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智能工厂,作为生产流程数字化转型的要素

新的工厂概念源于信息与运营技术之间的融合,即融合了信息管理,控制和自动化解决方案以支持运营的IT工具之间的融合。

信息技术和运营技术等于工业4.0。智能工厂概念的基础是用于信息管理的硬件和软件工具以及支持操作的控制和自动化解决方案之间的融合。混合方案使公司从技术和组织的角度参与转型,并了解了工业物联网的最先进应用。

智能工厂,一个在德国和美国诞生的想法

智能工厂的想法,或根据行业4.0线智能工厂或生产过程,开始于2011 - 2012年在德国和美国采取的举措。此外,德国政府在2011年计划中采用了“工业4.0”一词,以促进制造业数字化的长期政策,涉及整个供应链:公司,行业协会,大学和研究中心,以提高德国的竞争力为共同目标。

德国数字创新计划的核心是网络物理系统(cPS)的概念,系统由安装在机器上的大量传感器(状态,环境和运行指标)组成,这些传感器可以相互连接,生产系统自我调节的基础。因此,工业4.0的原理要求公司除机器人外,还应在工厂中采用cPS,以便基于 对机器本身收集的制造大数据的分析来实现高生产灵活性。

几乎在同一时间(2012年),智能制造领导联盟(SMLC)诞生于美国,这是一个非营利性协会,旨在鼓励制造业公司,研究机构,大学以及生产者组织之间的合作。研究和开发采用智能制造的标准,平台和共享基础架构。简而言之,与德国工业4.0非常相似。与此不同的是,美国的倡议侧重于降低成本,实践和技术共享,研发领域的集体定义,通过协作流程进行创新的原则。

该网络-物理系统的计算机系统,使计算机进行通信,并与现实世界紧密联系工作,它是如此的机器人装置,能够独立作出决定,与环境的相互作用。

在这一点上,人们想知道,智能制造和工业4.0在本质上是否不是一回事。显而易见,德国和美国这两个计划都提到了通用概念,即数字技术能够实现工厂和整个价值链中所用资源的互连和合作,从而转化为更大的价值。制造业公司的效率和竞争力。近年来德国和美国的经济成果似乎充分证实了这一点。

精益智能生产,实现公司的数字化转型

工厂内部的数字化转型需要合理化与生产和信息相关的流程。为了实现效率目标,必须通过精益智能生产的原则对运营进行优化,以实现批次最小化和及时管理材料,订单和供应,最大程度地减少库存,并确保更大程度地适应市场需求。目标是在不失去规模经济优势的情况下,获得创建简短多样的产品系列所必需的流程敏捷性,以满足模型定制和电子商务新动态的需求。它们转化为越来越频繁且分散的采购,甚至是单个单位。

特别是,两种精益技术可以满足新的制造需求:

1、每池逻辑生产,由此材料在工厂项只在接收订单的活化,从而避免股的积累;

2、一个流,其允许单个单元的制造中,在如此灵活且经济的时间,提高产品质量,降低的时间。

流程重组是智能制造的基本要求,它还涉及数据的收集,管理和分发,必须对其进行重组以允许精益,快速和实用的信息流。因此,有必要确定参数和关键指示,这些参数和关键指示是改进生产过程各个阶段的决策所必需的,以确保使用正确工具的人员之间及时进行沟通。在数据经济中,公司知识的共享是竞争成功的基础。

公司可以将其用于数字转换的软件解决方案(例如Microsoft Azure IoT和机器学习的软件解决方案)允许具有单个平台并集成现有机器。此外,从收集的信息开始,它们可以促进与管理产品生命周期的其他系统(Mes,Erp,Crm,Plm)的数据集成。收集的异构信息由云中的平台处理,可以访问一组服务,该服务能够收集以前无法管理的大量数据(合并大数据分析),并使用机器学习模型提取信息,以便获取旨在提高流程效率的信息。

意大利的智能工厂,项目和投资

在意大利,智能工厂是最活跃的4.0业务流程之一。在米兰工业大学针对工业4.0 2019天文台进行调查的近800家公司中,有42%的项目与智能工厂有关(生产,物流,维护,质量,安全性和符合标准)。数字化过程中涉及的其他业务领域是拥有33%项目的智能生命周期(产品开发,生命周期管理和供应商管理)和拥有25%项目的智能供应链(计划实物和财务流)。最受欢迎的技术是工业物联网领域的技术(连接性和数据采集),占25%。

在计划投资方面,公司计划将其更多地集中在工业物联网(48%),工业分析(39%)和高级自动化(33%)上。在扩展五年预测的范围时,Advanced Automation优先考虑,其次是Cloud和Additive制造。在投资,人工智能和区块链方面,除了大公司的一些例外外,还不是很相关。

相关数据似乎表明,互连对象(IoT)和大数据在工业4.0中起着决定性作用。两种技术与cPS系统紧密关联。公司面临的挑战是将新机器替换为物联网的所有意图和目的对象的传统机器。这将使公司能够实时监视所有业务流程,并收集数据以最多样化的方式使用以提高竞争力。通过大数据,有可能进行预测分析,预测和模拟,因此能够面对不断变化的市场情况。

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