物联网时代如何实现工业生产智能化
全球化分工使得各项生产要素加速流动,市场趋势变化和产品个性化需求对工厂的生产响应时间和柔性化生产能力提出了更高的要求。“工业4.0”时代,生产智能化通过基于信息化的机械、知识、管理和技能等多种要素的有机结合,在着手生产制造之前,就按照交货期、生产数量、优先级、工厂现有资源(人员、设备、物料)的有限生产能力,自动制订出科学的生产计划,从而提高生产效率,实现生产成本的大幅下降,同时实现产品多样性,缩短新产品开发周期,并最终实现工厂运营的全面优化变革。
物联网时代如何实现工业生产智能化
在传统制造业时代,材料、能源和信息是工厂生产的三个要素。传统制造业发展的历史,就是工厂利用材料、能源和信息进行物质生产的历史。材料、能源和信息领域的任何技术革命,必然导致生产方式的革命和生产力的飞跃发展。但是,随着移动互联网和云计算、大数据技术的发展,以及计算机到智能手机等移动终端的演进,越来越多功能强大的智能设备以无线方式实现了与互联网或设备之间的互联。由此衍生出物联网、服务互联网和数据网,推动着物理世界和信息世界以信息物理系统(CPS)的方式相融合。也可以说,是这种技术进步使得制造业领域实现了资源、信息、物品、设备和人的互通互联。
通过互通互联,云计算、大数据这些新的信息技术,和以前的自动化技术结合在一起,生产工序实现纵向系统上的融合,生产设备和设备之间、工人与设备之间的合作,把整个工厂内部联结起来,形成信息物理系统,互相之间可以合作和响应,能够开展个性化的生产制造,可以调整产品的生产率,还可以调整所需利用资源的多少,采用最节约资源的方式生产。
“工业4.0”时代,在智能工厂中,CRM(Customer Relationship Management,客户关系管理)、PDM(Product Data Management,产品数据管理)、SCM(Supply Chain Management,供应链管理)等软件管理系统可能都将互联。届时,接到顾客订单后的一瞬间,工厂就会立即自动地向原材料供应商采购原材料。原材料到货后,将被赋予数据,“这是给某某客户生产的某某产品的某某工艺中的原材料”,使“原材料”带有信息。带有信息的原材料也就意味着拥有自己的用途或目的地。
在生产过程中,原材料一旦被错误配送到其他生产线,它就会通过与生产设备开展“对话”,返回属于自己的正确的生产线;如果加工生产的原材料不够用,生产机器同样也可以向订单系统进行“交涉”,来增加原材料数量;即便是原材料最终嵌入到产品内,由于它还保存着路径流程信息,这样也能够实现追踪溯源。