制造业的现代工厂自动化和工业4.0指南
- 2020-08-26 15:41:1213157
自动化之所以如此有效,是因为它通过减少人工协助来提高质量、产出和效率,从而大大降低了出错的风险。
自动化以其基本的形式使用控制器,该控制器根据预定的值列表评估测量状态,以维持效率所需的所需环境和条件。
1、工业自动化
工业环境中的自动化要使用控制系统(例如计算机)和大量数据来管理制造环境中的设备和过程。制造企业一直在寻找增加产量,生产力和效率的方法。自动化使机械保持在特定的测量状态。
大多数自动化生产线由工作站和传输系统组成,该传输系统使用各种不同的工具来改变产品的用途或外观,从而使产品在多个生产阶段中移动。
逻辑控制器通过管理机器的使用顺序以及每台机器必须在产品上工作多长时间来监督该过程。
在必要时,企业可以使用自动化基础结构来制造、精炼和生产单个零件,以及组装终产品。
2、不同的工厂自动化系统
共有四种不同的自动化,每种都有特定的用途:
柔性制造系统(FMS)——使用FMS可使生产线扩展可编程系统的功能,以实现无生产延迟或生产延迟小的转换。
可编程——可编程自动化允许操作人员对整个制造过程进行调整和重新排序,以解决终产品的偏差,例如儿童玩具的颜色变化。该解决方案通常将利用通过计算机程序运行的数控机床来产生不同批次的任何偏差。
刚性、稳定性或硬性——顾名思义,这些系统在整个生产过程中都是稳定的,如果不进行大幅改动就无法更改。此输出通常仅限于大批量生产单个项目的生产线,例如汽车制造。
计算机集成制造(CIM)——计算机集成制造系统涵盖了所有依赖计算机系统的工厂相关自动化和生产过程。CIM系统通常包括以下内容:
自动化起重机和转移系统;
数控机床;
CAD和CAM集成;
计算机辅助计划;
计算机辅助调度和生产;
机器系统;
机器人技术。
3、工业4.0
工业4.0,也称为第四次工业革命,或简称为智能制造,是在制造场景中使用自动化和数据集。这种高度直观和相互联系的过程使生产线能够满足瞬息万变的行业的要求。
在工业4.0设置的范围内,现在任何独立的活动都可以与其他每个过程进行快速,准确的连接,从而为整个操作增加价值。
工业4.0由“技术进步的九大支柱”组成,我们将在下面更详细地讨论:
支柱一:增材制造——增材制造是3D打印的另一个术语,它通过创建形成整个对象的层来使用3D技术创建产品。这项技术通常用于小批量的定制产品,轻巧的机器零件和原型工作。
支柱二:增强现实(AR)——AR非常适合查明机器中的问题以及培训和诊断目的。
支柱三:自主机器人技术——机器人技术能够根据生产所处的阶段来更改其核心目标。除了在人为环境中安全工作之外,机器人还能够相互通信。
支柱四:大数据和分析——需要大量数据和分析资源来产生每个企业渴望的效率。生产线可以在生产链的每个阶段收集数据,以改进其流程并在人们认为合适的地方重新部署资源。
支柱五:云计算——制造需要超越公司范围的协作,这意味着快速的云计算对于数据收集,分析,存储和监视是必需的。
支柱六:网络安全——工业4.0的目的是从传统的封闭流程转变为更具现代性和连接性的环境。但是,这需要更复杂的用户访问级别以及对网络网络安全的更大依赖。
支柱七:水平和垂直系统集成——系统集成是供应链中每项资产的完全协调。例如,生产线经理可能希望在供应链的其他区域保持标签,例如来自零售组织或制造部门的信息。
支柱八:物联网(IoT)——IoT传感器存在于生产线和控制中心的许多资产中。然后,这些资产将能够彼此通信,以向生产人员提供对生产线运营的深入了解。然后将其发送到云并用于预测性维护。
支柱九:模拟——产品、材料和程序的3D模拟可以利用实时数据,然后将其转换为整个生产操作的虚拟模型。