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數字化工廠人人都在說,都在做。那么,數字化工廠究竟是什么呢?數字化工廠的本質!

數字化工廠的本質! 

?導 讀 

近幾年,數字化工廠如雨后春筍般,人人都在說,都在做。那么,數字化工廠究竟是什么呢?

作者:查潤春


本文作者具備行業多年經驗,已成功落地多個案例,他將深入淺出地為大家講解,他所理解的數字化工廠。


01

什么是數字化工廠?


1、數字化工廠的定義


要想理解數字化工廠的概念,我們首先得理解什么是數字化。


“數字化,即是將許多復雜多變的信息轉變為可以度量的數字、數據,再以這些數字、數據建立起適當的數字化模型,把它們轉變為一系列二進制代碼,引入計算機內部,進行統一處理,這就是數字化的基本過程。”這一段化來自百度百科,簡單概括一下就是將數據、信息、符號、圖標等轉變成數字信號存入計算機。


對于我們工廠,常見的信息存儲介質有二維碼、一維碼,產品的所有信息:來料、異常、時間周期、生產設備、生產人員等,都可以轉換成條碼的形式。我們將數據通過軟件錄入電腦,電腦生成條碼,條碼粘貼在產品上;讀取時通過掃碼槍、手持終端等。


圖1 數字化的基本過


2、如何采集數據?


① 傳統人工采集

傳統的工廠在沒有導入自動化設備之前,通常都是通過手持掃碼的方式錄入和采集的。比如我們常見的快遞分揀、商超,也是這種形式。 


供應商或倉庫把商品送到超市時,收貨員點檢數量,核對單貨信息后,將該批次的信息通過掃碼槍或人工通過鍵盤的方式錄入電腦。此時電腦軟件內擁有了該批次的商品信息,待客戶購買該批次某一件商品時,收銀員掃碼,此時系統會顯示該商品的價格。同時,系統會將商品銷賬。 


軟件除了上述功能,還有很多智能化的功能。比如說,當該商品庫存到達一個設定值時,系統會自動提示管理員進行補貨。這就是一套WMS(Warehouse Management System,倉儲管理系統)。


圖2 商超的WMS系統的流程 


上圖即為商超的WMS系統的流程,粗線體表示物料實際流轉的物理狀態流,細的線體表示信息流。


圖3 商品從供應商到最終客戶手里的流程


如上圖所示,我們可以看到,商品從供應商到最終客戶手里,需要經過“掃碼入庫、從庫里出貨碼貨到貨架、然后待客戶揀選、最終收銀員掃碼、客戶完成購買”等一長串的流程。其中可能還會包括商品丟失、理貨員報失補貨、商品過期退庫等諸多流程。


這是一個開環的流程。


圖4 從供應商送貨到收銀員掃碼銷賬

形成了一個信息流的閉環


從該圖我們可以看出,從供應商送貨到收銀員掃碼銷賬形成了一個信息流的閉環。


而商超系統里面,信息的傳遞是通過人工掃碼來實現的,這就是比較傳統的一種信息采集方法。


② 自動化設備采集

自動化設備的采集原理和人工采集的原理是一樣的,只不過我們產生的數據和數據的存儲介質多了一些而已。比如說,我們的傳感器數據,也是可以被采集上傳給系統的。而這些數據也是可以存儲在RFID里面。


圖5 自動化設備的采集原理


最終,采集的數據我們通常會通過網絡的形式傳入系統。而系統也會通過網絡發送命令給設備,告知設備要生產什么產品。


圖6 工廠云平臺


我們可以通過MES/SCADA/PLM/WMS/SAP/SRM等系統構成一個完整的“工廠云平臺”。


這就是我們的數字化工廠,以數字指令的形式來執行訂單,出貨和異常信息也都會變成數字信息存入我們的系統數據庫。


02

我們為什么要做數字化工廠?


那么,我們記錄這些信息有啥用呢?僅僅只是為了終端客戶掃碼時能查詢到產品信息?能夠進行質量追溯嗎?


