吉林地区西门子代理商数字化车间是设备、网络、信息、自动化、精益管理与制造技术相互集成的表现,将生产车间打造成数字化的制造平台,通过改善车间的管理和生产制造各环节,*终实现快速的生产制造过程。
生产车间在制造型企业中具有举足轻重的地位,很大程度上,车间强则企业强,车间智则企业智。通过成功实施数字化车间制造系统,企业形象在车间管理方面将会有质的提升,其产品质量也可产生质的飞跃,为企业智能化转型升级奠定良好的基础。
完成基础功能模块开发及应用。产品准备管理按照APQP实现管控,系统化管控项目进度及交付物;BOM及工艺管理,实现数据及时、准确,提高工艺一致性及标准化;变更管理实现正向与逆向的闭环管理,提升变更执行质量;实现工艺资源管控,实现知识积累、共享和重用。
2.2 工艺数字化平台建设中期
实现工艺创新性管理:通过工艺仿真技术,实现三维数字化工艺规划及验证,对工艺合理性进行虚拟仿真及评估;实现三维工艺下厂,提高工艺可视性;通过产线仿真技术,对生产线的装备、物流、工艺、节拍、人员、生产过程等进行仿真、优化及管理。
2.3 工艺数字化平台建设后期
实现工艺数字化技术深度应用:通过数字映射技术,实现实际生产与虚拟生产联动,可以及时修正生产中的偏差及问题,实现更科学更智能的生产。加强数字化技术团队建设,成立专门的项目团队负责技术研究及系统建设,推进工艺数字化提升工作开展。
建立数字化标准体系及业务流程,根据数据流、业务流传递特点及上下游关系制定完善的数字化流程,实现管理创新促进技术创新、技术创新推进管理创新。加强数字化基础建设及设计制造辅助工具开发。从软件基础环境、数据库支撑平台、网络信息环境、信息安全体系等基础方面进行投入和建设。
2.4 仿真系统应用
结合产线数模、物流仿真等,实现产线仿真,对生产线的装备、物流、工艺、节拍、人员、生产过程等进行仿真、验证、优化及管理。通过数字映射技术,实现实际生产与虚拟生产联动,当生产线出现问题时能够实时反馈至虚拟系统,通过虚拟系统验证后更改虚拟参数,可实现生产线同步更改,这样就可以及时修正生产中的偏差及问题,实现更科学更智能的生产。
通过与MES、ERP、工艺装备、工艺资源等车间系统深度集成,实现数字化车间技术研究与应用,吉林地区西门子代理商为实现智能化车间、产线大数据分析等奠定基础。
3结论
在数字化车间建设与实施过程中,关键点是引用PLM系统实现主数据流贯通和系统集成,数据流贯通保证了数据的准确、及时、共享,系统集成实现了数据的互联互通。并在此基础上实现数据可视化、透明化。顶层规划很重要,在项目开始阶段,完成顶层设计方案,确保项目实施过程可控性和可预知性。智能工厂建造过程通过数字化双胞胎,实现全集成可视化工厂。实现软件和硬件的智能互联,通过设置标准网络接口实现机床间互联互通。
数字化工厂由设备、机器人、AGV、网络、信息数据等构成,集成了产品制造过程和工厂模型的数据库,以提高产品的质量和生产过程所涉及的质量和动态性能。通过借助计算机,对整个生产过程进行数据采集,并可扩展到整个产品制造过程的全生命周期,将打通产品设计和产品制造之间的桥梁,实现信息的集成。
而生产车间是组成工厂*重要的组成部分,实现了生产车间的数字化,基本上完成了数字化工厂*核心的部分。在数字化系统建设中以数据的可视化管理和应用为核心,而非简单注重完全的自动化程度。利用PLM系统实现主数据流和工业网络、智能装备、智能仓库、智能系统等方面系统集成,实现数据流贯通与共享。
处于工业产业链核心地位,也是我国制造业高质量发展的重要因素。目前工业母机产业链等设备国产渗透率较低,在存量竞争时代、掌握核心技术自主权是保障国家产业安全的根基。国家标准的制定对于任何一个技术驱动型行业而言,能为后续的统一协调和高效运行提供科学依据,形成标准化格局,有效支撑统一市场体系建设,也能大大加速行业的国产化进程,突破关键技术“卡脖子”的现状。
通过将生成车间的不同设备与通讯网络连接,收集设备的状态数据和质量数据,并作为数据采集和分析的基础。对不同生成设备,采取不同的数据采集方式:对存在数据接口的设备,如加工中心、磨床、PLC控制器、机器人、仪器仪表等,通过Profibus或Profinet网络将设备数据传输到网关;对于没有数据接口的设备,通过外接传感器完成设备状态采集,提升通讯能力,可采取有线或无线两种方式进行,数据传输到网络后,通过边缘计算方式完成数据就地分析和存储,对于数据分析结果汇总,并采用有线或无线的方式,存储到云服务器进行数据显示和后续数据分析工作。设备的联网接入需完成三项重要的工作:硬件接口的连接、软件数据接口互通、接口规范定义。
1.1.3 智能设备数据采集
完整的制造设备应具备完善的档案信息,包括产品编号、产品描述、产品状态、产品时间戳等信息。按照已定义的通信接口,与其他设备、装置以及执行层实现设备和数据的互联互通。对收集完成的数据进行分析,筛选出合格数据,对于不合格数据采用自动处理和人工处理两种模式完成,*终保证产量质量状态的稳定,并可满足产品的质量追溯。
1.1.4 智能制造执行系统
建立MES制造执行系统,运用生产调度管理、工艺执行与管理、过程控制管理、排程管理、吉林地区西门子代理商质量管理、设备管理等模块,可时刻管理和展示生产制造全流程。通过开发数字化生产制造执行平台,打通计划、生产、物流、设备间的数据流,构成计划、控制、反馈、调整的完整系统,通过规范的定义接口实现计划、命令的传递和实际生产的无缝衔接,使生产计划、控制命令、信息数据在整个MES 系统、过程控制系统、自动化体系中透明、及时、顺畅地交互传递,*终实现生产全过程数字化,打造数字化生产车间。
近年来,在我国政府以及产业各界的共同努力下,工业母机等高端装备的标准化进程加速推进。2016年8月,我国机床行业第一项****—IEC/TS60204-34:2016正式颁布。该标准规定了“机床的电气、电子、数控、可编程序电子设备及系统等的安全要求”,是机床行业核心的安全标准之一,打破了一直以来由欧美等发达国家主导机床行业****制定的局面。2022年10月,我国主导的数控系统系列****ISO23218-2正式发布。ISO23218系列****是04国家科技重大专项的标志性成果之一。它的成功发布表明我国在04专项支持下建立的“高档数控系统关键技术标准体系”成果得到了国际认可,标志着我国在机床数控系统****领域实现“零”的突破。