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                  規劃設計決定智能制造系統的成??!內附精工智能創新“6+2+3”智能工廠規劃新模式

                  發布時間:2022-01-10 09:57:44 來源:精企智能 作者:admin

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                  文章來源:e-works專家周勝和精工智能


                  ?導 讀 

                  通過智能制造系統的建立,來提升工廠的制造管理水平達到國外同行的水平,不是一朝一夕能夠實現的,必須分步實施,不能一蹴而就。

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                  規劃設計決定智能制造系統的成敗

                  作者:e-works專家 周勝


                  “智能制造”是當今的一個熱門話題,在政府的大力倡導和扶持下,很多制造型企業躍躍欲試想加入其中,想提升自身制造水平。筆者通過走訪了一些制造型企業,看到了許多“智能制造”項目現狀,收獲頗多,在這里與大家進行分享。

                  就象十幾年前,當時企業想在管理上超英趕美,紛紛引入源于西方的ERP系統一樣;如今的制造企業在“機器替換人”等口號的激勵下,又紛紛在工廠上馬各種“智能制造”或者“智能物流”系統;但經過我們跟蹤發現,其中的大部分項目由于動機盲目而又缺乏規劃,到頭來是一地雞毛,就像當年的ERP系統一樣。

                  比較典型的是一家生產保健品生產廠,在其在包裝車間和成品庫上建立了一套智能倉儲系統,實現了從裝箱、打包、入庫(新建立的立體倉庫)和出庫的全過程無人化,此項目還獲得了政府智能制造的獎勵。但是,就在系統實施上線后不到半年,這家工廠重新招募工人,同時要建一條“分裝”包裝線,將現實了無人化的產線包裝好的箱子(4罐1箱)拆開,仍然由人工重新包裝成新的包裝箱(1罐1箱),以適應不斷增長的電商市場需求。我們曾經問過該廠的工作人員,當初建立自這條無人化生產線的時候,是否做過咨詢?或者精益制造咨詢?他們回答說沒有,是領導參觀了別家公司搞的這種無人化全自動包裝線后,覺得效果很好,所以才決定效法的,沒想到這么快就不適應市場發展了;同時他們也問過了,如果對原產線進行改造需要幾倍于原來建設資金的才行,所以不得已又建立了一條人工包裝線,人工成本并沒有節省,效率還降低了…

                  從上面例子,我們可以看出,智能制造項目是一個系統工程,需要一個科學的決策和實施過程。對智能制造系統的需求一定來自于企業自身的發展,以下這樣決策都是不正確的:
                   
                    (1)盲從式決策,看到別人上了智能制造系統,自己也要上;
                   
                    (2)政府政策引導型,企業本身沒需求,但有了政府的資金支持,上系統可以不花錢或者少花錢;但是要想到,系統將來在升級改造、日常維護等方面,都需要投入大量的資金。

                    (3)粉飾型,雖然沒有需求,但為增強企業自身形象,為給客戶留下一個美好的印象,一些企業上了超越自身能承受力的系統。

                  這些動機不純的項目即使成功上線,也很難經受時間的考驗,在后續投入不足的情況下系統運行難以為繼,只能停用。

                  既然智能制造是一個系統工程,它就需要科學的方法論和步驟;智能制造首先要有“明確正當的目標”,然后是“總體規劃與設計”,最后是分步實施(采購招標),項目推進、項目驗收評估等階段。

                  首先,先談談智能制造目標的制定,我們知道企業發展的**目標是不斷提高自身的競爭力,最終在領域內壟斷;這就要求企業在盡量低成本的情況下,盡量提高產品或服務的質量,如下圖:
                  微信圖片_20220110091227.jpg
                  智能制造目標

