北京京西重工有限公司 北京市 100000
摘要：文章以本公司京西重工为例，介绍本公司响应国家号召、基于工业4.0理念来进行智能工厂建设时的目标和未来汽车零部件企业的智能化发展思路，并对本公司智能化发展的具体设施策略进行研究，以供参考。
关键词：工业4.0理念；汽车零部件行业；智能化发展
1引言
当前，我国制造企业面临着巨大的转型压力。一方劳动成本迅速攀升、 产能过剩、竞 争激烈客户个性化需求日益增长等因素，迫使制造企业从低成本产能过剩、竞争激烈客户个性化需求日益增长等因素，迫使制造企业从低成本争策略转向建立差异化竞争优势。在工厂层面，制造企业面临着招工难，以及缺乏专业技师的巨大压力，必须实现减员增效迫切需要推进智能工厂建设。另一方面，物联网、协作机器人、增材制造、预测性维护视觉等新兴技术迅速起，为制造企业推进智能工厂建设提供了良好的技术支撑。再加上国家和地方政府的大力扶持，我公司特设立本项目研发计划通过对算机通讯系统及数据采集交互技术的应用，将原有传统汽车零部件制造过程升级为自动化的智能制造系统，系统集成了制造过程数据采集与监视控制系统，物流管理及零部件数字化系统，生产看板数据可视化系统。
2汽车零部件企业智能化建设目标
本项目是京西重工响应国家号召，从自身发展需要出发，依据企业现状和行业特征，开展智能工厂试点建设、升级和改造，为产业升级、企业转型、促进内涵式发展提供支撑；为绿色低碳、安全环保、节能减排提供支撑；为企业提高工作效率、盈利水平、科学决策能力提供支撑，是京西重工“技术引领前行”的一项要举措，符合“智能制造十三五规划”关于推动重点领域转型的工作要求。开展京西重工智能厂试点建设，将为后续的推广工作及智能工程的建设工作积累经验；将为中国汽车部件制造行业信息化发展提供示范；将为北京高端基地内企业工厂智能化改造提供引领作用，意义重大，社会效益广泛。此课题的实施，最终将完成京西重工单筒减震器生产线智能化改造，结合生产的实际需求，通过实现每一个点功能模块，逐步提升整个工厂的信息化、智能化水平。具体的目标是实现原材料信息、工艺参数、包装信息精确追溯，直接物料及半成品物料的二维码追溯性，现场可视化看板覆盖所有指定工序。 此课题的实施，预计产能增加20%，人工成本下降 25% ，达到国内工业先进水平。
3汽车零部件企业智能化发展思路
总体完成总装新生产线的智能制造升级，其中包含：一是升级公司仓储管理系统（WMS---Warehouse management system）。WMS的具体工作包括：直接物料来料信息检索，分包装后的物料流转二维码系统，物流包装区和现场存储区域的先进先出管理系统，物料上料与BOM订单的复合检查功能，物料批次等信息与最终成品减震器精确追溯的绑定。二是设计生产线的制造数据采集与监视控制系统（SCADA---Supervisory Control and Data Acquisition）。SCADA的具体工作包括：所有生产信息及工艺参数的存储记录确保产品质量信息精确追溯，生产换型的上料辅助提示功能，成品减震器的标签记录及唯一性检查功能。三是设计运营的生产看板目视化系统。此系统的内容包括：生产订单的目视化，现场物料的码放位置目视化，先进先出辅助管理。
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4汽车零部件企业智能化发展实施策略
4.1数据采集与监视控制系统SCADA---Supervisory Control and Data Acquisition）
此系统主要有监控计算机、远程终端单元（RTU）、可编程逻辑控制器(PLC)、通信基础设施、人机界面（HMI）组成。监控计算机是此系统的核心，收集过程数据并向现场连接的设备发送控制命令。远程终端单元连接到过程中的传感器和执行器，并与监控计算机系统联网。通常具有嵌入式控制功能实现布尔逻辑操作。可编程逻辑控制器连接到过程中的传感器和执行器，以与RTU相同的方式联网到监控系统。其嵌入式控制功能更为复杂，并采用一种或多种IEC61131-3编程语言进行编程。可代替RTU作为现场设备，具有更为经济、多功能、灵活和可配置的特点。人机基面是监控系统的操作员窗口，以模拟图的形式向操作人员提供工厂信息。其连接到SCADA监控计算机，提供实时数据以驱动模拟图，警报显示和趋势图。其作为操作员的图形用户截面，收集来自外部设备的所有数据，创建报告，执行报警，发送通知等。工厂的监督操作是通过人机界面进行的，操作员使用鼠标指针、键盘和触摸屏发出命令。SCADA系统的HMI包通常包含一个绘图程序，操作员或系统维护人员用来改变这些点在接口中的表示方式。“历史”记录是HMI中的一项软件服务，在数据库中存储带时间戳的数据、事件和报警，可以查询或用于填充HMI中的图形趋势。
4.2生产看板目视化系统
SIIVO即时信息呈现系统，将生产过程中采集到的数据经过分析处理后即时呈现出来，从而实现各类目视化管理的需求。FVS可实现EWI（电子做作业指导书可视化）、MVDO（工艺可视化）、SPCO（统计过程控制可视化）、关键指标可视化、生产支持需求可视化、生产设备状态可视化、运作预警可视化、生产环境/安全可视化及人员负荷可视化等。
4.3 RFID技术新应用
首先RFID技术已经在房山工厂的各个领域大面积的应用，将此技术应用于生产线作为生产数据的载体，在图盘上集成了西门子RFID芯片，每个工位站点都有相应的读写系统，并与总的SCADA系统实时通讯交互信息。工件在生产线上流转时，实现了工序、工时、工人、工件的信息实时精确统计，从而达到了实时的控制生产过程，便于质量管理及追溯；其次，将RFID芯片集成到总装线的工装检具上，实现了工装防错，为实现产品线柔性生产，适应小批量多品种换型的需求，确保了生产线无差错的快速换型；最后，将此技术在现场生产设备的权限管理中应用，用唯一的RFID无线芯片替换了原有的手工输入密码的权限管理方式，同时还开发了一套专门的权限管理软件，实现了现场所有设备的权限可根据部门分成3级进行管理，所有的相应数据参数都能有记录并能够追溯到特定的时间、由谁变更、变更前后的内容。
5结语
本公司开展智能工厂建设、升级和改造，为产业升级、企业砖型、促进内涵式发展提供支撑；为绿色低碳、安全环保、节能减排提供支撑；为企业提高工作效率、盈利水平、科学决策能力提供支撑；锻炼、培养一支整合多方资源、集产学研于一体的创新性智能制造技术研发团队，一批技术骨干和项目经营管理人才。为后续的推广工作和智能工厂的建设工作积累经验，为中国汽车零部件制造行业信息化发展提供示范，为北京高端制造业基地内企业工厂智能化改造提供引领作用，意义重大，社会效益广泛。
参考文献：
[1] 朱铎先, 李贺明. 基于工业4.0理念,打造汽车零部件行业的智能工厂[J]. 汽车工艺师, 2016(3):33-35.
[2] 王镓垠. 工业4.0背景下的我国企业如何走智能化发展道路[J]. 企业文明, 2015(9).
论文作者:张兴业
论文发表刊物:《科技新时代》2019年1期
论文发表时间:2019/3/21
标签：工厂论文; 系统论文; 智能论文; 重工论文; 物料论文; 技术论文; 信息论文; 《科技新时代》2019年1期论文;