1、數字化工廠的目的


如上文,超市的WMS流程圖,我們可以看到,人工掃碼入庫和碼貨至哪一個貨架都是由WMS來告知理貨員的。WMS的系統可以知道哪一排貨架缺了什么商品;倉庫內哪一種商品還有多少庫存;它甚至還知道某一種商品比較暢銷,可以提醒管理員提前備貨。


理貨員不用跑來跑去頻繁查驗貨架的貨物存儲量,只需等待系統下達的指令即可。這可大大降低人員的工作量!當然,也會存在一些問題是系統監測不到的,比如說,商品被偷了,或者說有個顧客拿了商品,過會轉念一想又不想買了,把商品放置在了其他貨架上。這時候,就需要我們的理貨員定期做盤點了,雖然這些是小概率事件,但是通過累積之后,也是不容忽視的。盤點的目的就是為了消除這些系統監測不到的現象。


這就形成了一套“可視化管理系統”。


2、可視化管理系統簡介


可視化管理系統最早是豐田提出的,是精益生產的一種概念。最成熟的應用案例就是,我們會把產品的狀態標識成“紅、黃、綠”等顏色,紅色代表報廢或者不良、黃色代表在流轉或者異常、綠色代表產品正常。


我們也會在WMS建立虛擬貨架,標識貨架內貨物的狀態,最終以圖表的形式展示給管理者。


這就是數字化的一個應用,通過可視化的數據引導管理者做出更正確的決策。


3、生產企業數字化的應用


在生產企業中,我們可以通過數字化實現產品追溯、質量管理、生產管理、人員管理等。


比如說,如果有一個產品出現了質量問題,我們可以通過掃碼查詢到這是哪一個設備生產的,生產時間和生產人員都可以追蹤到。這是數字化最基礎的一個應用。


更深層次的,我們可以把質量信息統計起來,把所有的生產設備形成一個圖表監控起來。進而來做數據分析。比如說,我們的系統可以知道,某臺設備最近在某個時間段頻繁出現不良,那么系統就會告知管理者排查故障。通過數據分析,我們進行判斷是人員問題,還是設備問題。最終解決問題,達到提高產品質量的目的。


4、數字化的最終目標


工廠實現數字化只是一個階段性的過程,我們最終是要實現智慧工廠。而在實現智慧工廠的進程中,我們還需要深入貫徹落實精益生產的理念。如上文所述,我們監控設備信息最終是為了提高產品生產質量。同樣的,我們監控庫存信息,目的是為了降低庫存,提高周轉率;監控生產節拍是為了查看瓶頸工藝,進而消滅瓶頸,達到提高產能的目的。


綜上,我們監測任何一種數據最終都是為了分析數據,進而提升產能、降低成本、提高良率。數字化和精益生產是相輔相成的,脫離了精益生產而去談數字化,就都是空談了。


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2020年11月27日 1:03 敲不出我对你的爱 [湖南省雨花区网友]

60.35*2.15 这个规格的钢管 好不好做?

2020年11月27日 0:33 [西藏自治区朗县网友]

都是专业知识

2020年11月26日 23:49 漫步天崖 [广东省始兴县网友]

85*82精密钢管 好不好做?

2020年11月26日 22:25 [内蒙古自治区宁城县网友]

博客的钢材知识很全面,收藏了慢慢研究。

2020年11月26日 22:19 [四川省市辖区网友]

研读中......

2020年11月26日 22:14 谈笑风生 [山东省广饶县网友]

100*96 有没有?

2020年11月26日 21:52 [天津市市辖区网友]

钢管计算公式 好像不是太全面。

2020年11月26日 21:38 优雅控 [甘肃省网友]

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2020年11月26日 20:51

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2020年11月26日 2:45 [黑龙江省鸡东县网友]

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2020年11月26日 2:25 [海南省三亚市网友]

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2020年11月26日 1:57 [黑龙江省汤原县网友]

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2020年11月26日 1:22 [广东省佛山市网友]

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