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智能制造—間歇式流程制造管理系統—智能制造解決方案

來源:膠東在線 2019-06-28 11:19

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  數據智能-間歇式流程制造管理系統-合作咨詢:13695448998胡經理

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  一、間歇式流程制造管理需求分析

  間歇式流程制造是區別于離散制造、流程制造、混合制造的另一種制造工藝組織模式,主要體現為生產工藝不連續、不恒定,投入產出有一定的不確定性,生產安排及工藝控制有較強的批次控制特性,工藝質量控制難度較大,工藝管控是生產管控的核心,其重點在于通過對工藝的控制及優化,持續提升產品收率水平、改善產品制造品質。該制造類型主要分布在糧油加工、食品釀造、生物化工、精細化工、復合材料加工等制造行業領域,該領域制造普遍面臨以下問題:

  如何通過工藝的持續精準優化不斷提升產品收率和制造品質?

色悠悠网站  如何實現對個性化產品工藝的快速研發?

  如何實現從生產管理中心到生產執行中心實時統一的反饋與調度?

  如何實現對制造過程的實時監視以確保工藝安全和生產安全?

  如何實現對制造關鍵控制點(CCP)的剛性管理?

  如何保障內控體系及監管部門對產品品質的快速追溯?

  如何降低企業生產對更多操作工尤其是熟練工人的依賴?

  如何實現對企業工藝質量歷史數據的累積、分析和利用?

  如何實現以新品工藝快速定義和工藝質量自適應為特征的智能制造?

色悠悠网站  當下制造業的轉型升級的需求愈發迫切,間歇式流程制造領域當然也不例外,該領域制造問題的解決思路重點體現在:通過生產自動化與管理信息化的高度融合下的“生產、工藝、質量”的閉環管理。解決傳統ERP及MES設計理念及產品交付所不能支持的、以工藝管理為核心的制造執行管理問題,泰諾作為這一領域的拓荒者,經過十余年的研究與實踐,在間歇式流程制造領域形成了自身獨創的理念、模型、平臺及成功應用。

色悠悠网站  二、間歇式流程制造管理理念模型

色悠悠网站  理論基礎(自上而下):

色悠悠网站  細分市場及個性化產品需求,通過智能化設計滿足企業快速供給該市場的工藝設計需求,并對歷史的“生產、工藝、質量”進行大數據建模分析,最終通過生產自動化與管理信息的整合才能獲取該邏輯正確要素關聯的制造大數據;

色悠悠网站  實現路徑(自下而上):

  首先,實現數字化:建立設備的數據化聯網(實現與計算機物理網絡CPS)及生產實時數據系統(RTDS);通過與DCS/PLC系統集成,將采集的數據實時傳輸到實時數據庫系統中,集中存貯、統一管理,在此基礎上實現對生產執行過程的實時監視。并為制造執行過程抽取提供工藝執行及設備運行數據。

  (數字化集成架構圖)

色悠悠网站  其次,實現信息化:以實時數據系統為媒介,建立制造執行系統(MES)并CPS的高度融合; CPS做為物聯基礎,MES實現流程行業的批次作業控制、RTDS實現工藝執行及設備運行數據收集,兩者融合實現以批次控制貫穿始終的、以投入產出、工藝質量為核心的制造過程管理及執行分析管理,并同時形成了制造大數據的業務數據基礎。

色悠悠网站  (以釀造為例的信息化集成架構圖)

色悠悠网站  再次,實現智能化:在信息化形成的“生產、工藝、質量”大數據的基礎上,通過深度學習算法及工藝模型的建立,進行“生產、工藝、質量”指標間的關聯關系的動態、精準的預測分析,以支持快速工藝研發及動態的工藝自適應的智能制造實現。

色悠悠网站  (智能化總體架構圖)

  三、實現的步驟方法

  1.數字化

色悠悠网站  (1)設定工藝質量管理目標及生產、工藝、質量管理指標;

  (2)面向工藝管理的設備的數字化改造(CPS);

