■泰瑞機器( 股)/ 周宏偉
一、在新一輪改革中脫穎而出
當前,以智能製造為核心的新一輪科技革命與產業變革在全球範圍內孕育興起。在此背景下,世界各國將智能製造視為振興經濟的支柱與核心,以及提升競爭力和可持續發展的基礎和關鍵。美國聯邦政府於2011 年推出先進製造業夥伴計劃(AMP),提出優先發展先進傳感、控制與製造平台技術和可視化、信息與數字製造技術兩大智能製造關鍵共性技術。德國政府在2013 年4 月的漢諾威工業博覽會上正式提出工業4.0。該項目旨在提升製造業的智能化水平,建立具有適應性、資源效率及基因工程學的智慧工廠。黨的十九大報告也提出的堅定實施創新驅動戰略,加快建設創新型國家,為實現建設現代化經濟體系的戰略目標提供戰略支撐,不斷豐富中國製造、中國智造的內涵,從而為中國持續發展注入新動力。
二、在智能製造中推動企業核心競爭力
1.智能生產裝備,提升加工水平
智能製造,首先要生產產品的裝備智能化,以此來完成高重複度、高精度的製品。泰瑞目前在裝備智能化方面主要運用了包含柔性製造系統、電氣流水裝配系統在內的多種智能裝備系統。對於部件加工,泰瑞啟用柔性製造系統(FMS)。該系統由日本原裝進口新潟(NIIGATA)HN80D 臥式加工中心5 台組合而成,此5 台加工中心由控制中心的PC 集中控制,既可合而為一,也分散作業,體現了靈活機動的特色,具有設備利用率高、生產能力相對穩定、產品應變能力大和縮短作業時間等特點。而針對電氣裝配,泰瑞採用電氣底板流水生產系統。該裝配系統主要由雙流道動力滾筒輸送線、橫移旋轉輸送機、直角旋轉機、傾斜升降機、工裝托盤、氣管路道、電氣控制系統、頂棚照明等設備組成。該系統具有提高勞動生產率、縮短成型週期、降低生產成本等優點。
圖1: 泰瑞射出機製造的智能化工廠體系架構圖;圖2: 泰瑞射出機製造的智能化工廠硬件架構圖
2.智能生產方式,加強優化管理
要實現生產方式智能化就必須打造智能工廠,優化管理模式。智能工廠的實現要分幾個階段,首先是實現機械設備電腦控制,叫做自動化;然後對自動化設備生成數據進行採集,叫做數據化;再將數據在虛擬環境使用,指導現實生產,就是所謂的數字化工廠;最後把數據打通,通過網絡連接起來,企業則實現了信息化管理。智能工廠是數字化工廠、信息化工廠的升級階段,其充分體現了智能在工業領域的應用。
基於物聯網、大數據分析、移動互聯網等新興技術,泰瑞成功開發出適合射出機製造的智能化工廠系統,實現射出機設計、裝配、調試、入庫及售後服務的數字、智能化管理,形成連續製造、集中管控、資源共享的射出機數字化製造管理整體技術解決方案。該方案包含軟硬件系統,大致可分為四層結構:感知控制層、網絡傳輸層、數據整合層、應用服務層。
(1)數據化是智能工廠的基礎。感知控制層主要面向物理製造資源,通過為裝配資源配置信息感知元件,從而實現對物體的標識、感知和控制。
(2)物聯網是智能工廠的支撐。網絡傳輸層實現物理製造資源互聯感知,確保製造過程數據的實時性和完備性。網絡傳輸層主要功能是從異構的傳感器群出發,為各類傳感器在異構的感知網絡環境中提供實時感知與傳輸支撐,通過移動通訊網、互聯網和其他專網組成的網絡體系,把數據無障礙、高可靠性、高安全性地進行傳送。
(3)大數據、雲處理是智能工廠的核心。數據整合層對生產過程信息進行加工,去粗存精、由表及里生產出價值含量高、方便用戶利用的二次信息,用以指導用戶決策。
