数字化、智能化是成功驾驭智慧工厂这一新风口的基础
智慧工厂是现代工厂信息化发展的新阶段,是在数字化工厂的基础上,利用物联网技术和设备监控技术加强信息管理和服务;清楚掌握产销流程、提高生产过程的可控性、减少生产线上人工的干预、即时正确地采集生产线数据,以及合理的生产计划编排与生产进度。并加上绿色智能的手段和智能系统等新兴技术于一体,构建一个高效节能的、绿色环保的、环境舒适的人性化工厂。一般而言,智慧工厂的基本概念,至少应该包含制程管控可视化、系统监管全方位及制造绿色化等三层面。
1)制程管控可视化。在制程管控的同时,减少因系统故障造成偏差。而制程中的相关数据均可保留在数据库中,让管理者有完整信息进行后续生产规划,也可以依生产线系统的现况规划机具的维修保养,也因为信息的整合,可据此建立产品制造的智能组合。
2)系统监管全方位是让制造设备都具有感知能力,以传感器做链接,系统可进行识别、分析、推理、决策、以及控制功能。这类制造装备,可以说是先进制造技术、信息技术和智能技术的深度结合。值得注意的是,相关解决方案,并非只是安装感测软硬件,而是要建立一个拥有完整设备信息及回馈机制的资料库,通过系统平台累积各种信息,让决策者掌握产品完成时程,即从订单开始,到产品制造完成、入库的生产制程信息,都可在资料库中一目了然,在遇到制程异常时,决策者亦可更为迅速反应,以促进工厂有效运转与生产,为市场提供更进一步服务。
3)在制造绿色化方面,除了在制造上利用环保材料、留意污染等问题,并与上下游厂商间,从资源、材料、设计、制造、废弃物回收到再利用处理,以形成绿色产品生命周期管理的循环,更可通过绿色ICT(Information Communication Technology 信息技术与通信技术)的加值应用,延伸至绿色供应链的协同管理、绿色制程管理与智能环境监控等,协助上下游厂商与客户之间共同创造符合环保的绿色产品。
智慧工厂早期多注重制程的智能化,这主要是来自于高科技产业的快速发展,通过计算机平台系统,直接监控机台及生产线,适合应用在较为精密的产业上。如半导体芯片等相关制程,多需要在极度洁净的无尘环境工作,人的变因反而有可能造成产品制程复杂化,因此自动化乃至于智能制造成为这类高科技厂商的最佳选择。
从系统架构来看,智能制造可以将整个系统分为全方位制造系统、可重组智能系统以及智能化维护系统三个组合。毫无疑问,智能制造的确是自动化的未来发展方向,在制造过程的各个环节,几乎都可广泛应用人工智能技术,如专家系统可以用于工程设计、工艺过程设计、生产调度,以及故障诊断等技术,亦可将神经网络和模糊控制技术等先进技术,应用于产品配方、生产调度等流程,实现制程智能化。