變,,顯著提高了單位生產(chǎn)面積的產(chǎn)量;全球重卡巨頭MAN公司搭建了完備的廠內(nèi)物流體系,利用AGV裝載進行裝配的部件和整車,,便于靈活調(diào)整裝配線,,并建立了物料超市,取得明顯成效(圖1),。

當(dāng)前,,我國制造企業(yè)面臨著巨大的轉(zhuǎn)型壓力,。一方面,勞動力成本迅速攀升,、產(chǎn)能過剩,、競爭激烈、客戶個性化需求日益增長等因素,,迫使制造企業(yè)從低成本競爭策略轉(zhuǎn)向建立差異化競爭優(yōu)勢。在工廠層面,,制造企業(yè)面臨著招工難,,以及缺乏專業(yè)技師的巨大壓力,必須實現(xiàn)減員增效,,迫切需要推進智能工廠建設(shè),。另一方面,物聯(lián)網(wǎng),、協(xié)作機器人,、增材制造、預(yù)測性維護,、機器視覺等新興技術(shù)迅速興起,,為制造企業(yè)推進智能工廠建設(shè)提供了良好的技術(shù)支撐。再加上國家和地方政府的大力扶持,,使各行業(yè)越來越多的大中型企業(yè)開啟了智能工廠建設(shè)的征程,。
我國汽車、家電,、軌道交通,、食品飲料、制藥,、裝備制造,、家居等行業(yè)的企業(yè)對生產(chǎn)和裝配線進行自動化、智能化改造,,以及建立全新的智能工廠的需求十分旺盛,,涌現(xiàn)出海爾、美的,、東莞勁勝,、尚品宅配等智能工廠建設(shè)的樣板。例如,,海爾佛山滾筒洗衣機工廠可以實現(xiàn)按訂單配置,、生產(chǎn)和裝配,采用高柔性的自動無人生產(chǎn)線,,廣泛應(yīng)用精密裝配機器人,,采用MES系統(tǒng)全程訂單執(zhí)行管理系統(tǒng),,通過RFID進行全程追溯,實現(xiàn)了機機互聯(lián),、機物互聯(lián)和人機互聯(lián);尚品宅配實現(xiàn)了從款式設(shè)計到構(gòu)造尺寸的全方位個性定制,,建立了高度智能化的生產(chǎn)加工控制系統(tǒng),能夠滿足消費者個性化定制所產(chǎn)生的特殊尺寸與構(gòu)造板材的切削加工需求;東莞勁勝全面采用國產(chǎn)加工中心,、國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)和國產(chǎn)工業(yè)軟件,,實現(xiàn)了設(shè)備數(shù)據(jù)的自動采集和車間聯(lián)網(wǎng),建立了工廠的數(shù)字映射模型(Digital Twin),,構(gòu)建了手機殼加工的智能工廠,。
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