新闻动态

电气设备制造领域的智能工厂建设内容

发布时间:2023-06-25


智能制造的关键核心是数字化、网络化和智能化。智能工厂将物联网、大数据、人工智能等技术与制造企业的研发、生产、管理、服务等环节有效融合。结合电气设备制造业的特点,通过集成工业通信、工业信息安全、数据处理分析和可视化等技术,实现机器设备互联互通、生产过程全数字化管理、物料和生产数据实时更新、设备远程管理维护,实现企业产品制造能力可预期、物料可追踪、产品质量问题可回溯。针对电气设备产品存在多品种、小批量的特点,通过优化车间生产流程,提高物料配给效率和生产线柔性,可以实现按需生产,充分提高生产效率。

考虑到电气设备制造智能工厂建设的复杂性和实施难度,需要引入先进的管理系统,如图 1 所示,包括制造执行系统(MES)、企业资源计划(ERP)、仓库管理系统(WMS)、产品生命周期管理(PLM)、供应商关系管理(SRM)和先进的高级计划与排程(APS)。

(1)智能工厂建设的核心--MES 

MES 是面向车间执行层的生产信息管理系统,可为企业提供生产计划管理、物流配送管理、生产执行管理、人员设备管理、质量管理等功能。它是实施高效自动化生产安排、产品制造和质量检验的基础。同时,MES 可以实时收集车间设备异常信息,便于处理生产过程中的异常情况,及时对设备进行维护和保养。

以中低压电器柜生产企业为例,其生产流程包括外壳加工、铜排加工、元器件检测、组装和实验测试等。生产线升级并实现自动化后,可使用二维码和条形码等电子标签对材料、元件或产品进行标记,并在关键工序使用电子标签收集材料、元件等信息。这些数据可以上传到数据中心,然后经过处理和分析,显示在车间标牌上,以方便跟踪在制品信息、工艺和产量控制以及工艺流程管理。车间内所有设备联网后,可及时获取设备的当前状态,实现异常控制,并为设备维护和修理提供预警信息。在质量管理方面,MES 可用于追溯产品和材料,当发现不合格产品时,可以迅速找到是采购材料不合格、工序中设备故障还是操作人员失误造成的,统计数据可以帮助企业找到产品质量改进的路径。

 

(2)仓库管理数字化--WMS 

WMS通过对入库、出库、仓调等环节的库存批次、物料对应、库存盘点、质量检验等管理,可以有效控制和跟踪仓库业务和成本管理的全过程,实现仓库资源共享,降低企业成本。
在企业内部建立智能仓储物流系统后,利用 WMS 可以定义仓库中的货位,实现仓储的透明化和可视化。物料入库后,物料上的电子标签信息与库位号关联。在仓库中进行盘点时,可以获得工作站上物料的详细信息。而在出库时,可以根据存储时间优先选择存储时间较长的物料,避免因物料积压造成质量问题。实施智能物流后,AGV 可以通过位置编号获取取货位置的坐标,并自动前往目标位置取货,提高了物流效率。

 

(3)企业资源计划管理系统--ERP 

ERP可以统筹企业的各个管理部门,围绕市场导向,更加灵活地开展业务,快速响应市场需求。ERP将客户订单和销售预测两个方面的信息传递给MES,MES经过处理后会产生物料采购订单和自制件生产工单。在生产过程中,MES 会将物料分配和传递信息以及已完成的生产工单数量传递给 ERP,以便非生产部门掌握车间的生产情况和物料使用情况。

 

(4) 产品生命周期管理系统--PLM 

PLM 主要管理产品信息,可支持产品开发、生产和维护的全过程。电气产品的研发设计、生产过程和材料信息都可以在 PLM 中进行管理,这些信息将传递给 MES,作为产品生产的依据。PLM 与 MES 的结合不仅能提高生产灵活性,还能提高生产效率,并为产品迭代优化和质量改进提供方法。

 

(5) 供应商关系管理系统 - SRM 

SRM 主要管理采购需求和上游供应商;MES 将物料需求传递给 SRM,由 SRM 对供应商进行评估,准确及时地完成采购;SRM 既要面对内部生产,又要面对外部市场和客户,需要兼顾各方需求,因此必须能够整合内外部资源,在有效控制成本的同时提高采购效率。

 

(6) 高级计划与排程系统--APS 

APS 可以监控企业内部的所有资源,包括物料状态、设备和人员状态、客户需求等,并根据这些情况生成有效、准确的生产计划,是智能工厂建设中最核心的价值体系。针对电气设备制造业的离散制造特点,APS 可以有效解决多工序、多物料、多人员的优化排产问题,实现时间成本最小化和资源利用率最大化的目标。

相关新闻