制造環(huán)節(jié)是資源利用及成本消耗的重點(diǎn)，如何在制造環(huán)節(jié)體現(xiàn)卓越，實(shí)現(xiàn)工廠持續(xù)運(yùn)營(yíng)和智能化生產(chǎn)，成為生產(chǎn)型企業(yè)未來(lái)轉(zhuǎn)型的重點(diǎn)方向。未來(lái)的趨勢(shì)如下：
數(shù)字化／模塊化工藝規(guī)劃：
生產(chǎn)單位未來(lái)將不斷優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，供應(yīng)鏈協(xié)作體系將不斷變化。從總裝角度，在工藝規(guī)劃環(huán)節(jié)將采用數(shù)字化、模塊化手段進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)，為柔性生產(chǎn)和供應(yīng)鏈體系調(diào)整提供基礎(chǔ)；零部件制造商將在工藝規(guī)劃環(huán)節(jié)采用數(shù)字化手段，以對(duì)接研發(fā)和總包商。
工廠持續(xù)運(yùn)營(yíng)：
智能化車(chē)間建設(shè)完成后，要實(shí)現(xiàn)設(shè)備、車(chē)間、企業(yè)的垂直集成， 并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建工廠運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)、設(shè)備健康管理等能力，以實(shí)現(xiàn)工廠的持續(xù)運(yùn)營(yíng)，減少停機(jī)對(duì)生產(chǎn)效率的影響。
智能化生產(chǎn)：
將生產(chǎn)過(guò)程與工廠運(yùn)營(yíng)管理緊密結(jié)合，即以IT/OT互聯(lián)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)及運(yùn)營(yíng)集成管控，支持生產(chǎn)計(jì)劃、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)執(zhí)行、設(shè)備運(yùn)行、物料配送等過(guò)程的集成化管理。
智能化工廠：
未來(lái)企業(yè)工廠車(chē)間將不斷引入新的智能生產(chǎn)設(shè)備，并建設(shè)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和物流配送設(shè)施等，這就需要為此建立智能工廠規(guī)劃、設(shè)計(jì)和管理的配套體系。
結(jié)合卓越制造的未來(lái)趨勢(shì)，基于智能制造總體應(yīng)用框架，搭建面向制造金字塔的工藝規(guī)劃及生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)環(huán)境，對(duì)該應(yīng)用環(huán)境的定義如下：
卓越制造規(guī)劃及生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)環(huán)境：面向制造金字塔，打通研發(fā)、工藝、生產(chǎn)橫向集成和企業(yè)、車(chē)間、設(shè)備 縱向集成，引入模塊化工藝及生產(chǎn)等先進(jìn)方法，采用數(shù)字化、虛擬化、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，構(gòu)建工藝規(guī)劃、工廠規(guī)劃、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的集成管控環(huán)境，支持卓越工廠規(guī)劃及持續(xù)運(yùn)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)高效快速生產(chǎn)，降低生產(chǎn)及運(yùn)營(yíng)成本。
卓越制造的業(yè)務(wù)模式包括生產(chǎn)規(guī)劃及仿真、生產(chǎn)執(zhí)行及持續(xù)優(yōu)化、全球制造協(xié)同三個(gè)核心業(yè)務(wù)，如下圖所示。其與創(chuàng)新研發(fā)類(lèi)似， 同樣需要基于統(tǒng)一的CPS HUB提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，如設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、工藝工裝數(shù)據(jù)、生產(chǎn)質(zhì)量數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)等。
生產(chǎn)規(guī)劃及仿真：
包括工藝規(guī)劃及設(shè)計(jì)、工廠規(guī)劃及設(shè)計(jì)，并在規(guī)劃及設(shè)計(jì)過(guò)程中引入數(shù)字化、模塊化等先進(jìn)技術(shù)和方法，以提高規(guī)劃效率及質(zhì)量。
⑴ 研制并行協(xié)同：研發(fā)與工藝并行協(xié)同，工藝人員可以基于成熟度提前開(kāi)展數(shù)字化工藝派生設(shè)計(jì)、專(zhuān)用大型工裝設(shè)計(jì)、材料定額、 工藝分工等。
⑵ 工藝規(guī)劃及設(shè)計(jì)：傳統(tǒng)的工藝注重編輯為主，未來(lái)將轉(zhuǎn)變?yōu)橐韵氖綖橹鞯臄?shù)字化規(guī)劃、設(shè)計(jì)、流程、資源的—體化管理，并注重工藝的規(guī)范化管理和工藝知識(shí)庫(kù)的建立及應(yīng)用。對(duì)于總裝單位，將引入模塊化思想，工藝人員進(jìn)行模塊化工藝設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)模塊化生產(chǎn)和與設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的無(wú)縫銜接。
⑶ 工廠設(shè)計(jì)及仿真：工廠規(guī)劃及設(shè)計(jì)人員采用數(shù)字化手段，對(duì)工廠中的智能設(shè)備、物流配送通道、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施等進(jìn)行綜合規(guī)劃、設(shè)計(jì)及仿真。
