(南宁职业技术学院黄西平)
摘要:随着时代和社会的不断发展进步,我国的科学技术也随之出现了突飞猛进的发展,智能信息技术对各行各业的影响也越来越大,制造行业也开始向着智能化的方向发展,这种情况也就对自动化技术提出了新的挑战,只有自动化技术过关我国制造行业才可以完成智能化的升级转型。当前,智能工厂已经成为了我们国家制造行业升级转型的主要方向,也是制造业发展最需要重点关注的一个问题。鉴于这种情况,本文首先对智能工厂的概念以及特点进行了简单的阐述,之后介绍了智能工厂和自动化之间的关系,最后对智能工厂对自动化技术的新挑战进行了深入的分析,希望通过本文的研究能够为智能工厂的发展起到一定的指导借鉴作用,为我国制造行业的发展贡献更大的力量。
关键词:智能工厂;自动化技术;新挑战
一、智能工厂的概念阐述
智能工厂是以数字化工厂为基础组建的,其利用了物联网等先进的技术手段使生产线的自动化水平得到了极大程度的提升,并有效降低了人对生产过程的干扰,使工厂生产过程的可控程度得到了更大的增强。而智能工厂更是将全部的智能技术集合为一体进行了集中应用,利用人机交互的方式来推动生产过程中的各个环节紧密联系到一起。除此之外,智能工厂还可以保证各个生产环节都符合环保节能的需要,更加符合可持续发展的科学发展观的要求。
现在智能工厂的重要性已经受到了越来越多人的支持和关注,并且受到了政府的大力支持,同时智能工厂的开发也是市场对传统制造行业所提出的新要求。在当今这个追求个性化的时代,制造工厂所采用的传统的大批量生产模式已经完全没有办法跟上消费者的实际需要了,制造工厂必须加快生产转型的步伐,将自身的生产方式转变为个性化小批量的生产。与此同时,随着科学技术的快速发展,制造企业的生产效率也随之出现了极大程度的增加,产品的生产时间也出现了极大程度的下降,售后服务情况也逐渐变得越来越复杂,这也为智能工厂的进一步发展起到了更大的推动作用。
二、智能工厂的特点介绍
(一)广泛应用了先进的信息技术软件
在制造企业的智能工厂里面广泛应用了能源管理等先进的信息技术软件,也通过这些先进的技术软件做到了可视化的生产车间管理。例如通过先进的仿真软件进行数字化工厂生产线的模拟布局可以为工厂结构的合理性提供更大程度的保障。另外,制造企业一定要意识到推动自己的生产工厂向着智能化以及数字化的方向发展的过程中必须采用科学合理的措施保证所有数据百分之百是安全的。而且通过先进的信息技术软件可以自动进行产品的检测,更加高效准确的找出产品中不符合要求的残次产品,从而使企业的生产效率得到有效提升,并有效增强产品的质量,尽最大可能避免质量不合格的残次产出现。
(二)呈现了精益生产理念
智能化工厂所代表的是精益生产理念,能够按照市场的实际发展进行转变,来提升自身的生产发展效率,实现拉动式生产,避免因为生产过剩导致产品积压的情况出现,从而有效避免浪费的现象出现。制造企业在建设智能工厂的时候必须根据自身的实际情况以及产品的特征,来提升精益化生产的速度,推动精益化生产进程的进一步推进。
(三)绿色制造
制造企业通过构建智能工厂能够更高效的完成能源资源的循环利用,从而保证工厂的生产情况满足绿色环保的需要,为人与自然的协调可持续发展提供更有力的保障。在当前这个生态环境日益恶化的背景下,通过更加优秀的技术设备来替代人力进行产品生产,这样能够完成生产废料的回收再利用,避免资源的浪费,为我国的可持续发展贡献更大的力量。
(四)自动化存在柔性特征
智能工厂能够按照市场的发展需要来提升物流以及生产的自动化水准。但是制造企业在进行产品生产制造的时候一定要注意下面这种情况,产品种类相对单一、生产数目较大的企业可以加快自动化发展的脚步,而产品种类繁杂、生产数目较少的企业一定要注意绝对不可以盲目的进行自动化生产规模的增加,而应该通过合理的人机结合的方式,并提升对智能制造单元组建的重视。在进行自动化生产线的设计过程中应该提前留存好适量的替代品,避免因为有设备发生突发障碍又没有办法及时完成维修最终导致整个生产过程都受到影响不得不停止的情况出现。除此之外,智能企业在进行智能工厂开发过程中还应该注意保证可以进行多样化的混线产品生产。制造企业能够选择通过AGV以及悬挂式输送链等先进的设备完成生产过程的材料传递工作,这样可以在最短的时间内完成物料的配送工作,将生产材料运输到生产线上。另外,和人工检测相比,采用自动化手段进行质量检测具有更为显著的优势,在未来智能工厂会拥有更多更为先进的机械设备,并产生更为优秀的机械视觉。而且智能工厂还可以应用更多的机械设备来提升生产效率,缓解相关工作人员的工作强度。
(五)洞察具有实时性
