數位化工廠實踐的經驗分享
2020-12-06 電子發燒友「企業智能化要經歷計算機化、連接、可視、透明、預測和自適應六個發展階段，然而，目前面臨著五大問題和挑戰：一、自動化設備覆蓋率低；二、裝配環節基本靠手工；三、質檢過程缺乏先進手段；四、信息化建設存在斷層，車間管理成為「黑匣子」；五、供應鏈各相關環節信息「孤島」。」在2019年6月13日-6月14日由勃肯特冠名的「2019(第二屆)高工機器人集成商大會暨十佳集成商頒獎典禮」上，廣東利元亨智能裝備股份有限公司研究院院長杜義賢就數位化工廠實踐作了主題發言。
杜義賢表示，數位化工廠是由數位化模型、方法和工具構成的綜合網絡，通過連續的沒有中斷的數據管理集成一起，最終要實現的是所有生產過程可視化、數位化呈現。他特別強調，數字工廠並不等於無人工廠。
數位化工廠是一個複雜的系統，又沒有統一明確標準的定義，需要結合行業、企業自身進行定製實施；而綜合性工作開展面臨著風險和較大投入，如何構建一個符合企業自身的數位化工廠，是否可以提前虛擬體驗？在數位化的落地實踐中，利元亨有哪些先進的技術和經驗分享？
數位化是智能工廠的基礎
「數位化是智能化的基礎。」杜義賢說。
在杜義賢看來，真正的智能是從預測開始，下一步會產生什麼問題，數據背後會產生什麼問題，真正做到智能化的要求是一個系統可以自動應對發生的問題。然而，目前大部分的企業在智能化的布局中都還處於計算機化的階段，數據還在收集的過程中，並未涉及到分析數據產生的原因和這些數據可以給我們帶來什麼。
在數位化工廠的推進過程中，基礎條件是精益生產成熟度、流程成熟度、管理運營及IT水準，戰略以及頂層規劃設計。從自動化產線到自動化車間再到智能工廠，經歷精益化、自動化、數位化、智能化層層推進，從而實現全面高端製造。
數位化落地實踐
杜義賢首先介紹了利元亨在數位化工廠方面的實踐之一，即2D工程仿真運作，採用2D工廠布局，導入仿真計算軟體，並設定運作數據和物流，進行工廠布局驗算推算人員安排、物流流暢性、設備使用率、AGV需求量等工廠運作數據。
在2D工廠仿真運作中，關鍵技術點包括：1、多系統聯合調度：集成AGV/WMS/WCS/產線系統等，如何模擬集成這些生產系統，並快速運作推算生產數據；2、人員與設備運作推算：工廠的運作由多個工站組成，如何處理各工站的故障率、生產節拍需要使用大數據推算，而不是簡單的串聯或並聯計算可以得到符合實際；3、綜合性IE規劃：仿真人員需要具備生產管理、場地規劃、各系統應用等技術才可以較為真實錄入所需參數，使得仿真結果更加逼近真實運作；
杜義賢認為，整個系統要調動起來，包括AGV、WMS系統和WCS系統，需要工廠級的信息和調動能力，需要有大量的工業實際基礎和信息庫的支持以及IE的思考。
基於2D工廠仿真運作，利元亨還建立了3D工廠的仿真運作，從更細節的方式提供工廠的設計，在這個平臺上，能夠呈現出關於未來數字工廠的模型，包括自動組裝的區域、檢測區域的布置，來料的過程和人工的安排，都是一目了然。
3D工廠仿真最重要關鍵技術有三點：1.快速建模：單機3D模型少則100多個零部件，多則上千個零部件，整個工廠建模工作量巨大，如何快速建模成為是否可以體現工廠模型的關鍵技術之一；2.模型簡化：單機3D模型存儲容量小則500M，大則超過1G，整個工廠模型如生搬硬套的對接搭建，將會導致整個模式存儲容量巨大，對於軟體和硬體要求極高；3.快速定義：整個工廠的涉及成百上千的信號驅動，如何讓工廠按照預定的生產規則仿真運行起來。
