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打造绿色智能工厂,推进工业低碳发展

来源:国机智能技术研究院        编辑:        时间:2017-06-13       字体:[    ]

  资源与环境问题是人类面临的共同挑战,推动绿色增长、实施绿色新政是全球主要经济体的共同选择,资源能源利用效率也成为衡量国家制造业竞争力的重要因素,推进绿色发展是提升国际竞争力的必然途径。实现生产洁净化、废物资源化、能源低碳化是“中国制造2025”实现“制造大国”走向“制造强国”的重要战略之一。 

  现阶段是落实制造强国战略的关键时期,是实现工业绿色发展的攻坚阶段,制造业需要实现生产设备网络化、生产数据可视化、生产文档无纸化、生产过程透明化、生产现场无人化等先进技术应用,做到纵向、横向和端到端的集成,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,从而打造绿色化的智能工厂、构建绿色制造体系、推进工业低碳发展。 

  目前,国机集团整合了智能制造领域的优势资源成立了国机智能,其下设立国机智能技术研究院致力于智能工厂整体解决方案的研发与应用,现在智能工厂领域拥有智能机器人及MES相关核心技术研发平台,在农机、电气、新材料等领域着力打造智能制造新模式,为企业提升效率、降低运营成本、缩短研发周期、提升产品质量、提高能源利用等方面起到助推作用。现就打造绿色智能工厂的生产方式转变、信息集成、降本增效等方面进行分析。 

  1、绿色精益,促进生产方式转变 

  利用移动互联网、云计算、大数据、物联网及分享经济模式促进生产方式绿色转型,推动研发设计、原材料供应、加工制造和产品销售等全过程精准协同,强化生产资料、技术装备、人力资源等生产要素共享利用,实现生产资源优化整合和高效配置。加快形成企业智能环境数据感知体系,落实生态环境保护信息化工程。加快绿色数据中心建设。发展大规模个性化定制、网络协同制造、远程运维服务,降低生产和流通环节资源浪费。推动电子商务企业直销或与实体企业合作经营绿色产品和服务,鼓励利用网络销售绿色产品,满足不同主体多样化的绿色消费需求。利用线上线下融合等模式推动绿色消费习惯形成,增进民众绿色消费获得感。 

  通过智能化工厂的运行管理打通企业的信息集成通道,如下图所示: 

  可以看出,通过对全流程过程的智能优化、科学设计、统筹协调,可以实现智能化生产方式的转变,实现企业横向纵向信息的集成,对于原有生产方式的转变起到了促进作用。 

  2、信息融汇,制造过程无纸化 

  目前在制造企业中产生繁多的纸质文件,如工艺过程卡片、零件蓝图、三维数模、刀具清单、质量文件、数控程序等等,这些纸质文件大多分散管理,不便于快速查找、集中共享和实时追踪,而且易产生大量的纸张浪费、丢失等。 

  生产文档通过信息系统的融会贯通、信息孤岛逐渐消失,尤其进行无纸化管理后,工作人员在生产现场即可快速查询、浏览、下载所需要的生产信息,生产过程中产生的资料能够即时进行归档保存,大幅降低基于纸质文档的人工传递及流转,从而杜绝了文件、数据丢失,进一步提高了生产准备效率和生产作业效率,实现绿色、无纸化生产。

 

  通过智能工厂的管理驾驶舱为企业客户定制线上信息流的传递,减少纸面沟通,既进行了信息的及时汇总存档,也节约了生产制造过程中的各项实物资源。 

  3、开源节流,强化能源管理 

  降低生产成本是企业一直都在努力解决的问题,产能提升乏力只会被大环境优胜劣汰,诚然采用机器人等先进制造技术的确可以提升智能工厂的产能和节减人力的开支,但自动化设备前期投入是巨大的,另外大量采用自动设备意味着智能工厂需要消耗更多的能源。大家可以想象得到未来的工厂将会走向无人化,而换来的是大量的智能化机器日日夜在不停地工作生产,因此在未来的工厂中节能降耗是十分重要的一环。 

