做智慧的参与者--中航规划探索智能工厂建设之路的宏景与微观
今年是新中国航空工业建立h5周年,中国航空规划设计研究总院也将迎来h5岁生日。作为我国航空工业固定资产投资领域的主力军和勘察设计行业的排头兵,中国航空规划设计研究总院立足自身优势,全面拓展业务板块及服务领域,而智能工厂建设就是其众多有益探索之一。
躬体力行:跻身标准化建设单位
随着工业4.。时代的来临,中航规划也不断加快智能工厂设计实践的步伐。一方面,立足航空,基于丰富的航空生产线设计经验,研究适用于航空各型产品制造特点的智能制造应用模型;以精益的设施规划设计为平台,以赛博物理系统为手段,打通物理工厂与数字工厂的界限。另一方面,服务民用工业,基于自动控制技术及人工智能技术,实现数字量传递。
与处理、物流传输与交换、作业流程的智能处理;聚焦数字化、标准体系、平台建设,为企业提供智能化建设整体解决方案,让智能制造的价值不折不扣地发挥。
以下是中航规划在智能制造领域的典型案例。
[案例1 } xx轮胎企业智能排产系统
围绕产品生命周期的运营环节,中航规划为XX轮胎企业开发了智能排产系统,最大限度优化了生产计划,保障企业实现精益生产。该系统采用先进的优化技术,提供给企业落实到设备、精确到每个时间单元的作业计划,杜绝由于计划不准带来的停工待料,工序能力不均衡造成的产能浪费,可让企业的相对瓶颈设备的利用率最大化,并且通过设备的连续生产保证设备的运行效率最大化,对紧急插单、机器设备故障检修、员工请假等情况作出生产安排。通过该排产系统的甘特图显示区域,用户可以直观地浏览到车间内各类加工设备上所安排的待加工任务信息。
用户可以通过甘特图区域的鼠标操作,轻松完成对任务的起始时间、持续时间以及所安排的加工设备的调整,在调整过程中,系统会自动高亮显示能完成该任务的设备,以方便用户快速调整。同时,在调整完成后,系统会检测任务间的时间冲突,并自动对各任务的。起始时间作相应的调整。最后,在排产结束后,用户可以将排产信息一键偷出到Exce味格中,方便后续使用。
[案例2] XX重型装备制造企业智能化建设整体解决方案
基于前期信息化建设基础,从产品全生命周期各个关键环节入手,对XX集团智能化建设工作内容进行整体规划,核心模块包括智能化产品设计与研发、智能生产线/车间/工厂、智能化产品服务等。希望通过本期智能制造总体规划,明确未来XX集团智能化建设方向及工作模式,进而基于相关的工作成果,支持XX集团入围2016年智能制造试点示范项目。
该项目属于重型装备制造业,与一般的工业制造相比,具有众多的独特之处,其特点使其智能化演进具有特殊性。因此,本项目建设方案不能完全照搬常规工业车间的智能化案例,而必须根据其特殊性对其生产规划进行定制。
本项目建设立足重型装备研制特点,结合XX集团运营现状,通过与国内外重型装备制造业最佳实践对标分析,首先确立了针对XX集团的智能化建设目标愿景;进而从典型业务流程入手,以作业内容及应用需求为依据,将产品生命周期归纳总结为三个关键阶段,即研发、制造、服务保障环节,同时,对各关键环节的应用需求要点进行了分类整理,明确了项目建设方向;最后,基于各关键环节应用需求要点,提出了本项目的核心建设内容,并建立了各部分建设内容与需求要点间的关联映射关系,最终形成了XX集团智能化建设的总体架构,架构形式如图4所示。
总体架构分为企业层和执行层两个层级,企业层级主要实现产品全生命周期各环节的信息共享及协同作业,整合信息孤岛;执行层级是企业智能化运营的执行终端,按产品生命周期划分为三个主要部分,即智能产品设计院、智能工厂和智能产品保障服务中心。通过两者的有效集成,可以实现产品设计研发、制造、服务保障等全生命周期各关键环节的智能化运行。
深入工厂全生命周期的各个环节精耕细作,中航规划在智能制造摸爬滚打的实践中“赛”出了经验和成绩。日前,中航规划以“十二五”期间的生产线仿真、生产线建模和工业物联网研究等一系列技术成果为基础,联合申报(航空复合材料智能生产线工艺仿真标准研究与试验验证》课题通过工信部和财政部评审,标志着国家层面对仿真工作在智能工厂/车间建设中重要地位的认可一一智能仿真是直观而科学的对工艺流程、调度运营、物流干涉、经济性等综合分析推演的重要手段,是实现智能制造时代“先虚拟,后投建”工厂建设新模式的前提。
作为一支拥有65年技术积淀的国家队,中航规划在工信部多轮论证评审中脱颖而出,已经跻身智能制造标准的制定单位。在工业和信息化部国家标准化管理委员会印发的《国家智能制造标准体系建设指南2015版》的指导下,中航规划积极参与制定智能工厂标准的建设规划标准,包括智能工厂的基本功能、设计要求、设计模型类标准等总体规划标准;达成智能工厂规划设计要求所需要的仿真分析、协同设计和建设实施标准等实施指南标准;面向智能工厂的工艺布局模型、生产过程和组织模型等系统建模标准,人性化工作条件设计标准。
国家智能制造“集结号”已经吹响,越来越多“智慧”的参与者着手布局智能制造领域。作为该领域标准化建设的一支国家队,中航规划躬体力行,紧密围绕以下三个方面紧锣密鼓地推进!一是推进数字化工厂设计。通过新建或改建生产线为智能制造提供基础设施条件。进一步丰富三维模板库,结合历史设计经验进行模块化梳理形成知识库,从而实现设计的重用。二是推进设施规划标准体系的建设。在工信部标准体系指南的基础上,完成智能制造工厂规划设计标准,建立相应的验证平台,推动标准建设,形成行业通用的设计标准。三是推进生产运营数据对设施规划的有效支撑,推进连接工厂运行管控系统的规划平台建设。
从顶层设计开始,综合考虑技术可达性、经济可行性;再落地到工厂的每一个细节,为工厂提供由点到线、由线到面且契合工厂产品技术特点和生产需求的智能化发展整体解决
方案一一这位“智慧”的参与者,距离叩开智能时代的大门,不会遥远。