制造企业通过智能工厂的构建实现了从指令下达到生产结束的闭环管理,并通过相应的生产指挥系统来完成设备、流程以及能源消耗等情况的实时检测观察,从而有效避免出现突发性的事故,做到防患于未然。而且利用数字映射的方式能够实时的对生产情况进行检测,并为企业管理人员的决策工作提供更加切实科学的依据。同时,制造企业通过智能工厂的组建不单单推动了生产过程的精益化以及自动化的实现,更是可以进一步的推动物流以及质量检测环节的闭环集成以及自动化管理工作。并且工厂的各个车间能够实现高度的信息资源共享,有着非常优秀的协作能力。除此之外,制造企业在建设智能工厂的过程中必然会利用自动化技术以及信息技术等先进的技术手段并根据实际的市场需要和自身的情况进行相应的工作。
三、智能工厂和自动化之间的关系
智能工厂最近这几年才兴起的一个全新概念,其和自动化存在十分密切的联系,现在智能工厂的阶层一般可以分成如下三个层次:第一层就是应用CNC数控设备进行自动化控制的设备层解决方案;第二层则是通过HMI/SCADA进行导入来完成生产设备监控以及信息数据整合分析和控制节能的人机界面和监控系统;第三层是利用MES/EMI进行生产线工单提供以及自动进行备料投资的生产管理解决方案导入。
以LED灯具生产制造企业为例进行分析可以发现,生产一个LED灯具需要进行数十个的工序,进行每一个工序都需要分配设计足够的工作人员才可以完成装配。要想使生产效率得到提升,过去制造企业不得不安排20多个人进行LED灯具的装配工作,但是应用了自动化技术设备之后,制造企业仅仅需要3个人花费7秒钟就可以完成一个LED灯具的装配工作,使相关工作效率得到了极大程度的提升。然而引入了自动化技术设备之后,企业也需要重新设计自己的生产线,同样以之前的LED灯具生产企业为例,其在应用自动化技术进行智能工厂建设的时候就需要将自己的生产线形状调整为ㄇ型,这样才可以更加匹配实际的生产需要。
因为人们环保意识的增强以及对节能减碳要求的提升,节能系统现在也已经成为了智能工厂最为常见的导入项目。通过对能源管理系统进行分析可以发现,在进行能源管理的时候,需要先进行收集量测以及监视分析,并采用相应的措施进行控制管理以及卸除,最后达到节能的目的,但是实际上要想真正的达到节能这一目的,还需要采用合理的自动化措施进行相应独立系统的整合处理,就像是应该对停车管理、空调监控以及电力照明监控进行整合管理,这样才可以真正的实现节能减排,更好的实现环境保护以及资源的可持续发展。所以,总的来说,智能工厂建设的方方面面都是离不开自动化的。
四、智能工厂对自动化技术提出的挑战探究
智能工厂的快速发展进步也为自动化技术带去了全新的挑战,现在制造行业一定基本达成了一种共识就是在建设智能工厂的过程中存在高度网络化、机械设备智能化、应用大数据以及数据分析等四个关
键点。由此可以看出,建设智能工厂是不可能脱离先进的自动化技术单独进行的。自动化技术制造企业进行智能工厂建设的基石,同时我们也可以把它看成智能工厂建设的最初级阶段。随着智能工厂建设脚步的不断向前迈进,其对自动化产品的需求也在不断的增加,尤其是对智能传感器等设备的需求将会出现更大幅度的增长。
智能工厂的建设出了会使自动化产品的市场发展得到刺激之外,其还会为自动化产品发展指明接下来的方向,从而满足现代制造业发展的实际需要。制造企业在进行智能工厂建设的时候的一个重要的要求就是自动化产品必须有优秀的开放性,这种情况也就证明了过去制造行业封闭系统已经落后于时代了。而且随着互联网信息技术的快速发展,云计算技术已经得到了广泛的应用,也正是因为这种原因IT厂商的向下延伸能力也出现了持续不断的增加,这也会使网络网络传输设备等产品市场受到比较大的冲击。虽然对整体情况进行分析可以发现,智能工厂的建设会拉动自动化市场的发展,但是那些开发性相对较差的自动化企业会有很大可能被市场所淘汰。
通过上述的分析可以发现,制造企业进行智能工厂的建设可以极大的拉动自动化市场的发展,但是这种情况也要求了自动化企业必须加大自动化技术的研发力度,从而开发出更加优秀的自动化设备,不然会被市场所淘汰。
五、结束语
随着互联网计算机技术的快速发展,当今世界已经完全进入了信息时代,智能信息技术对时代的影响也越来越大,被广泛的应用到了各行各业里面。所以,智能工厂建设是未来制造行业发展的必然趋势,而要想真正的完成智能工厂的建设必须拥有足够优秀的自动化技术设备,这样才可以使相应的生产效率和生产质量得到最大程度的提高。而且这种情况在拉动自动化市场发展的同时,也给自动化企业和自动化技术提出了新的要求,为了不被时代所淘汰,要想占据更大的市场份额,自动化企业必须加大投入,提升自动化技术的研究力度,开发出更加高效更加优秀的自动化技术设备,这样才可以促进自身快速发展的同时,为智能工厂的进一步发展建设贡献更大的力量。从而为我国的现代化建设做出更大的贡献,让制造企业可以生产出更加具有个性化的产品。
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