利元亨擁有企業雲—設計庫，產品涉及多個領域，有豐富機構案例庫，快速構建前期方案模型，提高建模速度；並且還有專職模擬快速處理軟體開發團隊20人，將100G模型壓縮至1G，壓縮100倍，標準隊伍28人，開發多個快速模型定義軟體。
「我們企業設計庫叫利元亨雲，搭建三維模型庫非常快，跟搭積木一樣，另外我們有專業的技術團隊，有壓縮的模擬仿真軟體。」杜義賢如是說。
在3D工廠仿真的基礎上，利元亨進一步進行產線布局。在整個產線中，物流和工位節拍是最為重要部分，也是利元亨一直關注的部分。據悉，利元亨收集一千多萬條生產數據，建立了參數計算平臺，節拍計算準確度精度可達95%，並自動生產節拍表。
杜義賢指出，產線仿真運作關鍵技術點：1.物料流程仿真：模擬整個物料流轉過程，實現生產過程實時分析；2.工位節拍精度：多個運動部件關聯，驗證產線生產節拍是否符合要求；3.多設備銜接驗證：產線設備多物流銜接，合理分配各機臺的產能節拍、故障率等分析。這其中還涉及到設備元器件多樣化、控制方式多樣化、多系統交互。
在車間漫遊模式下，通過人機互動的方式點擊虛擬設備按鈕，可以進入自動化設備數字同步階段。
在數位化同步上，利元亨數字孿生技術真正做到了虛實同步、數據同步和模擬換型：將3D模型與真實設備連接，實現3D模型跟隨真實模式運動，解決環境限制問題，提高設備運作過程可視化；設備運作過程產生的數據在3D模型上直觀的展示出來，以便於維護人員快速定位和判定設備問題，如設備報警；將新產品的換型參數導入3D模型，模型根據換型參數離線模擬設備動作過程，降低新產品換型錯誤導致損壞產品、設備碰撞等異常的發生。
現場，利元亨還展示了其數字孿生技術演示平臺，該平臺集成了雲技術、移動app應用、邊緣計算、機器視覺識別等關鍵技術，實現了讓客戶可以使用行動裝置遠程下達需求訂單，設備可以根據訂單進行個性化產品生產，同時在移動端實施展示設備實際運行情況，讓客戶可以遠程查看定製產品整個實際生產過程，了解產品生產情況和進度。
在設備同步之後，利元亨建立了園區的數位化服務，實現了數位化車間的同步，園區發生的事情可通過3D模型進行展示。
在底層，利元亨做了一個數位化採集系統，該系統有幾個特色：1、數據追溯可靠：提供殼訴回溯追蹤，原料、工序、設備、設計等可能不良原因的追溯查詢；2、生產調度：集成RGV的生產調度功能；3、功能豐富：包含實時監控、生產數據分析、報警統計分析等十餘項功能；4、數據傳輸採集高效：兼容主流PLC通訊接口，穩定高效率採集數據；5、安全可靠：通過指紋（人臉）識別操作人員的權限，並記錄其操作設備內容；6、系統兼容性高：集成對接MES/製程排產/遠程運維等生產管理系統接口。
依託於掌握了集成智能方案所涉及的多個領域通用平臺技術，如工業機器人的多種應用、視覺應用、智能控制、信息系統、光學檢測、雷射焊接等技術優勢，利元亨專門為新能源、汽車部件、精密電子、軌道交通、安防行業提供數位化、自動化、智能化整體工廠解決方案。
打開APP閱讀更多精彩內容聲明：本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內容圖片侵權或者其他問題，請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴
相關焦點
-
數位化工廠的本質!
導 讀( 文/ 查潤春 ) 近幾年，數位化工廠如雨後春筍般那麼，數位化工廠究竟是什麼呢？ 本文作者具備行業多年經驗，已成功落地多個案例，他將深入淺出地為大家講解，他所理解的數位化工廠。 01 什麼是數位化工廠？ -
數位化工廠的「建模技術」 是什麼?
