工业化以来,制造行业在技术应用及管理模式上也经历了几次变革,每一次变革都带来了工业化水平的大幅提升,体现到车间层面的技术应用管理,则大致经历了手工作业、机械生产、流水线大批量生产、电子信息技术应用与自动化生产。从制造业的发展阶段角度,当前的制造企业发展也正处于从第三阶段向第四阶段的过渡时期,即从电子信息时代到智能制造时代的过渡阶段。
在第三阶段,电子信息技术的应用使制造过程自动化控制程度进一步大幅度提高,机器能够替代手工作业,不仅仅是一些体力劳动,还有一些脑力劳动。通过各种信息化系统(控制技术和管理系统)的应用,极大改善及优化了生产车间流程和管理效率,在资源优化、提高效率和辅助决策等方面充分发挥了信息化的优势。
数字化车间建设是实现智能制造的重要一环,是制造企业实施智能制造的主战场,是制造企业走向智能制造的起点。通过数字化车间的建设,充分发挥信息技术、工业技术的优势,以降本提质增效、快速响应市场为目的,在对生产工艺、生产组织、生产过程控制等环节优化管理的基础上,对人、机、料、法、环、测等生产资源与生产过程进行设计、管 理、仿真、优化与可视化等,实现精细、精准、敏捷、高效地管理与控制。
数字化车间标准化
在《GB/T 37393-2019 数字化车间 通用技术要求》、《GB/T 37413-2019 数字化车间术语和定义》中对数字化车间的定义、体系结构、基本要求、车间信息交互、数字化技术要求等内容进行了说明。在《GB/T 37393-2019数字化车间通用技术要求》中提到,数字化车间是运用精益生产、精益物流、可视化管理、标准化管理、绿色制造等先进的生产管控理论和方法设计而建造的信息化车间,具有精细化管控能力,是实现智能化、柔性化、敏捷化的产品制造的基础。数字化车间作为智能制造的核心单元,涉及信息技术、自动化技术、机械制造、物流管理等多个技术领域。
图1 数字化车间体系结构图
数字化车间的规划实施
数字化车间的规划实施要结合企业自身特点,切合实际,因地制宜,精益思想贯穿始终,以信息技术和工业技术应用为手段,以改善工艺流程、降本增效、提升质量水平和柔性能力为目标,切实提高企业的技术和管理水平。
数字化车间建设是一项复杂的系统工程,要先规划,后实施,即先进行成熟度评估、业务需求分析、蓝图规划、方案设计与实施路径规划,然后进行分步实施
结论
数字化车间成为制造企业车间的建设方向,数字化车间的建设要结合企业自身特点,应该能应对多品种小批量生产,通过从现场各生产单元与设备采集数据上传至制造信息系统,以实现生产的规划、管理、诊断和优化。通过透明化生产管理,可以快速地发现并减少生产过程中的操作等浪费,提高生产效率;可以跟踪监控生产全过程,在生产过程中快速检验并管控不良品,减少质检工作量,提高成品质量;可以自动化执行工艺操作,采集设备运行数据、人员绩效数据等,监控设备装备,提高员工工作效率。因此,数字化车间建设需要既切合实际生产,又能降本增效、提升质量水平和管理水平。