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為智能工廠建設貢獻“臺達經驗”

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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比如在臺達桃園工廠,臺達導入RTM設備 (Rapid Transformable Machine),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。

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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。

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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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