在製造業的數位化工廠中，應用的關鍵技術之一就是建模技術。數位化工廠的基礎是「數據」，沒有數據的通用性是根本不可能的在工作流技術中使用模擬技術和3D建模技術，也是在汽車製造領域及其以外的其他領域中得到進一步發展，形成「數位化工廠」。 -
數位化工廠怎麼建成的?這裡有份參考答案
數位化工廠是智能製造業發展中不可或缺重要組成部分，如何進行數位化工廠的規劃？在智能製造峰會上，重慶和利時智能技術有限公司專家許治平從車間如何升級為數位化工廠、在已有的規劃下如何做好數位化工廠的建設為出發點，對其做出了詳細的解答。 -
數位化工廠與數位化交付的技術探討
本文從數位化工廠的概念和特點入手，簡要分析了構建數位化工廠的關鍵點。 01 引言 數位化工廠（DF）是實現智能工廠的關鍵技術，而數位化交付是構建數位化工廠的一個重要環節。 -
數字人文研究 高校圖書館實踐新方向
李副館長認為數字人文研究是對數位化研究環境與內容深度分析，而不是簡單的從索取到獲取的過程，並且這項研究是獨立於圖書館之外的。最後她以華東師範大學圖書館資料庫建設和以微信為基礎的移動微服務為案例，分享了數字人文合作的實踐經驗。 -
常見化工廠廢水處理技術
對於我國城市工業廢水處理技術來講,雖然我國城市汙水處理經驗不足,發展歷史不長,但是也在很多方面取得了很大的成績。無論是在汙水處理技術理論體系,還是在汙水處理技術實踐方面,都有著很大的進步。漓源環保帶您了解常見化工廠廢水處理技術。 -
煉化工程集團集成化設計與數位化工廠建設結碩果
煉化工程集團按照「集中集成、共享服務、項目驅動、費用分攤」的工作思路，緊緊圍繞工程設計一體化「生產線」，大力推進以工程設計集成化為核心的業務執行平臺、以數位化工廠為核心的業主交付平臺和以工程雲和數據中心為核心的基礎平臺建設，對標國際一流，強化工程軟體全範圍、全模塊、全過程、全要素成本集團化管控，提昇平臺效應，提高應用水平。 -
在線考核實踐經驗分享_學術講座_上海交通大學新聞學術網
本次教與學講壇特邀電子信息與電氣工程學院段力老師及化學化工學院韓莉老師分享已完成的在線考核實踐及經驗，期待您的參與！ -
工控產品受西門子青睞,步科股份的數位化工廠能否延續優勢?
為了實現這一目標，步科股份將為企業提供「數位化工廠及工業網際網路解決方案」，該業務主要以工業自動化技術為基礎，將工業自動化控制產品、智能網關、智能終端與MES、ERP、SaaS軟體等連接起來，從而為客戶提供採購、生產、裝備、物流等功能。最終幫助客戶提高柔性生產能力、縮短生產周期、降低庫存水平、提高質量。 -
西門子工業4.0:數位化工廠的廣闊前景
西門子在工業4.0和智能製造的最新動態讓我們看到，數位化工廠在今天已成為現實。 《中國製造2025》進程中的數位化創新 如果盤點企業信息化最新趨勢，數位化轉型無疑是2016年的最強音，尤其對於中國製造業企業而言，數位化的技術和理念正帶來顛覆式的變革。 -
騰訊專家獲首屆中國標準化協會科學技術獎, 受邀分享數字經濟時代...