(4)無人工廠是智能工廠的目的。應用層利用物聯網技術為管理者提供生產進度管理、人員績效管理、物料優化配送、質量監控、裝配過程監控、產品追溯等服務,實現對生產過程可視化以及數字化管理。在充分利用物聯網技術優勢的基礎上,結合泰瑞射出機製造的智能化工廠體系架構,泰瑞建立了一個具有組網技術的靈活的智能化工廠指揮中心,並與數據分析服務器、產品數據管理(PDM)服務器、企業資源計劃(ERP)服務器等服務器進行相連。指揮中心與手機查看呼叫報警系統、售後汽車定位系統和射出機遠程故障診斷系統等系統相連,保證射出機製造、生產、售後的安全性、及時性和有效性。在註塑機設計製造現場,在對各類製造資源進行標識和數字化定義的基礎上,使之形成智能裝配資源,最終實現物物互聯與感知交互。基於裝配資源信息感知技術,對生產過程中的多源異構數據進行採集,通過對採集的數據進行分析處理,能夠主動發現製造過程中存在的異常,最終實現對製造過程進行全面、實時的監控。
圖3: 泰瑞智能裝備生產車間
3.智能產品設備,構建智能產業鏈
設備的智能,主要體現在設備能夠具有獨立思考的能力,也就是它能夠根據整個工況自動優化參數,能夠根據業務情況自動調整生產的產品質量和精度,能夠提前告訴外界何時會出現狀況,進行自我診斷,告知使用者進行提前保養甚至維修替換等工作。泰瑞的產品智能通過“智塑雲”系統實現。該產品系統分為三個子系統。
第一個階段是雲監控子系統。雲監控子系統主要針對設備的數據採集、呈現和監控。其有“四張臉”,分別是:電腦端、手機端、pad 端和大屏投影。具有以下功能:
(1)多維數據存儲,包括報警記錄、工藝管理、質量數據管理和設備快照等功能。其中的設備快照是個“時光機器”,能夠讓客戶回到過去任何一個時候的運行狀況。
(2)生產管理,包括:訂單管理、排產管理、機台管理和倉庫管理,這整個過程可以通過看板來監控。
(3)實現無紙化辦公:通過手機、看板等平台查看設備、模具的維修保養和模具錶盤信息管理。
第二個階段是雲分析子系統。該系統包含所有智能部分。目前包含兩部分內容,一個是智能數據分析:系統可以對採集來的數據進行分門別類的分析,以及可以通過統一架構 (OPC UA) 方式將數據提供給其他系統。另一個是報表系統:客戶可以選擇時間、設備和車間後,自動生成報表。報表內容包含生產詳情和生產過程中的報警,以及維修保養情況。
第三個階段是雲運維子系統。該系統包括客戶側和泰瑞側。客戶可以通過客戶側在該平台上提出需求功能,主要包括:遠程故障診斷、遠程參數調整、遠程程序更新、遠程售後申請和遠程學習等申請。泰瑞側可以根據客戶的需求提供專業的支持。目前,泰瑞的設備已經接入雲端網絡,其所有的程序包括機器程序、採集器程序和智能終端都可以通過平台進行批量更新,大大節省人工成本。
圖4: 機器二維碼標識及內容顯示
4.智能售後服務,實現客戶“雲”溝通
泰瑞採用射出機遠程服務系統,運用“智塑雲”及Web 技術實現對客戶射出車間的遠程訪問及射出機故障診斷。遠程服務系統主要包含遠程訪問模塊和遠程故障診斷模塊,遠程訪問模塊可以使企業內部網用戶和遠程用戶可以獲得生產現場的實時數據,了解現場的實際情況,為企業提供進行重大決策和生產管理的技術資料。遠程故障診斷模塊可以實現射出機故障的快速排出,降低機器的故障時間,從而提高企業的生產效益。
在服務移動端,在“泰瑞射出機”微信公眾號界面設立售後在線服務申請和網上配件商城。通過售後在線服務申請,客戶可以進行射出機常見問題搜索,也可以直接進行問題申報,此申請平台與泰瑞統一的售後服務管理平台通過互聯網聯系,能夠第一時間獲知故障勝訴並予以處理。另設的網上配件商城,能夠直接在平台進行射出機常用易損件、標準配件購買,大大方便客戶機器維修,減少彼此工作量。
三、結論與展望
緊隨時代的步伐,我們將以市場為導向,架起“中國製造”的橋樑,將技術創新、產品研發和市場需求深度融合,從戰略的高度致力於射出機械行業的“數字化工廠”整體設計、工藝流程優化、機器互聯網工程實施、系統集成等整體解決方案研究。隨著信息化時代的快速到來,智能製造勢在必行。在這個“新物種”層出不窮的時代,泰瑞基本改造了傳統的生產方式,實現了從0 到1 的轉變,但“如何實現從1 到n 的智能製造跨越式發展”將是一個恆久的討論話題,我們也將為之不斷努力探究。