                  企業要提高質量降低成本,除了常用的企業文化和人才激勵等軟性手段外,還要有自己的科學化管理體系等硬性手段;而管理體系的建立又包括:企業管理信息化系統,精益制造體系,智能制造系統等等。所以,我們說智能制造系統是屬于企業管理體系的一部分,和企業管理體系一樣,最終的目標都是:服務于企業,以降低成本和提高產品或服務的質量;如果智能制造系統建立的初衷偏離了這個目標,但必然導致迷失目標,導致系統建設或實施的失敗。比如我們要建立一條自動裝配生產線,它可以節省了很多人工,但日常的維護成本高于降低的人工費用;這也是說這條自動產線雖然提高了產品質量和效率,但產線的運行成本不是降低而是提高了,所以這樣的智能制造系統是得不償失的。

                  下面我們再來談談“智能制造系統的總體規劃和設計”,我們認為,系統的規劃和設計既要考慮空間橫向維度,又要考慮時間這個縱向維度??紤]空間維度是因為智能制造系統是屬于整個管理體系的一部分,它要實現“智能或者自動化”就必然與外部的諸多系統相關聯,它不可能是一個孤立的系統。舉個例子來說,我們要上一個車間內的智能物流系統,要實現自動上料、配料等功能,就必然與庫存管理系統,物料系統,生產計劃系統進行數據交換。如果我們在系統建設的時候不考慮空間橫向維度的話,就無法設計出一個實用的智能制造系統。

                  至于時間維度,也是一個重要的因素,從前面那個例子我們就可以看出來,企業是不斷發展變化的,比如由于市場的變化,企業的產品要更迭、商業模式要變化等等,而我們的智能制造系統也要隨著這種變化而變化,來更好地為現在和將來的企業進行服務;如果我們建立智能制造系統的時候,沒有考慮到企業發展變化的這個關鍵因素,就會象上面那家保健品企業那樣,又不得不進行大規模二次改造,基本上沒有發揮系統降低成本提升質量的功效。

                  綜上所述,規劃設計是智能制造系統建設的一個重要步驟,他需要一個懂得軟件信息化,自動化硬件,以及現代工業工程理論的團隊來完成,是一個跨學科跨專業的專家團隊。不單單是一個軟件信息化團隊,或者一個設備硬件團隊能完成的任務,而且還要具備現代精益制造的理論知識與實踐。另外,智能制造系統是嵌入到整個管理體系之中的,它是整個管理體系的一部分,是與整個體系高度關聯的;而智能制造系統的設計,又與企業的發展戰略密切相關,并覆蓋企業未來發展的需要,是有一定的前瞻性的。

                  通過智能制造系統的建立,提升我們工廠的制造管理水平達到國外同行的水平,不是一朝一夕能夠實現的,必須分步實施,不能一蹴而就。我們認為智能制造分為三個層級:生產的信息化管理、兩化融合(信息化+自動化)、智能化生產。

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                  智能制造的三個層級

                  現階段,企業可以根據自身的能力來實現三個層級中的一個即可,可以由低到高,一步一步地實現生產過程的智能化。我們看到即使是國外的先進工廠,其中的大部分也只是實現了“信息化+自動化”,所以我們進行智能制造項目,要因地制宜根據自身的需求和能力來做,比如有的企業,在經常出現管理黑洞的“生產投料環節”,引入AGV自動智能投料系統。還有的企業,在經常發生人為錯誤的成品倉儲環節,引入智能倉儲系統;有的企業為提升自身的產品競爭力,引入了從產品設計到生產的產品可定制化生產系統;在關鍵工序引入“智能控制系統”,讓質量數據快速對生產系統進行反饋調整等等,這些系統無疑都減少了人工操作,提高了生產效率和質量。



                  精工智能創新“6+2+3”智能工廠規劃新模式


                  創新“6+2+3”智能工廠規劃新模式

                  創新“6+2+3”智能工廠規劃新模式,建筑設計、精益化(含工廠布局)、信息化(含數字化)、自動化(含智能物流)、數理仿真、道場建設等六大專業跨界集成和兩位資深行業專家,為客戶打造量身定制的智能工廠。