騰訊作為數字經濟的代表受邀參會，並分享了通過標準化助力數字經濟發展的實踐經驗。騰訊多媒體實驗室專家許曉中博士獲得首屆中國標準化協會科學技術獎個人獎。本次大會還邀請了國內外標準化領域知名專家、學者，研究機構的領軍人物，各省(市)、各行業標準技術管理負責人以及全國20多個省(市)、自治區、直轄市的400多名標準化工作者、集團企業代表參加了論壇現場活動，解讀國家標準化工作政策舉措;分享標準化的新成果和新實踐;探討如何持續實施標準化和製造強國戰略。 -
立業報警儀內丘縣化工廠車間二氯甲烷氣體洩漏報警器
立業報警儀內丘縣化工廠車間二氯甲烷氣體洩漏報警器為了保證射流器的進水壓力，在旁流管上安裝管道泵加壓。射流器後的水和臭氧混合液從上側進入反應罐充分接觸後從下側出水與遊泳池循環水主管相接。旁流管中的水在高臭氧濃度下消毒後再和主管中的水混合併產生氧化反應。 -
未來的數字工廠,就是讓設備能「說話」
廣為熟知的TCL電子是全球電視機行業的領先企業，已有近40年研發、生產及銷售消費電子產品的經驗。對於TCL電子來說，建設數位化工廠，是促進TCL電子的智能製造發展，能夠讓TCL電子系統化、全面的規劃數位化工廠，建設數位化工廠、深化智能製造應用是其保持產品領先的必要保障。 -
中國民航向ICAO理事會航空恢復工作隊分享上海機場疫情防控經驗
本報訊：10月16日晚，中國民航參加國際民航組織（ICAO）理事會航空恢復工作隊視頻會議，上海機場集團應邀分享疫情防控相關經驗和最佳實踐。從1月22日至10月17日，上海兩場共接收國際和地區航班24421架次，在疫情防控方面積累了豐富的經驗。 -
三維雷射掃描技術助力石化企業建設數字工廠
隨著「網際網路+」、「工業4.0」和「中國製造2025」等概念相繼提出與深入踐行，以工業化和信息化深度融合為核心的智能化製造，成為了製造業的發展方向與趨勢，其中建立和完善數位化工廠是實現智能製造的基礎。「數位化工廠」以產品全生命周期的相關數據為基礎，在計算機虛擬環境中，對整個生產過程進行仿真、評估和優化，並進一步擴展到整個產品生命周期的新型生產組織方式。 -
油氣行業數位化轉型實踐與思考
當前，油氣行業主要圍繞作業現場智能化、生產運營一體化、貿易銷售平臺化、研究設計協同化4個方向，推動數位技術與生產經營管理深度融合，在數位化轉型中具有3方面主要特徵：一是數位化轉型已上升到公司發展戰略高度；二是數據資產化管理是轉型的前提和基礎；三是跨界合作成為快速提升數位化能力的重要手段。近年來中國海油在油氣勘探開發、天然氣與管道、煉油化工、專業服務、經營管理領域進行了數位化轉型實踐，也面臨著挑戰。 -
青神學小基地研學實踐經驗在「新時代愛國主義教育實施路徑研討會...
全省共七位校長作了特色德育案例分享。青神縣學道街小學黨支部書記、校長歐建作了經驗交流《以校外實踐基地為中心的「三會」勞動素養培養實踐與探索》，從基地沿革、運行保障、課程建設、實踐活動與成效影響等五個方面作了介紹。歐校長精彩的交流贏得與會專家的一致好評。 -
【經驗分享】「質量守恆定律」教學實踐,不同版本教材如何為我所用!
本文以「質量守恆定律」課題為例，從不同版本素材資源、實驗內容、知識脈絡等方面的比較，談融入教學的實踐過程和思考。1 整合教材中育人資源，藉助科學家研究的過程引入授課內容義務教育化學課程標準將課程內容分為5個一級主題，每個一級主題由若干個二級主題（單元）構成，質量守恆定律就歸屬於物質的化學變化這個一級主題。 -
浩鯨科技運營商政企支撐:政企業務數字賦能平臺營銷服務最佳實踐
||政企業務數字賦能平臺：輕鬆玩轉客戶營銷，搞定客戶轉化 浩鯨科技「政企業務數字賦能平臺」是運營商政企支撐體系化IT能力與企業微信能力高效融合的產物。基於政企中臺支撐底座，藉助微信生態圈能力，以客戶為中心，面向客戶經理、省份運營管理及代理商等使用角色，構建創新的營銷服務體系。 -
浩鯨科技運營商政企支撐:政企業務數字賦能平臺,營銷服務最佳實踐
今年在國家「新基建」大力布局下，以5G、雲網、大數據中心為代表的「數字基建」成為各行各業轉型升級的重要推手，也為運營商政企業務發展帶來新的機遇與挑戰。||政企業務數字賦能平臺：輕鬆玩轉客戶營銷，搞定客戶轉化浩鯨科技「政企業務數字賦能平臺」是運營商政企支撐體系化IT能力與企業微信能力高效融合的產物。基於政企中臺支撐底座，藉助微信生態圈能力，以客戶為中心，面向客戶經理、省份運營管理及代理商等使用角色，構建創新的營銷服務體系。