制造业为什么要数字化?

首页 / 常见问题 / 企业数字化转型 / 制造业为什么要数字化?
作者:织织 发布时间:23-08-21 14:44 浏览量:1745
logo
织信企业级低代码开发平台
提供表单、流程、仪表盘、API等功能,非IT用户可通过设计表单来收集数据,设计流程来进行业务协作,使用仪表盘来进行数据分析与展示,IT用户可通过API集成第三方系统平台数据。
免费试用

制造业为什么要数字化

先说结论:制造企业之所以要数字化,核心还是为了优化生产过程,提高效率、质量和协同。体验产品和获取方案:请点击申请

比方说,制造企业打造出了一个数字化车间,就可以整合实体与虚拟,预见设计质量、推进协同,确保执行准确。此外,企业运用了数字孪生模型,则可以实现设计、制造的高效衔接,从计划到执行全程可控,促进智能制造发展。

所以,企业通过数字化技术,能快速适应市场需求,降低成本,保证产品质量,从而提升竞争力。

制造业要数字化,除了要知晓数字化核心价值外,我们还需要了解更多相关内容,比如“生产管理常遇问题,数字化车间的特征和作用,以及数字孪生模型在制造企业生产过程中的作用”等等。

关于这3点,下面一文讲透,保证大家都能轻松看懂。

 

一、生产管理常见问题

从事生产管理的人员都知道,在生产管理过程中,主要生产要素是人、机、料”,即操作人员通过“手工方式”或“控制机器”将物料变成产品。在相同的条件下,人的知识、技能和经验起关键作用,生产效率主要决定于车间管理者的能力和执行者的效率,对于离散型制造业更是如此。

实际经营管理者通常会存在以下几个问题:

1、生产不透明:

即使在车间已经引入了ERP系统,生产车间依然存在"盲区"。因为无法实时获取生产数据,管理层、采购部门、销售部门等都无法了解物料是否短缺、设备是否正常运行、产品生产的阶段、员工是否空闲、质量是否达标等关键信息。

2、信息记录与交换滞后:

仍在使用纸质工单、工艺资料和领料单等手段来记录任务、签字、名称及数量等信息。这些方式存在信息不完整、难以检索、容易出错等明显问题,导致信息流程不畅,难以进行有效的信息集成。

3、粗糙的生产计划与控制方法:

车间生产计划包括排产(确定先后顺序)和排程(确定精确时间)两个关键步骤。这对于混合生产和定制生产尤为重要,也是提升车间生产效率的关键环节之一。然而,在传统车间中,这些步骤的质量主要依赖于生产管理人员的经验,缺乏精确性。一旦作业任务分配完成,由于缺乏执行数据反馈,处理生产异常、订单变更和绩效分析等问题变得困难,生产计划与控制难以实现闭环。

4、产品质量追溯困难:

产品质量问题通常在用户使用过程中被发现。由于缺乏生产过程数据,很难追溯问题的根本原因:是员工操作失误、物料质量不合格还是设备故障?这些问题只能依靠经验判断,导致同样的质量问题反复发生。

从这些问题可以看出,传统车间要实现精益生产管理并不容易,更不用说实现智能化了。要解决这些问题,直接有效的方法就是先进行数字化转型,然后逐步实现智能化,逐步提升生产管理水平,降低制造成本。

 

二、数字化车间具备以下特征和作用:

数字化车间是基于生产设备、生产设施等硬件设施,以降本提质增效、快速响应市场为目的,在对工艺设计、生产组织、过程控制等环节优化管理的基础上,通过数字化、网络化、智能化等手段,在数字虚体环境中,对“人、机、料、法、环”等生产资源与生产过程进行设计、管理、仿真、优化与可视化等工作,以信息数字化及数据流动为主要特征,对生产资源、生产设备、生产设施以及生产过程进行精细、精准、敏捷、高效地管理与控制。

相较于传统车间,数字化车间的显著特点是:在“人、机、料”外,还多了数字虚体(如计算机、网络、软件、模型、报表和图形等组合)。

三体智能制造模型

那么,什么是车间的数字虚体呢?

它是传统车间中实体和操作在数字空间中的映射。实体映射包括"人、机、料"的数字表示,可以用图片、表格、视频、虚拟现实等形式呈现。操作映射是基于生产过程的动态场景,如生产排产计划、工艺清单和设备运行时间等数据,推演出生产过程的动态场景。因此,数字化车间实际上是虚、实两个版本的镜像车间,也称为“数字孪生模型”。

 

三、数字孪生模型在制造企业生产过程中的作用主要体现在:

1、预测设计质量和制造过程:

通过建立与制造流程相对应的数字孪生模型,可以详细展现所有制造过程细节,并在虚拟世界中验证这些过程。企业可以在设计阶段通过数字孪生模型预测产品性能,并根据预测结果进行改进和优化。这样,企业在制造流程初期就能够获得详细信息,预见问题并确保每一个细节无误。提前了解如何制造卓越产品,能够更快推向市场,赢得先机。

2、推动设计与制造高效协同:

