Los conceptos de esbelto e inteligente que gritamos todos los días, de hecho, ¡solo entiendes una décima parte!
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En nuestra era, siempre hay tantos conceptos populares en la industria manufacturera, como producción ajustada, fabricación inteligente, Industria 4.0, fábrica digital, Internet industrial de las cosas, big data industrial, inteligencia artificial... Sin embargo, tantos conceptos confunden a la gente. Todo el mundo parece saber cómo fabricar, pero cuando se habla de ello, cuanto más escuchan los oyentes, más se confunden. ¿Cómo deberíamos aclarar la relación entre estos conceptos y los roles que desempeñan? Este artículo intenta aclararlo para los lectores, con la esperanza de ser útil.
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Control y transmisión, infracción y eliminación de la fuente de contenido
La fabricación inteligente debe estar al servicio de las operaciones empresariales
Pase lo que pase En la definición y el método de implementación que analizamos para la fabricación inteligente, debemos tomar como objetivo la estrategia comercial de la empresa. El negocio de la empresa radica en ① proporcionar a los consumidores/clientes productos de alta calidad y bajo costo, ② garantizar el retorno para los accionistas. inversión, ③ Buscar beneficios para los empleados es algo que los operadores comerciales deben considerar, y también es donde reside el valor general del negocio.
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La mayoría de las discusiones actuales sobre la fabricación inteligente se centran en la realización de tecnología y anuncian líneas de producción de fabricación inteligentes. La mayoría de ellas analizan la situación general desde una perspectiva parcial. Por otro lado, en aras de la fabricación inteligente, el sistema superior también se desvía de la esencia de la operación empresarial: cómo aclarar la relación entre la operación y la fabricación inteligente, establecer análisis y juicios de ruta efectivos e implementar de manera efectiva la estrategia general una por una. Es particularmente importante para las empresas, porque está relacionado con la supervivencia de la empresa a largo plazo, no con los dividendos de política a corto plazo.
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¿Qué papel juega cada concepto?
Aunque no podemos llamar concepto a lo implementado, aquí lo explicaremos en su correspondiente campo.
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Lean es la base de la digitalización
Lean es un método de mejora continua de la eficiencia operativa, dando pleno juego a la iniciativa de los recursos y las personas, de forma continua. El aprendizaje y la mejora continua permiten que las empresas sigan mejorando su competitividad y, en última instancia, maximicen los márgenes de beneficio operativo.
Lean se centra en la sobreproducción, la espera, el transporte, el sobreprocesamiento, el inventario, la reelaboración de defectos, el movimiento y el desperdicio de talento en la producción, y propone muchos métodos para eliminarlos. Estos están estrechamente relacionados con los objetivos comerciales de la unidad de fabricación.
Siempre entendemos los ordenadores y MES/ERP como sistemas digitales. Sin embargo, la base de la digitalización son los "números", el pensamiento científico de la gestión basado en la "gestión cuantitativa". operaciones En operaciones, no números Los números son solo un medio para lograr operaciones digitales.
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La razón por la cual Lean es la base de la digitalización es que Lean proporciona varios métodos y herramientas cuantitativos para la producción, como KPI, OEE, TPM y RCA, 5S, gestión visual, Kanban, etc., hacen de la fábrica una fábrica que puede ser cuantificada, visualizada y transparente, y todo sirve a los objetivos del negocio: calidad, costo y capacidad de entrega.
La siguiente tabla es la definición de indicadores de desempeño para fábricas inteligentes. En realidad, se definen en base a la cuantificación de lean. Estos son los objetivos que deben cumplir todos conceptos como operaciones digitales, fabricación inteligente e Industria 4.0. lograr. .
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El papel de la automatización
Tradicionalmente, solo nos posicionamos desde la perspectiva de la automatización industria Entender la automatización significa detección de sensores, bucles de control, pantallas y alarmas de tendencias. Sin embargo, cuando ubicamos la automatización en el contexto de la fabricación inteligente, descubriremos que su función es servir a la esencia de las operaciones.
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(1) Garantice la eficiencia
¿Por qué automatizar? Desde la perspectiva de las operaciones de producción tradicionales, el proceso de manipulación y procesamiento manual es obviamente incomparable con la velocidad de las máquinas, especialmente cuando se trata de producción integrada de fabricación inteligente, se seguirán eliminando eslabones intermedios innecesarios (sin valor). enlaces agregados como se define en lean. Hoy hablamos de la digitalización de la fabricación discreta. De hecho, en términos de automatización, la producción continua tiene un mayor grado de automatización.
(2) Garantizar la calidad de la producción
El posicionamiento y la sincronización de los servos de alta precisión y la fabricación integrada por robots mejoran continuamente la calidad y la consistencia del producto. Estas son las ventajas de las máquinas en comparación con los humanos. desempeñar un papel más importante.
(3) Proporcionar flexibilidad de producción
El control de movimiento no solo proporciona una calidad de procesamiento de alta precisión, sino que también garantiza la flexibilidad de producción, al igual que en varias máquinas, el control de movimiento desempeña el papel de hacer La producción es más flexible, a través de la configuración de parámetros, el servosistema planifica su propia curva de procesamiento para garantizar un cambio de proceso fluido.
(4) Proporcionar recopilación de datos ascendentes y ejecución de instrucciones descendentes.