                  智能工廠是三方力量的融合,分別是精工智能、客戶高管、優秀供應商,采取7-3-1規劃方案,分別是七個想法三個方案一個結論,打造可落地的、追求投資回報的智能工廠。

                  目前實施的客戶有:小米電飯煲、綠源電動車、金宇電機、星宇電子等兩百多家企業。


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                  一、工廠規劃痛點分析

                  1、廠房設計規格(長、寬、高柱距、承重等)不符合產品需求,如長度無法滿足線體擺放,高度無法滿足大型設備安裝,承重無法滿足設備上樓等;


                  2、實際建筑面積不符合產能要求,如設計前無考慮公攤面積,導致產能與面積不匹配,設備買回來后無場地安裝;


                  3、建筑材料選型不對,導致建設成本增加且無法滿足生產使用需求,如五金車間建議采用金剛砂地坪,電子車間建議采用防靜電EPC等;


                  4、因設備無定位,導致在建新工廠無法預留基礎或樓板洞口,導致后續改造成本增加;


                  5、舊工廠布局不符合新產品一個流生產模式,導致增加大量物流人員;企業投資前無分析設備先進性,導致廠房建好后設備或線體無法滿足市場工藝需求等。


                  二、工廠規劃應用范圍

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                  三、工廠規劃解決方案

                  1、規劃需求條件

                  戰略定位:1、產品策略定位 2、市場策略定位  3、供應鏈策略定位

                  規劃產能:1、總體規劃產能 2、產品BOM清單 3、訂單批量關系

                  產品工藝:1、生產工藝流程 2、工藝環境條件  3、生產作業工時

                  配套輔助:1、預測車庫周期 2、物料包裝規范  3、成品包裝規范

                  地塊信息:1、地塊用地紅線 2、用地使用規范  3、地塊周邊環境

                  規劃原則:1、優化建議匯總 2、特殊需求匯集  3、規劃指導說明


                  2、整體規劃

                  S1整體規劃原則    S2資源配置測算    S3人車物流東線

                  S4廠區模塊劃分   S5建筑輪廓設定    S6方案優化選擇

                  S7立體物線動線   S8樓層功能定位    S9建筑參數測算

                  S10參觀路線規劃  S11整體規劃方案   S12建筑設計需求


                  3、詳細規劃

                  模塊一:產能規劃分解    模塊二:工藝流程優化        模塊三:線體布局設計   

                  模塊四:標桿纖體建立    模塊五:標準作業規劃        模塊六:倉儲物流配送    

                  模塊七:參觀線路規劃    模塊八:生活輔助配套        模塊九:精益生產管理


                  4、輔助規劃與實施

                  強電系統 I 壓縮空氣 I 工藝用水 I 生產環境 I  生產環境其他輔助 I 主配電室 I 空壓氣站 I 自來水網 I 潔凈等級 I智能排產 I 特殊氣體 I 發配電室 I 氣體等級 I 純水管網I 工藝照明 I 智能物流 弱系統 I 管網橋架 I 主氣管網 I 軟化水網 I 暖通系統 I 智能倉儲 I工裝夾具 I 回路分區 I 分氣管網 I 生活水網 I 工藝地坪 I 智能控制 I 員工關愛  


                  5、項目交付資料包

                  園區規劃方案、車間規劃方案、辦公室規劃方案、各階段PPT總結報告、規劃分析清單、廠房設計需求清單、規劃方案說明說、測算數據匯總包及規劃過程中資料包


                  四、工廠規劃應用效益

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                  五、工廠規劃應用案例




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                  精工創新6+2智能工廠規劃模式融合了建筑設計、精益化、信息化、自動化、建模仿真等多專業的高度配合。通過完善的規劃體系,最終實現設備自動化、生產透明化、物流智能化、管理移動化、決策數據化的高效協同工廠。



                  --- THE END ---

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