在数字孪生模型中,产品需求、制造方式、资源等各方面可以进行系统规划,实现设计和制造之间的协同。一旦计划发生变化,数字孪生模型可以方便地更新制造过程,包括更新物料清单、创建新工序、分配操作人员等。数字孪生模型还能辅助设计全过程,如何布局设备、工具、资源和操作人员等,将这些信息与产品设计无缝关联。基于数字孪生模型,推进设计和制造人员的协同,确保设计方案和生产布局的同步,从而提高制造业的敏捷性和效率,帮助企业应对更复杂的制造挑战。

3、确保设计和制造的准确执行:

利用数字孪生模型,可以对不同的生产策略进行模拟和评估,通过大数据分析和统计学技术,快速找出空闲时间,优化生产排程计划,最大化资源利用率。同时,在数字孪生模型中构建规划和执行的闭环,将虚拟世界与现实生产环境结合起来。一旦生产计划开始执行,数字孪生模型可以生成详细的生产工艺指南,并与全过程管理相关联。这意味着任何变更都会自动更新,甚至可以从生产环境中收集实时质量数据,将这些数据叠加在数字孪生模型上,与设计和实际制造结果进行比对,找出差异的原因并提供解决方案,确保生产按计划执行。

生产管理系统架构——图片来源于:织信低代码

数字化车间的构成?

在结构上,数字化车间可以分为生产控制层和现场执行两部分。生产控制层主要强调的是生产计划控制与执行,通过MES报ERP与企业的现场控制有机地集合盐业,它的主要功能包括 :排产排程、任务分派、计划跟踪与调整、生产绩效分析、物料管理、设备管理和质量管理等整个车间生产管理和执行控制任务。现场执行层主要强调的是设备的控制,包括数控设备、人机接口单元、数据采集等智能接口设备;实现生产数据采集、工序监控、人机结构管理、设备监控等功能,从生产控制层接收生产指令、系统运行参数等信息,并向其反馈工序进度、设备运行参数、物料使用信息等现场数据。

数字化车间架构

要实现数字化生产车间,还需要相应的自动化设备、工业网络、IT设施和软件等支持,用于实现数字化车间的功能。数字化车间设备架构包括传感层、控制层和执行层:

1、传感层:

这一层包括传感器、数字设备接口和输入/输出设备等,用于采集车间实时数据和接收操作指令。

2、控制层:

下半部分包括PLC、工业互联网等设备,用于汇聚传感层数据和形成操作指令,通过设备通信网络传递数据。上半部分包括工控机、PC工作站等设备,以及HMI、SCADA等软件系统,用于生成业务数据,通过运营信息网络与执行层通信,实现数据的交换与传递。

3、执行层:

这一层包括服务器、PC、PDA等IT设备设施,以及MES、WMS等管理软件,实现车间生产控制层的各项功能。

数字化工厂三层企业信息集成模型

数字化车间的设备设施架构

结语:

企业要想提升运营效率,实现智能制造,必须重视企业信息化系统与设备自动控制系统的无缝连接。MES作为两者之间的桥梁,发挥着至关重要的作用。注重应用MES和相关技术,是推动智能制造建设的基础且关键的工作之一。

合理并且有效地运用生产制造系统MES,不仅可以让我们工作高效地运行,还能最大程度保证团队目标的达成。这里推荐织信Informat低代码,平台基于数据模型优先的设计理念,提供大量标准化的组件,还内置了自动化(自研的一套图形化编程)、脚本、工作流引擎(BPMN2.0)、自定义API等功能,能帮助企业构建高度复杂核心的业务系统。如MES、ERP、PLM、SCM、项目、企业服务等,全面助力企业落地数字化转型战略目标。

以低代码开发方式构建,比传统开发快十倍效率定制MES系统:立即咨询

最近更新

数字化转型的意义
06-17 11:11
企业数字化转型包括哪些方面
06-06 15:22
数字化时代,企业为什么要做数字化转型?
03-07 17:44
数字化转型过程中面临最大的挑战和问题是什么?
11-13 14:54
数字化转型的核心路径是什么?
11-13 13:57
企业该如何选择数字化转型工具?
11-06 18:07
低代码技术:打造从数字化供应链到“共赢链”的完美闭环!
10-27 18:13
工业4.0时代下的制造业数字化转型,应如何借由低代码焕发创新力?
10-23 14:53
怎样理解信息化?
10-23 14:28

立即开启你的数字化管理

用心为每一位用户提供专业的数字化解决方案及业务咨询

  • 深圳市基石协作科技有限公司
  • 地址:深圳市南山区科技中一路大族激光科技中心909室
  • 座机:400-185-5850
  • 手机:137-1379-6908
  • 邮箱:sales@cornerstone365.cn
  • 微信公众号二维码

© copyright 2019-2024. 织信INFORMAT | 粤ICP备15078182号

前往Gitee仓库
微信公众号二维码
咨询织信数字化顾问获取最新资料
数字化咨询热线
400-185-5850
申请预约演示
立即与行业专家交流