  目前智能工厂节能的方式有很多,但主要还是体现在水、电、气等能源方面的管理节省,例如采用高效电机,变频器和智慧能源管理系统。尤其通过能效管理系统对主要用能设施、设备进行能耗分项计量,然后用智能化系统进行节约与改善。 

  通过智能工厂的中心控制室可以及时了解能源运用状况。能效管理系统(MES中的能效管理模块)对各类用能系统整体的实际运行状态,找出关键耗能点和异常耗能点,提出成熟的、可靠的、实际的“能效控制方案”,进行远程控制和管理,并不断结合实际采集数据,对之前“能效控制方案”进行微调,最终寻找到符合实际状况的方案,从整体上降低工厂能耗。 

  4、过程透明,降低管理成本 

  制造企业生产现场,MES在实现生产过程的自动化、智能化、数字化等方面发挥着巨大作用。首先,MES借助信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理,减少企业内部无附加值活动,有效地引导工厂生产运作过程,提高企业及时交货能力。其次,MES在企业和供应链间以双向交互的形式提供生产活动的基础信息,使计划、生产、资源三者密切配合,从而确保决策者和各级管理者可以在最短的时间内掌握生产现场的变化,做出准确的判断并制定快速的应对措施,保证生产计划得到合理而快速的修正、生产流程畅通、资源充分有效地得到利用,进而最大限度地发挥生产效率。 

  通过建设智能工厂,促进制造工艺的仿真优化、数字化控制、状态信息实时监测和自适应控制,进而实现整个过程的智能管控。企业发展智能制造的核心目的是拓展产品价值空间,侧重从单台设备自动化和产品智能化入手,基于生产效率和产品效能的提升实现价值增长。因此其智能工厂建设模式为推进生产设备(生产线)智能化,通过引进各类符合生产所需的智能装备,建立基于制造实行系统MES的智能化生产体系,从点到面逐级实施智能工厂,逐步提高精准制造、敏捷制造、透明制造的能力。 

  5、平台创新,构建整体解决方案 

  基于平台创新方法,围绕智能化MESApp可以与行业典型的工艺、装备及管理需求相结合,打造智能工厂的整体运行平台级解决方案。以国机智能自主研发的iMES平台在集团内磨料磨具行业龙头企业的应用为例,面对典型的多品种、小批量、高度定制化离散型生产模式,其加工工艺涉及混料、成型、烧结、机加工等,生产管理环节人工参与度高、易出错、效率低,其智能工厂的建设加强了生产过程管控,提高了产品质量,极大的降低了管理成本,有较强的行业示范效应。 

  在我国转变经济发展方式的新常态下,国机集团作为“中国制造2025”的先行探索者和实践者,能够以“重建优势再创新,转型升级再创业”的科技创新发展总体思路为引导,以装备制造企业转型升级的为需求导向,整合了智能制造领域的优势资源成立了智能制造专业化企业及团队,协同设计院、专业所联合攻关,逐步开展面向智能制造、绿色制造等关键技术的集成应用及系统研发,推出现代化、绿色化、智能化工厂整体解决方案,为推动全行业智能发展贡献力量,更是以央企的责任担当服务中国制造业! 

  

“碳锁”智能科技,让智能科技更好地为人类服务——国机智能(宣) 

 

 附:国机智能技术研究院概况 

  国机智能技术研究院原属于国机集团的中央研究院,2015年底国机集团为打造智能制造板块,投资10亿元成立国机智能,原中央研究院智能制造技术研发业务整体划转进入国机智能,并成立国机智能技术研究院。国机智能技术研究院主要开展智能制造领域关键平台技术的研发工作。在研发基础共性技术基础上,开发面向市场应用性较强的系列化产品,为客户提供智能机器人和智能工厂制造运行系统产品及应用的整体解决方案。

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