关于数字化工厂建设的探索与实践论文_杨冶洵,赵一夫,余修浩

关于数字化工厂建设的探索与实践论文_杨冶洵,赵一夫,余修浩

湖北江山重工有限责任公司 湖北襄阳 441057

摘要:随着市场竞争的加剧,制造企业已经意识到他们面临着巨大的时间、成本、质量等压力。“数字化工厂”技术与系统为制造商提供了一个制造工艺信息平台,鉴于此制造业对具备“数字化工厂”相关知识的人才的需求越来越突出。本文简要的分析了数字化工厂的建设,以供参考。

关键词:数字化工厂;探索;实践

1 “数字化工厂”具体的内涵

数字化工厂以产品全生命周期的相关数据为基础,在计算机虚拟环境中,对整个生产过程进行仿真、评估和优化,并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。主要解决产品设计和产品制造之间的“鸿沟”,实现产品生命周期中的设计;制造;装配;物流等各个方面的功能,降低设计到生产制造之间的不确定性,在虚拟环境下将生产制造过程压缩和提前,并得以评估与检验,从而缩短产品设计到生产的转化的时间,并且提高产品的可靠性与成功。其工作流程如下:(1)从设计部门获取产品数据;(2)从工装工具、生产部门获取资源数据(2D/3D);(3)工艺规划;(4)工艺验证、仿真;(5)客户化输出。

1.1 搭建一体化工作站数字化

搭建安全快速的网络平台是一体化工作站信息化的前提。计算机已成为管理人员和操作人员的工具。我校一体化工作站的系统平台由计算机主机、网络、数据库等组成。通过软件来相连各个系统的平台,将实训车间的数控设备与数据管理平台相连,进而实现对数控设备网络化管理。当然,操作技术人员必须具备网络操作能力,只有软硬件和操作人员都具备了数字化的能力才能实现数字化工厂。

1.2 打造无纸生产场景数字化

随着管理集成系统的搭建,通过数据查询系统,即可看到学生现阶段一体化工作站的任务零件及相关信息如:毛坯尺寸、产品材料、加工图样、工艺流程、注意事项等,实现与现代化的生产制造流程接轨。对学生生产用到的数控程序,通过数据终端直接传输到机床上进行应用加工,实现无纸化的设计与生产,既提高了生产效率又规范了操作规程。

1.3 一体化讨论区数字化

在一体化讨论区,通过大屏幕投影,可将学生在PLM体验中心中的工作过程现场调出来,包括产品的三维或二维图,工艺流程卡、加工模型及刀路轨迹、仿真结果、加工程序等。同时,也可看到车间机床操作面板及产品加工过程。通过模型结果及机床加工过程现场,实现理论与实践的一体化教学。

1.4 一体化工作站管理数字化

通过搭建一体化工作站的管理系统,通过视频可以看到师生教学在工作台上的操作场景,包括工件装夹情况、找正对刀、机床加工等情况。有信息化的支撑,一体化工作站的管理效率大幅度的提高。管理逐步向规范化转变。

2 加强建设数字化工厂的探索与实践的措施

随着企业信息化工作的不断发展,几年来的信息化建设,使我们在探索建立数字化工厂的道路上感受颇多,在此谈谈自己的心得体会。

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2.1 规划管理要统一

信息化建设要统一规划,在指导部门的安排下进行信息化的建设,信息互联互通,共享资源,避免重复建设。“应用主导,面向市场”是信息化建设的内在动力和重要手段。(1)强调资源共享时,也耍推进方法和经验的交流,取长补短。我厂的信息化工作交流活动,将各部门在信息化工作开展过程中的效果和方法进行交流,特别是具有探索性的、难度大的工作,通过交流的方式互相学习进步。(2)建成管理网络。分三个层次:一层是信息化主管部门负责全厂信息化建设整体规划及协调工作;二层由专业科室组成,负责在信息化推进过程中结合专业具体开展工作;三层是车间部门层,是各项工作具体落实和实现的地方。(3)全厂的信息化工作统一规划。信息化主管部门制定目标,长期目标包括五年计划,短期目标包括年度和季皮工作计划等,规划将包容全厂的信息化工作内容,各部门在此基础上再制定分解目标,既紧扣总体规划,又体现自身的个性内容。

2.2 现代化技术要合理运用

在建设一体化数字化工厂的过程中,先进的技术是其重要支撑。但是,片面的依赖高、新、全为目标的话,是一个错误的误区,关键是要选择最适合自己的先进的技术。其功能以够用为主。

2.3 推行管理要逐步化

一体化数字工厂是一个长周期的过程,初期投入的时间很长。在建设完善过程中要有耐心和恒心。在建设过程中从人员配合及管理人员的超前意识等等都是一个逐步完善的过程。要在每一个环节中都能让大家看到希望,感觉到好处,管理人员觉得不难了,思路清晰了,再将目标提高一个台阶。

2.4 操作系统要扁平化

在一体化数字工厂的建设的整个过程中,有些系统在过程中不再适合新条件下生产管理需求。例如,在初期一些小系统的开发,可能到目前为止这些小系统还在用,甚至用得很不错,但为了完整的大系统,就需要抛弃这些小的孤立的系统,这其实是操作系统需要本身扁平。

2.5 建设过程要应用化

一体化数字化工厂的建立的目标及作用,都是为了生产管理服务而充分的利用各种数字化资源,因此,最终的依据还是用户的满意程度。首先,用户是否乐意用这个系统,是否有积极性,数据中心是根据用户的需求来确定,这样以建设过程促进应用的方法既降低了成本又发挥了数字化工厂的作用。

结束语

如今随着国家对教育的投入力度加大,越来越多的中高职学校以示范校建设为契机,全力开展与企业接轨的专业建设,汲取企业的先进制造经验,数字化工厂项目仿照企业模式,通过现代实训车间、8S管理等内容建设构建出数字化工厂模型,再配合企业应用广泛的CAD/CAPP/CAM/PDM等软件,完成数字化工厂核心内涵建设,并由此展开教学模式改革,做到真正与企业接轨。

参考文献

[1]王金庆.数字化工厂及其关键技术研究[D].南京航空航天大学,2001.

[2]钱新华.基于数字化工厂概念的乙烯装置生产过程模拟及其应用[D].大连理工大学,2010.

[3]严隽琪. 范秀敏. 马登哲.虚拟制造的理论、技术基础与实践[M].上海:上海交通大学出版社,2003.

论文作者:杨冶洵,赵一夫,余修浩

论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期

论文发表时间:2017/7/20

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