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智能化工廠設(shè)計之數(shù)字化車間標準化

來源:必旺智能2023-08-18

  在了解智能化工廠設(shè)計之前,先了解什么是智能化工廠,智能化工廠(DF)是由數(shù)字化模型、方法和工具構(gòu)成的綜合網(wǎng)絡(luò),包含仿真和3D/虛擬現(xiàn)實可視化,通過連續(xù)的、沒有中斷的數(shù)據(jù)管理集成在一起。在國內(nèi),智能化工廠是在計算機虛擬環(huán)境中,對整個生產(chǎn)過程進行仿真、評估和優(yōu)化,并進一步擴展到整個產(chǎn)品生命周期的新型生產(chǎn)組織方式。智能化工廠是現(xiàn)代數(shù)字制造技術(shù)與計算機仿真技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,主要作為溝通產(chǎn)品設(shè)計和產(chǎn)品制造之間的橋梁。智能化工廠的本質(zhì)是實現(xiàn)數(shù)字孿生。那么什么是數(shù)字化車間標準化呢?

 

  在《GB/T 37393-2019數(shù)字化車間通用技術(shù)要求》、《GB/T 37413-2019數(shù)字化車間術(shù)語和定義》中對數(shù)字化車間的定義、體系結(jié)構(gòu)、基本要求、車間信息交互、數(shù)字化技術(shù)要求等內(nèi)容進行了說明。在《GB/T 37393-2019數(shù)字化車間通用技術(shù)要求》中提到,數(shù)字化車間是運用精益生產(chǎn)、精益物流、可視化管理、標準化管理、綠色制造等先進的生產(chǎn)管控理論和方法設(shè)計而建造的信息化車間,具有精細化管控能力,是實現(xiàn)智能化、柔性化、敏捷化的產(chǎn)品制造的基礎(chǔ)。數(shù)字化車間作為智能制造的核心單元,涉及信息技術(shù)、自動化技術(shù)、機械制造、物流管理等多個技術(shù)領(lǐng)域。

  智能化工廠設(shè)計之數(shù)字化車間標準化

  圖1數(shù)字化車間體系結(jié)構(gòu)圖

  數(shù)字化車間的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示,分為基礎(chǔ)層和執(zhí)行層,管理層應在數(shù)字化車間之外?;A(chǔ)層主要包括制造設(shè)備及生產(chǎn)資源,參與生產(chǎn)過程,執(zhí)行生產(chǎn)、檢測、物流等任務(wù);執(zhí)行層主要包括車間計劃與調(diào)度、生產(chǎn)物流管理、生產(chǎn)過程質(zhì)量管理、設(shè)備管理、工藝執(zhí)行與管理功能模塊,對生產(chǎn)過程中的各類業(yè)務(wù)、活動或相關(guān)資產(chǎn)進行管理。

  根據(jù)數(shù)字化車間體系結(jié)構(gòu),主要數(shù)據(jù)包括:

 ?。?)生產(chǎn)計劃/車間訂單及其運行結(jié)果反饋。

 ?。?)作業(yè)計劃及其執(zhí)行反饋。

 ?。?)作業(yè)執(zhí)行指令及其執(zhí)行反饋。

  (4)工藝要求的檢驗指令及質(zhì)量控制數(shù)據(jù)反饋。

 ?。?)檢驗參數(shù)及其檢驗數(shù)據(jù)反饋。

  (6)車間訂單的物料需求及配送反饋。

 ?。?)原材料的入庫、出庫等庫存數(shù)據(jù)。

 ?。?)設(shè)備運維計劃與設(shè)備運行數(shù)據(jù)等,產(chǎn)生的主要數(shù)據(jù)流如圖2所示。

  智能化工廠設(shè)計之數(shù)字化車間標準化

  圖2數(shù)字化車間數(shù)據(jù)流示意圖

  數(shù)字化車間的基本要求包括資產(chǎn)和制造過程數(shù)字化要求、網(wǎng)絡(luò)化要求、系統(tǒng)化要求、集成化要求和安全性要求。

 ?。?)數(shù)字化要求

  數(shù)字化車間的資產(chǎn)和制造過程信息應數(shù)字化,包括制造設(shè)備數(shù)字化、生產(chǎn)信息的采集、生產(chǎn)資源的識別、生產(chǎn)現(xiàn)場可視化和工藝設(shè)計數(shù)字化。

 ?。?)網(wǎng)絡(luò)要求

  數(shù)字化車間應兼有互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò),可實現(xiàn)設(shè)備、生產(chǎn)資源與系統(tǒng)之間的信息交互。

 ?。?)系統(tǒng)要求

  數(shù)字化車間應建有制造執(zhí)行系統(tǒng)或其他的信息化生產(chǎn)管理系統(tǒng),支撐制造運營管理的功能。

  (4)集成要求

  數(shù)字化車間應實現(xiàn)執(zhí)行層與基礎(chǔ)層、執(zhí)行層與管理層系統(tǒng)間的信息集成。

 ?。?)安全要求

  數(shù)字化車間應開展危險分析和風險評估,提出車間安全控制和數(shù)字化管理方案,并實施數(shù)字化生產(chǎn)安全管控。

  數(shù)字化車間制造運行管理涵蓋車間計劃與調(diào)度、工藝執(zhí)行與管理、生產(chǎn)過程質(zhì)量管理、生產(chǎn)物流管理和車間設(shè)備管理模塊,各功能模塊的基本要求:

 ?。?)能與數(shù)據(jù)中心進行信息的雙向交換。

  (2)應具有信息集成模型,通過對所有相關(guān)信息進行集成,實現(xiàn)自決策。

 ?。?)模塊間應能進行數(shù)據(jù)調(diào)用。

  (4)模塊能與企業(yè)其他管理系統(tǒng)(如ERP、PDM)實現(xiàn)信息雙向交互。

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