智能工廠的規劃要考慮哪些核心要素？

來源：建科 瀏覽：- 發布日期：2023-02-09 08:59:02

在當前智能制造的熱潮之下，很多企業都在規劃建設智能工廠。那么，智能工廠的規劃要考慮哪些核心要素呢？

1、智能廠房設計

智能工廠的廠房設計需要引入BIM（建筑信息模型），通過三維設計軟件進行建筑設計，尤其是水、電、氣、網絡、通信等管線的設計。同時，智能廠房要規劃智能視頻監控系統、智能采光與照明系統、通風與空調系統、智能安防報警系統、智能門禁一卡通系統、智能火災報警系統等。

2、智能產線規劃

智能產線是智能工廠規劃的核心環節，企業需要根據生產線要生產的產品、產能和生產節拍，采用價值流圖等方法來合理規劃智能產線。智能產線的特點是：在生產和裝配的過程中，能夠通過傳感器、數控系統或RFID自動進行生產、質量、能耗、設備績效（OEE）等數據采集。

3、精益生產

精益生產的核心思想是消除一切浪費，確保工人以最高效的方式進行協作。很多企業采用了U型的生產線和組裝線，建立了智能制造單元。推進精益生產是一個持續改善的長期過程，要與信息化和自動化的推進緊密結合。

4、制造執行系統

MES（制造執行系統）是智能工廠規劃落地的著力點，MES是面向車間執行層的生產信息化管理系統，上接ERP系統，下接現場的PLC程控器、數據采集器、條形碼、檢測儀器等設備。MES旨在加強MRP計劃的執行功能，貫徹落實生產策劃，執行生產調度，實時反饋生產進展；MES系統需導入生產作業排程功能，為生產計劃安排和生產調度提供輔助工具，提升計劃的準確性。

5、工廠智能物流

推進智能工廠建設，生產現場的智能物流十分重要，尤其是對于離散制造企業。智能工廠規劃時，要盡量減少無效的物料搬運。根據每個客戶訂單集中配貨，并通過RGV配送到裝配線，消除了線邊倉。

6、生產質量管理

提高質量是工廠管理永恒的主題，在智能工廠規劃時，生產質量管理更是核心的業務流程。質量保證體系和質量控制活動必須在生產管理信息系統建設時統一規劃、同步實施，貫徹質量是設計、生產出來，而非檢驗出來的理念。

7、生產無紙化

生產過程中工件配有圖紙、工藝卡、生產過程記錄卡、更改單等紙質文件作為生產依據。隨著信息化技術的提高和智能終端成本的降低，在智能工廠規劃可以普及信息化終端到每個工位，結合輕量化三維模型和MES系統，操作工人在工位上刷RFID卡將可在HMI（人機交互界面）接受工作指令，接受圖紙、工藝、更單等生產數據，可以靈活地適應生產計劃變更、圖紙變更和工藝變更。

8、設備管理

設備是生產要素，發揮設備的效能（OEE—設備綜合效率）是智能工廠生產管理的基本要求，OEE的提升標志產能的提高和成本的降低。

9、數據采集

生產過程中需要及時采集產量、質量、能耗、加工精度和設備狀態等數據，并與訂單、工序、人員進行關聯，以實現生產過程的全程追溯。

10、能源管理

為了降低智能工廠的綜合能耗，提高勞動生產率，特別是對于高能耗的用電單元，進行能源管理是非常有必要的。采集能耗監測點（烘箱、變配電、照明、空調、電梯和重點設備）的能耗和運行信息，形成能耗的分類、分項、分區域統計分析，可以對能源進行統一調度、優化能源介質平衡，達到優化使用能源的目的。

11、工業安全

企業在進行新工廠規劃時，需要充分考慮各種安全隱患，包括機電設備的安全，員工的安全防護，設立安全報警裝置等安防設施和消防設備。

12、數據分析與應用

通過大數據中心可以查看生產線上各個設備和儀表的狀態，但絕大多數離散制造企業還沒有建立生產監控與指揮系統。數據是智能工廠建設的血液，在各應用系統之間流動。在智能工廠運轉的過程中，會產生設計、工藝、制造、倉儲、物流、質量、人員等業務數據，這些數據可能分別來自ERP、MES、APS、WMS、QIS等應用系統。需要一套統一的標準體系來規范數據管理的全過程，建立數據命名、數據編碼和數據安全等一系列數據管理規范，保證數據的一致性和準確性。