色悠悠网站  (3)數字化工藝執行管理平臺建立(CPS+RTDS);

色悠悠网站  (4)工藝質量實時數據采集及監視;

色悠悠网站  (5)工藝質量的分析及工藝持續化。

  2.信息化

  (1)企業制造模型及關鍵管理問題的定義梳理;

  (2)制造執行及與數字化平臺融合方案的設計;

  (3)制造執行系統的建立(MES);

  (4)與數字化平臺的融合及信息化平臺的形成(CPS+RTDS+MES);

  (5)生產、工藝、質量閉環融合及大數據形成。

  3.智能化

  (1)指標關聯關系的建立及數據訓練驗證;

色悠悠网站  (2)深度學習算法與工藝模型的建立(AI);

色悠悠网站  (3)智能優化模型(工藝機器人)的建立及驗證(CPS+RDTS+MES+AI);

色悠悠网站  (4)智能控制模型(操控機器人)的建立及驗證(CPS+RDTS+MES+AI+APC);

  (5)產線的智能化改造及智能制造系統(工藝機器人+操控機器人)的試驗與推廣。

  四、實現的價值分析

  1.數字化

  (1)通過工藝質量的實時監視及操作考評確保工藝標準的執行;

色悠悠网站  (2)通過工藝質量數據分析對工藝進行現場實時優化及持續標準優化;

  (3)為信息化的實現提供完整詳實的工藝質量大數據。

  2.信息化

  (1)實現對訂單進度及作業批次的跟蹤,確保訂單實時交付及品質的管控;

  (2)實現投入產出管理,按照訂單及工序維度快速反饋收率水平并精準分析收率變化動因;

  (3)通過與數字化平臺的融合形成涵蓋“生產、工藝、質量”的業務閉環并形成完整工藝質量大數據。

  3.智能化

  (1)通過工藝質量大數據分析實現了精準的工藝優化;

色悠悠网站  (2)通過智能作業控制減少了對操作工的人工及經驗的依賴;

色悠悠网站  (3)實現新品的快速定義及生產過程工藝質量的動態自適應,實現快速的批量化個性定制。

  泰諾公司自2006年成立以來,已在諸多間歇式流程制造領域拓荒實現了以工藝質量為核心的制造執行行業實踐:

  龍大植物油制造執行及品質管理項目:全程管控、數字化調配作業管理、跨工廠全程質量追溯管理,生產調配方案的制訂從原來的10天縮短到1天,品質追溯查詢從原來的3天縮短到10分鐘,創新實現行業首家應用。

  景芝酒業數字化工藝管理項目:設備數字化改造及工藝數字化管理、工藝執行的可視、可控、可追、調優管理、生產實時監控、工藝持續優化,榮獲工信部2018年全國智能制造試點示范項目。

  叢林鋁業高鐵型材制造項目:數字化車間、訂單執行管理、模具和工藝執行管理、制造執行管理,上線運行三年,訂單接單交付效率提升超過20%,成品合格率從原來的50%上升至70%。

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   供應商信息:

  泰諾軟件有限公司成立于2006年,屬山東省高新技術企業、科技型中小企業,煙臺電子商務協會會員企業,座落于美麗的港城煙臺,是一家集行業研究、方案咨詢、系統建設、運營服務為一體的科技企業;泰諾軟件自2009年率先進軍間歇式流程制造領域以來,以細分行業的生產大數據的研究為課題,長期專注于間歇式流程領域智能制造的拓荒與研究,面向工業鋁型材加工、食品釀造、食品壓榨萃取、精細化工等行業,為客戶提供制造的數字化、信息化及智能化解決方案,通過制造大數據的有效累積及建模分析,進行持續精準的工藝優化,并最終實現以工藝過程自適應為特征的智能制造。業務涵蓋了設備的數字化改造、制造實時監視、制造執行管理、工藝質量大數據建模分析及工藝智能優化。

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責任編輯:鄔勇

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