Por supuesto, el sistema de automatización también desempeña el papel de gestión visual eficiente, incluidas tendencias, alarmas y, por supuesto, producción. Transmite datos de energía, mantenimiento y calidad al sistema de gestión. Por supuesto, también acepta instrucciones del sistema de gestión, como nuevos parámetros de procesamiento de pedidos, procesos, etc.
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El papel de la digitalización/informatización
La automatización ha llevado la producción en masa estandarizada a un nivel extremadamente alto, pero cuando la producción se vuelve personalizada Cuando la demanda es cada vez mayor Además, surgen nuevos desafíos desde una perspectiva lean, la calidad, el costo y la entrega se han vuelto difíciles. A continuación se muestran algunos ejemplos:
Tasa de productos defectuosos: al imprimir lotes cuando el cambio de tiempo es pequeño, el desperdicio de tiempo. la puesta en marcha aumentará la tasa de productos defectuosos, lo que hará que la calidad realmente disminuya;
Costo: cuando la tasa de productos defectuosos aumenta, el costo obviamente aumentará y el tiempo de cambio de proceso causado por la producción personalizada también causará El aumento de los costos y el tiempo de inactividad también causarán pérdidas de costos. Desde la perspectiva de la medición personalizada de los costos del producto, los costos deben asignarse a cada lote de productos, por lo que el consumo de energía y la eficiencia de la máquina en este plan de producción se vuelven aún más importantes: los costos aumentan significativamente.
Las capacidades de entrega han disminuido significativamente: el consumo de tiempo de cambio de procesos, tiempo de inactividad y retrabajo, que ya son soluciones muy maduras en la producción en masa, se amplificará en la era de la personalización, lo que provocará una disminución en la entrega.
Al observar los requisitos de producción y fabricación desde esta perspectiva, encontrará que optimizar la línea de producción en una situación general más amplia se ha vuelto inevitable, por ejemplo:
Cómo maximizar la sinergia del proceso de producción y operación ¿Para eliminar la pérdida de tiempo, el consumo de energía, etc.?
¿Cómo distribuir automáticamente la carga en la línea de producción cuando el equipo está apagado?
¿Cómo reducir el desperdicio inicial cuando el ciclo de iteración de reducción de la calidad del lote se vuelve más corto?
¿Cómo reducir el consumo de tiempo del cambio de procesos para lograr una entrega rápida?
Si lo piensa desde una perspectiva operativa, encontrará que la fabricación inteligente debe confiar en la transparencia de la información para analizar los problemas. Solo conectando datos se puede tener una vista panorámica de la línea de producción y encontrar. optimización de las operaciones.
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La recopilación de datos a nivel de fabricación siempre ha sido un desafío debido a las diferencias en las industrias verticales. De hecho, en los últimos años, los proyectos de fabricación inteligente han sido. operado Este problema también es prominente en Internet, causando grandes obstáculos. Es por eso que OPCUA se ha convertido en un tema candente, porque OPCUA resuelve los siguientes problemas:
El modelo de datos compartidos hace que los objetos de datos se vuelvan simples, datos. se puede recopilar de una manera más conveniente;
La interoperabilidad semántica permite que los sistemas multiplataforma interactúen con datos basados en estándares y especificaciones;
Industrias verticales La integración de modelos de información proporciona comodidad a los datos en una dirección más vertical.
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OPCUA proporciona especificaciones de capa de dispositivo y comunicación, mientras que el diccionario de datos proporciona especificaciones de modelado de información a nivel de gestión. En RAMI4.0, el modelo de referencia incluye. el shell de gestión (AdministrationShell) y el diccionario de datos, que abordan estándares y modelos de información globales a nivel empresarial. Se trata de una integración de información en una perspectiva horizontal.
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No sólo es necesario ordenar la transmisión de datos, sino también comprender el flujo de datos, es decir, su propósito y también debe servir a las operaciones de producción. La imagen de arriba es una lista de estándares relacionados con la fabricación inteligente compilada por el profesor Lu Yan del NIST, incluidos todos los aspectos del bus de campo, modelo de información, modelo de datos, diseño y fabricación en la parte inferior, dándonos una referencia en forma panorámica. .
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Inteligencia: optimización global y soporte de decisiones
La automatización se basa en la regulación de una única tarea de control. Incluso los sistemas multivariables suelen controlarse. En una sola máquina o subsistema (como procesos de refinación y farmacéuticos), la optimización global de la producción debe estar en una dimensión superior. En este momento, la potencia informática y las capacidades del modelo han excedido el modelo de mecanismo actual.
Varios niveles desde operaciones lean hasta operaciones inteligentes
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Esta imagen representa panorámicamente el proceso general desde lean hasta smart, recopilación de datos e información. procesamiento, utilización global hasta la capacidad final de aprendizaje independiente.
Por lo tanto, en resumen, la inteligencia es un problema de optimización general que debe basarse en operaciones eficientes, automatización e informatización. A través de un modelo más global, puede impulsar la demanda del mercado, el diseño de procesos y toda la colaboración. La fabricación auxiliar, la cadena de suministro (además de la cadena de suministro tradicional, también incluye la red inteligente y la logística), los enlaces de producción y fabricación, y la operación y mantenimiento forman un sistema general basado en el estado del equipo, las órdenes de producción, el consumo de energía, los costos financieros, etc. ** * "Optimización" de la misma composición y "apoyo a la decisión" de las operaciones.