智能工廠具有以下六個顯著特征:
1. 設備互聯。能夠實現設備與設備互聯(M2M),通過與設備控制系統集成,以及外接傳感器等方式,由SCADA(數據采集與監控系統)實時采集設備的狀態,生產完工的信息、質量信息,并通過應用RFID(無線射頻技術)、條碼(一維和二維)等技術,實現生產過程的可追溯。
2. 廣泛應用工業軟件。廣泛應用MES(制造執行系統)、APS(先進生產排程)、能源管理、質量管理等工業軟件,實現生產現場的可視化和透明化。在新建工廠時,可以通過數字化工廠仿真軟件,進行設備和產線布局、工廠物流、人機工程等仿真,確保工廠結構合理。在推進數字化轉型的過程中,必須確保工廠的數據安全和設備和自動化系統安全。在通過專業檢測設備檢出次品時,不僅要能夠自動與合格品分流,而且能夠通過SPC(統計過程控制)等軟件,分析出現質量問題的原因。
3. 充分結合精益生產理念。充分體現工業工程和精益生產的理念,能夠實現按訂單驅動,拉動式生產,盡量減少在制品庫存,消除浪費。推進智能工廠建設要充分結合企業產品和工藝特點。在研發階段也需要大力推進標準化、模塊化和系列化,奠定推進精益生產的基礎。
4. 實現柔性自動化。結合企業的產品和生產特點,持續提升生產、檢測和工廠物流的自動化程度。產品品種少、生產批量大的企業可以實現高度自動化,乃至建立黑燈工廠;小批量、多品種的企業則應當注重少人化、人機結合,不要盲目推進自動化,應當特別注重建立智能制造單元。工廠的自動化生產線和裝配線應當適當考慮冗余,避免由于關鍵設備故障而停線;同時,應當充分考慮如何快速換模,能夠適應多品種的混線生產。物流自動化對于實現智能工廠至關重要,企業可以通過AGV、行架式機械手、懸掛式輸送鏈等物流設備實現工序之間的物料傳遞,并配置物料超市,盡量將物料配送到線邊。質量檢測的自動化也非常重要,機器視覺在智能工廠的應用將會越來越廣泛。此外,還需要仔細考慮如何使用助力設備,減輕工人勞動強度。
5. 注重環境友好,實現綠色制造。能夠及時采集設備和產線的能源消耗,實現能源高效利用。在危險和存在污染的環節,優先用機器人替代人工,能夠實現廢料的回收和再利用。
6. 可以實現實時洞察。從生產排產指令的下達到完工信息的反饋,實現閉環。通過建立生產指揮系統,實時洞察工廠的生產、質量、能耗和設備狀態信息,避免非計劃性停機。通過建立工廠的Digital Twin(數字映射),方便地洞察生產現場的狀態,輔助各級管理人員做出正確決策。
僅有自動化生產線和工業機器人的工廠,還不能稱為智能工廠。智能工廠不僅生產過程應實現自動化、透明化、可視化、精益化,而且,在產品檢測、質量檢驗和分析、生產物流等環節也應當與生產過程實現閉環集成。一個工廠的多個車間之間也要實現信息共享、準時配送和協同作業。智能工廠的建設充分融合了信息技術、先進制造技術、自動化技術、通信技術和人工智能技術。每個企業在建設智能工廠時,都應該考慮如何能夠有效融合這五大領域的新興技術,與企業的產品特點和制造工藝緊密結合,確定自身的智能工廠推進方案。
本文研究全球及中國市場智能工廠和制造現狀及未來發展趨勢,側重分析全球及中國市場的主要企業,同時對比北美、歐洲、日本、中國、東南亞、印度等地區的現狀及未來發展趨勢。
2019年全球智能工廠和制造市場規模達到了xx億元,預計2026年將達到xx億元,年復合增長率(CAGR)為xx%。
本文分析在全球及中國重點智能工廠和制造企業,分析這些企業智能工廠和制造產品的市場規模、市場份額、市場定位、產品類型以及發展規劃等。
主要企業包括:
ABB Ltd
Bosch Rexroth AG
Dassault Systèmes
Emerson Electric CO.
Fanuc Corporation
General Electric
Honeywell International Inc.
IBM Corporation
Kuka AG
OMRON Corporation
Mitsubishi Electric Corporation
Rockwell Automation Inc.
Schneider Electric
Siemens AG
Aquarius Software
Hexagon AB
InSource Solutions
Litmus Automation
Panasonic Corporation
Progea International SA
Deloitte
按照不同產品類型,包括如下幾個類別:
硬件
軟件
按照不同應用,主要包括如下幾個方面:
食品和飲料
醫藥品
汽車行業
快速消費品
油和氣
金屬與機械加工
其他
重點關注如下幾個地區:
北美
歐洲
中國
亞太
南美
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