智能工廠的規(guī)劃要考慮哪些核心要素？

來源：建筑設計 瀏覽：- 發(fā)布日期：2023-02-09 08:59:02

在當前智能制造的熱潮之下，很多企業(yè)都在規(guī)劃建設智能工廠。那么，智能工廠的規(guī)劃要考慮哪些核心要素呢？

1、智能廠房設計

智能工廠的廠房設計需要引入BIM（建筑信息模型），通過三維設計軟件進行建筑設計，尤其是水、電、氣、網(wǎng)絡、通信等管線的設計。同時，智能廠房要規(guī)劃智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)、智能采光與照明系統(tǒng)、通風與空調(diào)系統(tǒng)、智能安防報警系統(tǒng)、智能門禁一卡通系統(tǒng)、智能火災報警系統(tǒng)等。

2、智能產(chǎn)線規(guī)劃

智能產(chǎn)線是智能工廠規(guī)劃的核心環(huán)節(jié)，企業(yè)需要根據(jù)生產(chǎn)線要生產(chǎn)的產(chǎn)品、產(chǎn)能和生產(chǎn)節(jié)拍，采用價值流圖等方法來合理規(guī)劃智能產(chǎn)線。智能產(chǎn)線的特點是：在生產(chǎn)和裝配的過程中，能夠通過傳感器、數(shù)控系統(tǒng)或RFID自動進行生產(chǎn)、質(zhì)量、能耗、設備績效（OEE）等數(shù)據(jù)采集。

3、精益生產(chǎn)

精益生產(chǎn)的核心思想是消除一切浪費，確保工人以最高效的方式進行協(xié)作。很多企業(yè)采用了U型的生產(chǎn)線和組裝線，建立了智能制造單元。推進精益生產(chǎn)是一個持續(xù)改善的長期過程，要與信息化和自動化的推進緊密結合。

4、制造執(zhí)行系統(tǒng)

MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）是智能工廠規(guī)劃落地的著力點，MES是面向車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)，上接ERP系統(tǒng)，下接現(xiàn)場的PLC程控器、數(shù)據(jù)采集器、條形碼、檢測儀器等設備。MES旨在加強MRP計劃的執(zhí)行功能，貫徹落實生產(chǎn)策劃，執(zhí)行生產(chǎn)調(diào)度，實時反饋生產(chǎn)進展；MES系統(tǒng)需導入生產(chǎn)作業(yè)排程功能，為生產(chǎn)計劃安排和生產(chǎn)調(diào)度提供輔助工具，提升計劃的準確性。

5、工廠智能物流

推進智能工廠建設，生產(chǎn)現(xiàn)場的智能物流十分重要，尤其是對于離散制造企業(yè)。智能工廠規(guī)劃時，要盡量減少無效的物料搬運。根據(jù)每個客戶訂單集中配貨，并通過RGV配送到裝配線，消除了線邊倉。

6、生產(chǎn)質(zhì)量管理

提高質(zhì)量是工廠管理永恒的主題，在智能工廠規(guī)劃時，生產(chǎn)質(zhì)量管理更是核心的業(yè)務流程。質(zhì)量保證體系和質(zhì)量控制活動必須在生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)建設時統(tǒng)一規(guī)劃、同步實施，貫徹質(zhì)量是設計、生產(chǎn)出來，而非檢驗出來的理念。

7、生產(chǎn)無紙化

生產(chǎn)過程中工件配有圖紙、工藝卡、生產(chǎn)過程記錄卡、更改單等紙質(zhì)文件作為生產(chǎn)依據(jù)。隨著信息化技術的提高和智能終端成本的降低，在智能工廠規(guī)劃可以普及信息化終端到每個工位，結合輕量化三維模型和MES系統(tǒng)，操作工人在工位上刷RFID卡將可在HMI（人機交互界面）接受工作指令，接受圖紙、工藝、更單等生產(chǎn)數(shù)據(jù)，可以靈活地適應生產(chǎn)計劃變更、圖紙變更和工藝變更。

8、設備管理

設備是生產(chǎn)要素，發(fā)揮設備的效能（OEE—設備綜合效率）是智能工廠生產(chǎn)管理的基本要求，OEE的提升標志產(chǎn)能的提高和成本的降低。

9、數(shù)據(jù)采集

生產(chǎn)過程中需要及時采集產(chǎn)量、質(zhì)量、能耗、加工精度和設備狀態(tài)等數(shù)據(jù)，并與訂單、工序、人員進行關聯(lián)，以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的全程追溯。

10、能源管理

為了降低智能工廠的綜合能耗，提高勞動生產(chǎn)率，特別是對于高能耗的用電單元，進行能源管理是非常有必要的。采集能耗監(jiān)測點（烘箱、變配電、照明、空調(diào)、電梯和重點設備）的能耗和運行信息，形成能耗的分類、分項、分區(qū)域統(tǒng)計分析，可以對能源進行統(tǒng)一調(diào)度、優(yōu)化能源介質(zhì)平衡，達到優(yōu)化使用能源的目的。

11、工業(yè)安全

企業(yè)在進行新工廠規(guī)劃時，需要充分考慮各種安全隱患，包括機電設備的安全，員工的安全防護，設立安全報警裝置等安防設施和消防設備。

12、數(shù)據(jù)分析與應用

通過大數(shù)據(jù)中心可以查看生產(chǎn)線上各個設備和儀表的狀態(tài)，但絕大多數(shù)離散制造企業(yè)還沒有建立生產(chǎn)監(jiān)控與指揮系統(tǒng)。數(shù)據(jù)是智能工廠建設的血液，在各應用系統(tǒng)之間流動。在智能工廠運轉(zhuǎn)的過程中，會產(chǎn)生設計、工藝、制造、倉儲、物流、質(zhì)量、人員等業(yè)務數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可能分別來自ERP、MES、APS、WMS、QIS等應用系統(tǒng)。需要一套統(tǒng)一的標準體系來規(guī)范數(shù)據(jù)管理的全過程，建立數(shù)據(jù)命名、數(shù)據(jù)編碼和數(shù)據(jù)安全等一系列數(shù)據(jù)管理規(guī)范，保證數(shù)據(jù)的一致性和準確性。