⑷ 工裝設(shè)計(jì)：面向智能產(chǎn)線，未來(lái)實(shí)現(xiàn)模塊化柔性工裝，即面向混裝生產(chǎn)線可以基于模塊化快速組建工裝配套環(huán)境。
生產(chǎn)執(zhí)行及持續(xù)優(yōu)化：
基于生產(chǎn)準(zhǔn)備，進(jìn)行生產(chǎn)計(jì)劃安排并執(zhí)行生產(chǎn)任務(wù)，在新的智能制造模式下，生產(chǎn)執(zhí)行及持續(xù)優(yōu)化重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)如下的業(yè)務(wù)支撐：
⑸ 工藝／生產(chǎn)協(xié)同：與傳統(tǒng)工藝向生產(chǎn)提交數(shù)據(jù)、生產(chǎn)依照工藝卡片執(zhí)行的方式不同，工藝與生產(chǎn)執(zhí)行環(huán)節(jié)將實(shí)現(xiàn)高度數(shù)字化、一體化協(xié)同，即一方面工藝向生產(chǎn)提供材料定額、數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)結(jié)果、更改數(shù)據(jù)等；另一方面生產(chǎn)向工藝反饋生產(chǎn)執(zhí)行狀態(tài)、 更改貫徹狀態(tài)等。
⑹ 生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)集成管控：傳統(tǒng)的MES生產(chǎn)執(zhí)行管理系統(tǒng)側(cè)重對(duì)生產(chǎn)執(zhí)行過(guò)程追蹤和工時(shí)定額的管理。未來(lái)的企業(yè)、車(chē)間、設(shè)備等縱向企業(yè)資源層面，生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)執(zhí)行、物料配送、供應(yīng)鏈成品供應(yīng)等生產(chǎn)業(yè)務(wù)層面，以及質(zhì)量、成本等管理層面等，將基于CPS HUB實(shí)現(xiàn)整合。 設(shè)備管理員、物料管理員、車(chē)間主任、廠長(zhǎng)、企業(yè)生產(chǎn)總經(jīng)理、質(zhì)量部負(fù)責(zé)人、 用戶方等不同的角色可以對(duì)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的不同維度實(shí)現(xiàn)可視化實(shí)時(shí)監(jiān)控。
⑺ 基千物聯(lián)及AR的智能生產(chǎn)指導(dǎo)：從提高工人車(chē)間執(zhí)行效率的角度，未來(lái)車(chē)間工人獲取信息的方式將更單一、信息量將更綜合、 信息表達(dá)方式將更直觀、信息處理將更快捷。如工人通過(guò)手持終端可以實(shí)時(shí)獲取到推送的生產(chǎn)執(zhí)行信息，生產(chǎn)執(zhí)行信息里包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、三維工藝規(guī)程、工裝及資源設(shè)備信息等。工藝可以查看裝配動(dòng)畫(huà)指導(dǎo)裝配過(guò)程，也可以查看具體智能設(shè)備加工零部件的實(shí)時(shí)狀態(tài)。此外，通過(guò)可穿戴設(shè)備或手持終端可以實(shí)時(shí)掃描工位或部件標(biāo)識(shí)碼，基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)顯示待裝配的零部件以及裝配過(guò)程模擬。
⑻ 設(shè)備健康管理：從提高設(shè)備優(yōu)化運(yùn)營(yíng)效率的角度出發(fā)，未來(lái)設(shè)備管理人員可以基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的健康管理， 主要包括：基于物聯(lián)實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，基于大數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備的性能參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，預(yù)測(cè)未來(lái)的故障；基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)設(shè)備的維修執(zhí)行。
⑼ 基千質(zhì)量大數(shù)據(jù)的工藝／產(chǎn)線優(yōu)化：設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程中采集的數(shù)據(jù)、零部件加工及裝配過(guò)程中的質(zhì)量數(shù)據(jù)等可以用于輔助分析，工藝及產(chǎn)線設(shè)計(jì)部門(mén)可以據(jù)此進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。
全球制造協(xié)同：
未來(lái)的全球制造協(xié)同將依托互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，消除地域障礙，進(jìn)一步提升制造分包的管理規(guī)范化水平和制造分包協(xié)同效率；從變革制造商業(yè)模式的角度出發(fā)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)，基于云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)制造資源的高效利用。
⑽ 全球制造分包協(xié)同：總制造商將對(duì)制造分包需求、計(jì)劃、執(zhí)行、交付、狀態(tài)控制的完整過(guò)程進(jìn)行管控；分包商將方便地獲取分包需求，按照計(jì)劃和規(guī)范交付成果，并實(shí)時(shí)交互變更情況。
⑾ 云制造：通過(guò)云平臺(tái)，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的設(shè)備資源與生產(chǎn)能力綁定的商業(yè)模式，充分發(fā)揮制造商聯(lián)盟的資源整合優(yōu)勢(shì)，減少資源冗余，實(shí)現(xiàn)資源的按需供給。
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