未来的数字化工厂首先是基于重新设计的生产流程、供应链管理流程、产品再设计,以及数据收集分析和决策系统。它需要形成一个标准,自动化设备需要接入这样的生产体系——首先,需要具备的是功能和应用场景的丰富化,满足生产需求;第二,数字化的工厂软件,满足信息采集的需求,这里的信息包括产品信息和操作信息;第三,要在实现标准化生产的同时工序工艺的标准化,零部件的标准化保留一定的生产柔性;然后,自动化设备的使用界面友好、维修养护费用较低、调试简单等特性也会加快此类设备的普及。
工业场景的多样性对工业网络提出了多种要求,数字化的工厂管理,使得工厂网络呈现出多种特点,其中比较典型的特点有:
一是网络隔离,“专网-”,尤其是生产网络,必须-高安全性、高稳定性和高-性。
二是数据不出厂,考虑到数据安全,工厂更愿意采用对数据进行本地分离,在工厂自己的云设备/服务器上存储数据。
三是针对特定生产场景,存在-时延、-带宽、稳定时延、高-性的要求,配合生产节拍,具体要求略有不同。
四是工厂设备多样化,面向工业互联网需要数据上联,-的问题是数据互通,大量设备采用不同的协议,因此数据协议转化一般需要在设备侧/工厂服务器/平台等完成。
五是多数工厂具有内网和公网同时访问的需求,山西数字化的工厂,如:不同地区厂区的互联、移动办公的场景。六是伴随着5g商用,5g赋能工业需求日趋旺盛,工厂越来越需要固移融合,数字化的工厂设计,同时满足有线连接和无线连接,数据可以协同共享,利用ai技术不断优化工厂-模型,提升生产效率。
在飞机制造业,数字化工厂技术的-性也得到了充分体现。如美国的洛克希德马丁公司在f35研制过程中,采用数字化工厂技术缩短了2/3的研制周期,降低了50%的研制成本,打开了航空数字化制造的先河。有如波音787飞机在研制过程中采用数字化工厂技术,实现其产品的虚拟样机发布。空客a380飞机采用虚拟装配方案,实现整机的三维虚拟装配仿真和验证。不仅国外飞机制造企业在其产品的研制、生产过程中使用数字化工厂技术,国内的飞机制造企业也是如此。如上海飞机制造厂利用数字化工厂技术在三维环境中进行人工装配操作的数字化模拟,提高了人工操作的标准化。而西安航空动力控制公司则采用数字化工厂软件对其异型件生产线进行仿真和优化,进行技术改造探索。
|