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      行業新聞

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      【媒體之聲】為智能工廠建設貢獻“臺達經驗”

      發布時間:2021-12-13 15:28:37   作者:東莞市豐信機電有限公司

      智能制造如燎原之火正在進行!
      廣義而論,智能制造有一個宏大的概念,是先進制造技術與新一代信息技術深度融合,貫穿于產品設計、制造、服務全生命周期的各個環節,以及相應系統的優化集成。未來,無論是應對質量、能效、安全的挑戰,還是滿足大規模個性化定制的需求,都需要建立在智能制造的基礎上。
      而在時下工業升級變革的強勢導引下,中國制造業以建設智能工廠,滿足未來人們的個性化生產需求,來推行智能制造。
      那究竟要如何建設智能工廠呢?這并非有統一的標準答案。當前,在眾多企業的探索下,數字化工廠、無人工廠、黑燈工廠等概念不一而足。同時也涌現出更多的新技術,工業物聯網、數字孿生、人工智能等。這些不斷發展更迭的新概念、新技術都為工廠的智能化帶來了幫助,但同時也讓用戶無所適從,不知道從何處著手。
       
       
      楊應龍
      不過,從已經初步建成的智能工廠借鑒經驗,或許能找到適合自己的答案。臺達,正是這樣一家已經在智能制造方向上探索數年,并在自身工廠中不斷親身實踐的企業。近日,CONTROL ENGINEERINGChina專訪了臺達智能制造事業部營銷總監楊應龍先生,就這幾年來臺達智能工廠建設的成果和經驗進行了深入交流,為破解智能工廠建設難題提供“臺達經驗”。
       

      一、智能制造成為臺達的DNA
       
      臺達是世界級的工業自動化品牌,自身制造變頻器、伺服、PLC、人機界面、工業機器人以及多種軟件等自動化產品,還是知名的電源及元器件生產廠商。目前在全球有8萬多名員工,20多個生產基地,是電子制造領域的重要廠商。
      “由于人口紅利消失,出現招工難,用工荒,再加上新一輪工業革命來襲,全球產業競爭格局也發生重大調整,為此臺達在2016年就啟動了智能制造DSM (Delta Smart Manufacturing)計劃,從臺達吳江及東莞工廠開始,智能設備、智能產線層層展開,再到智能生產、智能物流等,在2018年初步形成了智能工廠的雛形。”楊應龍介紹說。

      對于智能化升級后的效果,楊應龍以吳江工廠的可編程控制器(PLC)產線為例,完成全面智能化后,產量提升約70%,同時減少約35%的生產使用面積,更將直接人力人均產值提升3至5倍。而更為重要的是,產線的柔性制造能力大大提高。比如這條PLC產線的工單類型總共有200多種,每天需要換線7種以上,而每次換線時間不會超過10分鐘,產線會根據不同工單自動調整設備、更換卡具等,部分產品甚至實現了少批量多品種的混線生產。臺達吳江工廠也因為智能化的成功升級而成功入選了“2020年度中國標桿智能工廠百強榜”。
       
      在今年3月30日,臺達的“起家廠”桃園一廠完成了產線升級。臺達通過與遠傳、微軟及PTC等公司合作,運用5G、工業云以及AR/ VR/ MR等技術,成功打造了變頻器智能生產線。該產線共有203個機種,生產模式復雜,每日換線次數多達10次以上,過去造成產線人員非常大的負荷。智能化升級后,所有問題都迎刃而解,除了單線每月產能顯著提高,人均產值提升了69%,單位面積產值提升了75%。
      “桃園一廠智能產線的成功,開啟了臺達智造的新篇章,現在,智能制造已是臺達的DNA,將大大加速臺達全球近20個廠區的智造升級與轉型。”楊應龍對此充滿信心。
       
      二、智能工廠成功關鍵:六大步驟與四大架構
       
      現在看來,臺達的智能制造DSM計劃無疑是成功的。楊應龍認為,這一方面得益于臺達自身就是全球自動化設備大廠,具有已臻成熟的技術和產品可以內部優先實踐,而更重要的一方面是,臺達以長期耕耘工業自動化的豐富經驗,在智能制造實踐歷程中,探索出了實施智能工廠的通用理論,那就是智能工廠的六大步驟與四大架構。
       
      “所謂的六大步驟,指的是在智能工廠建設時,要遵循簡單化/合理化、標準化、模塊化、數字化、虛擬化和自動化這六步,這是一個循序漸進的過程,只有做好了上一步的情況下才能做下一步。”楊應龍解釋道。
       
