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海川机器人丨制造业如何实现生产线数字化转型?

   日期:2024-08-01     浏览:2    评论:0    
核心提示:








产线在高效运行吗?

产线仍有很大改善空间,无论是资产利用率低、开动率低、产品交付周期长、产线整体运维成本高,还是产线上的工艺浪费。

在制造环节中,这些问题像几座大山把制造型企业压的喘不过气。

现在整个市场竞争非常激烈,想提升市场价格很痛苦,所以从制造环节去降低浪费有很大空间。



大家都觉得汽车行业自动化、智能化程度很高。事实上,从我们做过的汽车行业厂家产线分析中发现,不管是资产利用率、设备开动率、运维成本、还是交付周期都存在很大的差距。

有一家美国新能源车企,它有大量的生产线并且自动化程度很高,但就是生产不出来车。

他们有大量的机器人,但机器人到底效率高不高?机器人之间的协作是不是有效的?是不是有大量的时间浪费在一些无谓的传递上?



他们追求超高的自动化,却缺少了对效率的关注。

所以我们要考虑制造业如何实现产线的数字化转型和高质量发展。



近五年的数字化技术发展非常迅猛,可以说近五年的发展超过了前二三十年。

一方面是因为技术成熟,另一方面是很多技术可以相对成熟地应用到制造业的一些环节,给这个环节带来高效的改善。



因为这两方面,整个制造业或者制造业的传统产线有了融合新技术,并利用好数字化关键点进行、高质量有价值升级的基础。

近些年,每家制造企业应该都提出了智能制造和数字化转型,但我们现在做的智能制造是否解决了核心问题?

效率提升了吗?成本有显著下降吗?在一些关键环节通过it和ot融合,智能制造方案有没有带来质量的改善?

如果只是增加了一些屏幕、可视化,那核心问题就没有解决。

有些方案说,我们必须构建一个基于itot融合的、面向制造环节的平台,才能为未来创造无限可能。但是这个未来什么时候来呢?如果这个未来需要很长时间甚至所需时间超过产品生命周期了,那对这个企业来讲就不是未来了。



围绕产线,结合实践,我们提出了产线“智造”六化:自动化、精益化、柔性化、标准化、数字化、智能化。



自动化:考虑哪些环节用好自动化是比人高效的。

年,一个口罩机每分钟生产一百五十片口罩;去年上半年国内口罩机业务爆炸式增长,每分钟生产一千片,设备实现了非常高的自动化。

精益化:核心要点是实现设备的效率应用。



柔性化:柔性化是特别重要的点,现在市场竞争激烈,产品的生命周期越来越短,你的产线能不能支持产品供应商的变化。

如果产品发生变化,而你的产线需要花费很长时间调整,那这个企业如何实现产的响应市场呢?





标准化:要通过标准化进一步的降低产线里的设备种类、运维成本。

我们考虑到了自动化、精益化、柔性化,但是面对大量设备,不管是软件设备还是硬件设备,如果没有一个很好的标准化,令企业痛苦的是长期工作中日常经营和制造过程的运维。

一方面,运维的高水平人员需求及薪酬问题;另一方面,如果维系特别多的设备类型,其实对整个产线的运行是非常不便捷的,所以一定要考虑标准化。

在汽车行业我们有一个非标生产线:很多离散制造行业的企业都会提一些自己的工艺要求,技术标准,基于这些工艺要求,技术标准就形成了非标生产线。不同企业对生产线的要求差异比较大,但是我们发现非标准化是加引号的,因为它只存在于某些特殊点上。

我们统计了大量产线停台的原因,发现主要是两大部分原因:

一类是工艺上的原因,比如做一些工艺调整,但工艺调整后达不到预期,造成质量偏差,这类问题需要从工艺的角度去改善。

另一类是设备本身的故障,往往是产线上的非标设备、小设备或者为产线专门做加工的设备出现的经常性的问题,造成了整个产线运营效率低下的情况。



数字化:通过数字化技术,实时了解产线。

大家可能对虚拟调试或者说仿真很了解,特别是传统制造业的工程师。仿真是数字化的基本,虚拟调试比仿真要更进一步,它可以使我在产线实际应用前就进入到数字化环境里验证逻辑、效率、情况,所以虚拟调试能帮助企业在制造环节和产线建设环节实现智慧工厂、复杂管理......



虚拟调试的好处就是大量减少现场调试阶段,很多经历过新产线建设的朋友都知道,新产线建设像打仗一样,需要各种物资、程序,软件工程师、硬件工程师、安全工程师,水电......到了现场难免手忙脚乱,而虚拟调试可以非常轻松的将程序进行验证和确认。



智能化:根据不同的应用场景,用智能化的手段发现问题、处理问题,甚至预测问题。

以明珞汽车为例,他们有两个平台去支撑智能化。

misp平台:采集产线上各类设备细分到每秒的数据,结合数据反向的进行开通率管理、设备运营管理、维修管理、可靠性管理等,来提升产线运营效率。

智造家ime平台:产线智能化绝对不是一味的追求自动化,不一味追求自动化就意味着一些环节会有人员参与,人员参与有弊有利,有利的是人的参与会不断发挥主动性地创造,有弊的是在一些环节无法高效生产,所以如何持续分析产线上人的生产效能也是很重要的。



最后分享一下我们对智能产线的一些特征分析。

我一直在讲自动化,如果一个产线都是手工,后面的智能化和数字化根本无法实现,所以关键环节低成本稳定的智能化是非常重要的。

自动化不是必须要达到全自动化,因为这样投资成本会很高,要找到一个投资回报平衡点,非关键环节的人工可以作为辅助支撑,来极大的降低工位的投资成本。

第二部分就是精益化,也就是说我们在设计阶段一定要考虑资产的利用率,包括土地资产、人的资产、每个设备的资产......同时也要保证高开通率。

第三部分,柔性化也就是兼容性,能够唤醒支撑产线所生产的产品迭代,变化。

第四部分数字化,一个产线一定要有一个数字孪生体,这个数字孪生产线辅助产线在不同的阶段发挥不同的价值。比如在前期阶段做验证,在运维阶段做更精细的分析,从而保证产线能够持续稳定的去生产,甚至在发生问题时,可以通过虚拟调试定位问题。

第五部分,智能化就是发挥数据更深层次的价值,也就是超出数据的深度分析,在互联基础上深入的去进行分析诊断和优化,从而让整个产线高效稳定持续运行。

当然还要考虑标准化,标准化的目的就是帮助产线降低整运维成本,同时也降低设备在前期投入的复杂性,有了标准化之后,就可以进行后期的持续运维和改善。

以上是我一个简单分享,希望以后和先进制造商学院有更多机会在各个细分领域开展课程,助力为实现智能制造人才的培养。





来源:先进制造商学院
 
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