天拓分享|智能工廠工藝先行,而且是工藝精益化
發布日期:
2018-12-10

在工廠的生產(chan) 全流程相關(guan) 業(ye) 務中,工藝工作處於(yu) 基礎與(yu) 先導地位。如果說設備是工廠的肌肉,傳(chuan) 感器和網絡是工廠的神經,那麽(me) 工藝則是工廠的靈魂。因此,改進工藝工作勢在必行。

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首先,工藝工作的改進要從(cong) 精益優(you) 化現有工藝開始,實行工藝標準化,推廣工藝精益化,研究工藝穩健化。無論是傳(chuan) 統生產(chan) 方式還是工業(ye) 4.0環境下的智能工廠,都需要有精益穩定的製造工藝,這也是解決(jue) 我們(men) 目前效率和質量問題的根本途徑。
 
所謂智能工廠的“智能”是技術人員將一係列的判斷因素、思考邏輯,根據具體(ti) 的業(ye) 務流程進行提煉而形成的,與(yu) 人類的智能不可相提並論。因此,其對製造工藝的要求比傳(chuan) 統的生產(chan) 方式要高很多,不完善的工藝在目前的狀況下隻會(hui) 導致我們(men) 的生產(chan) 效率低下、產(chan) 品質量不穩定,但在工業(ye) 4.0環境下,不穩定的工藝規程則會(hui) 出現預測外錯誤,使智能工廠終止運行,造成重大損失。
 
第二,為(wei) 使工藝精益穩健,我們(men) 不能再使用依靠實際生產(chan) 進行的驗證方式,而要引入工業(ye) 4.0的一個(ge) 重要概念-數字雙胞胎,就是將現實中的環境與(yu) 狀態,在虛擬的數字空間中模擬出來,創造一個(ge) 與(yu) 真實工廠一模一樣的虛擬數字工廠,虛擬現實環境,對工藝、流程、規劃等進行驗證、反饋和完善。無論是加工過程中的細節還是宏觀工藝布局規劃的運行情況,都可以在虛擬的數字工廠中進行驗證測試,這將極大地提高工作的成熟度,節省大量的時間與(yu) 資源。

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我們(men) 在工藝中如鑄造、焊接、鈑金、機械加工等專(zhuan) 業(ye) ,已經開始采用模擬仿真,但目前使用範圍較小,規範性也不夠,此後應製定詳細計劃,建立好模擬仿真環境,拓展模擬仿真領域,使模擬仿真真正起到效果,逐步實現全環境的實時模擬。
 
第三,要轉變工藝思想。一切變革最開始都是源於(yu) 思想的轉變,傳(chuan) 統工藝員的主要工作是編製單一流程的工藝規程,在未來,工藝技術人員的主要工作將是提煉工藝思考邏輯,不斷地補充、完善、優(you) 化龐大的工藝數據庫,維護工藝知識數據,而實際的工藝設計工作將可能由計算機來完成。
 
工藝規程也將不再是單一流程的形式,而是多流程離散型的工藝流程,在保證產(chan) 品質量的情況下,使工藝路線盡可能地靈活,以便為(wei) 智能工廠的決(jue) 策係統提供盡可能多的選擇,通過統籌分析各影響因素,安排最優(you) 的路線。

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不合時宜的傳(chuan) 統工藝思想也要摒除,最典型的是裝夾找正和入體(ti) 公差的標注習(xi) 慣。
 
在目前的生產(chan) 過程中,機床上的裝夾找正浪費了大量的機床工作時間,嚴(yan) 重影響了生產(chan) 效率。由於(yu) 機械加工精度的不斷提高和機床功能的增多,裝夾找正問題已經可以通過精密定位夾具和機床的自找正功能實現。
 
入體(ti) 公差的標注習(xi) 慣則是因為(wei) 過去以普通機床加工為(wei) 主,為(wei) 了降低人為(wei) 加工超差概率,提高產(chan) 品合格率而采取的手段,這使得產(chan) 品的實際加工尺寸偏離了正態分布,不利於(yu) 保證批量產(chan) 品的質量穩定性。
 
目前數控加工設備已大範圍應用,加工精度較以前也大為(wei) 提高,不必再要求工藝尺寸采用入體(ti) 公差標注。
 
第四,研究機器人和快換夾具的應用。工業(ye) 4.0要實現的智能化並不是要取代人,智能工廠並不是無人工廠,而是為(wei) 了使人和機器更好地配合,實現更高的勞動生產(chan) 率。
 
為(wei) 此,在智能工廠中,要努力消除人的不穩定因素。根據製造業(ye) 目前的狀況想要實現高度的無人自動化生產(chan) ,既不現實,也不經濟,在適合的環節引入機器人,是提高穩定性和效率最好的選擇。機器人與(yu) 快換夾具的配合使用,可以適應多品種少批量的生產(chan) ,在保證柔性的情況下提高生產(chan) 效率與(yu) 穩定性。
 
第五,對現有的各工藝信息係統進行集成,實現單一數據源,保證互聯互通。實現所有業(ye) 務在統一平台下的運作是工業(ye) 4.0的重要目標之一,此前我們(men) 在信息化建設方麵投入了很多資源,尤其是工藝信息化,在各項業(ye) 務中,工藝信息化的水平是比較高的,但現有的信息化建設缺乏整體(ti) 的統籌策劃,各信息係統相對獨立,沒有共享信息資源,形成了一個(ge) 個(ge) 信息孤島,對於(yu) 提升整體(ti) 業(ye) 務效率造成了很大障礙。因此,現在需要我們(men) 站在公司整體(ti) 的層麵,對工藝信息係統進行統一平台的集成工作,將信息化係統的作用真正發揮出來。

在實現工業(ye) 4.0的道路上,我們(men) 要走的路還很長,要補的課還很多,但這些都不是問題,隻要我們(men) 抓住機遇,製定切實可行的計劃,一步一個(ge) 腳印地前進,在這一過程中我們(men) 就可以提高自己,這樣工業(ye) 4.0也會(hui) 離我們(men) 越來越近。

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