      01
      簡單化/合理化是智能制造的一切基礎。在產品設計之初,就要避免過度復雜,要考慮以適合自動化設備來生產。在產線工藝流程設計時,也要考慮換線是否容易,是否簡單合理。
      02
      標準化是指在智能化的改造之初,要優先對產線的制程和產品進行群組化和標準化分類,而且產品要盡可能選用標準的零組件。
      03
      模塊化是指要將產線上的非標設備拆成一個個標準化的模組,再由這些模組來組建不同的生產工藝流程,要確保所有設備功能都能被重復應用,避免過度開發。
      04
      數字化是需要將產品的參數、生產設備的參數進行數字化,并通過數據采集設備把這些數據采集上來,為后面的可視化管理和數據智能分析做準備。

      虛擬化是指在產品設計和生產過程中融入數字孿生的概念,以虛實整合與建模的方式,仿真出最佳的產品規格與生產參數,不但減少錯誤的設計、降低對硬件環境的依賴與建構成本,同時也為系統間的數據交握打下基礎,達到自動化導入與制程持續優化的目的。
      06
      這里的自動化并不是傳統的機器換人的自動化,而是產線設備能夠根據生產產品的參數進行自我監控、自我控制、自我調整、自我換線、自我維護和自我預防等功能。
      除了這六個步驟,楊應龍表示,智能工廠的另一成功關鍵在于智能設備、智能組裝、智能物流與智能分析4大架構的整合。
      產線可根據工藝流程需求機動更換功能模塊,達到一機滿足插件、鎖螺絲等多重應用。同時也在產線導入虛擬現實(VR)與混合現實技術(MR),可模擬設備實際操作環境,節省實體訓練資源與成本,此外,系統可動態指引人員設備保養與校正步驟,在設備異常時,專家可實時通過遠程聯機排除故障,大幅降低停機時間。另一方面,運用MR來實現智能組裝,指引上料、夾具安裝以及組裝步驟,運用MR、虛擬眼鏡、AGV小車等實現工廠里的物流智能化。
       
      “智造轉型的最后一公里是智能分析”,楊應龍進一步說道,“在生產過程中被判定不良的在制品,以AI搭配機器深度學習,取代人眼進行二次復判,可達到近100%的不良篩出率”。此外,通過設備聯網與機器視覺收集到的各種生產信息以及影像、圖片等數據,可投入不同性質的智能分析,再將分析結果回溯到制程、擬定改善策略,提高產線制程平衡率并達到制程的持續優化。
       
      三、為智能工廠建設貢獻“臺達經驗”
       
      作為工業自動化廠商,臺達的產品一直以來在眾多機械設備上有廣泛應用,而近幾年來,臺達還整合自動化設備、機臺連網、系統軟件及大數據分析等,提供自動化、可視化和智能化方案。如今,經過幾年成功的自身工廠智能制造實踐之后,臺達開始將這些寶貴的“臺達經驗”對外輸出。
      “我們也掉過很多坑,走過很多彎路,所以我們希望能把這些經驗分享給業界的用戶,從智能制造顧問服務開始,然后到設備研發、設備聯網,到整個產線整個工廠的智能化,我們甚至可以提供精益生產的咨詢顧問服務,這也是臺達工廠做得很好的地方。”楊應龍由衷地說。
      事實上,臺達從2019年9月提出智能制造服務后,已經陸續承接了一些智能工廠落地項目,包括和國內一大型家電生產企業的智能制造顧問服務,而且目前臺達已經為此專門成立了龐大的智能制造團隊。
       
      “不少人的工作都開始與智能制造接軌。楊應龍介紹說,他原來的工作是負責臺達工廠的智能制造項目推進,現在則是智能制造事業部的營銷總監。“在臺達,智能制造團隊已經達到1300多人,包括設備的設計工程師、軟件開發工程師以及客戶服務工程師等,這些人員一方面為臺達全球工廠提供服務,一方面也對外提供定制服務。”
      在談到臺達做智能制造服務的優勢時,楊應龍表示,臺達有兩方面的優勢。一方面,臺達自身有智能制造實踐的工廠,客戶可以在臺達的制造工廠中親身看到智能工廠究竟是如何建設的,能達到怎樣的效果。而另一方面,臺達擁有幾十年積累下來的領域知識和生產經驗,可以把這些知識經驗注入到設備或者整個產線上,讓這些設備有生命力,能夠傳承下去,而不是只是完成某個固定動作而已。
       
      “盡管智能制造對于臺達也是一個新的事業,但臺達還是秉承開放的思維,期許未來持續攜手合作伙伴與客戶,為智能工廠建設貢獻臺達經驗,共創智能制造的美好愿景。”楊應龍對未來充滿信心。
       
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