智能制造顯威力 人工智能創未來

 當前,以新一代信息通信技術與制造業融合發展為主要特征的產業變革在全球范圍內孕育興起,智能制造已成為制造業發展的主要方向。在塑機行業,工業4.0、大數據、物聯網、云制造等概念如火如荼,方興未艾,其重要程度不言自明,越來越多塑機名企拉響了智能制造的號角,智能化生產管理成為行業內各大巨頭搶灘布局未來市場的重頭戲。在這種背景下,智能系統開發商、大數據服務平臺等成了行業內追捧的香餑餑,福達智能事業部(以下簡稱:福達)就是其中的典型代表。

福達智能事業部隸屬于群達集團,由香港科技大學高分子成型機系統控制創新團隊與群達模具(深圳)有限公司共同創立,是廣東省政府立項成立的獨立運作公司。公司擁有高精度注塑機智能控制系統、模具在線質量感知系統和模塑智能集成系統三大核心技術,多次成功為注塑成型工廠提供智能制造管控(MES)云平臺智能工廠整體解決方案。為此,我們特地采訪了福達副總經理楊毅博士,在全面了解福達的同時,也深入探討了塑機行業在智能制造領域的現狀與未來。
 
洞悉行業趨勢,明確目標導向

楊毅博士畢業于香港科技大學計算機科學與工程系,香港科技大學是香港唯一一所開設塑料化學領域計算機工程教育的高校,因此,在未進入塑料加工行業以前,楊毅博士已經在塑料加工方面積累了豐富的理論知識和技術經驗,對行業的發展擁有獨到的見解。“塑料被譽為20世紀最偉大的發明,制品廣泛應用于交通運輸、航空航天、信息、醫療等國民經濟的支柱產業,塑料工業涉及材料、機械、模具等諸多方面,每個環節都相當關鍵。”楊毅博士講道,“以2015年的數據來看,中國塑料制品產值達2.15萬億,隨著人均塑料的持續攀升,塑料制品的需求量將呈現爆發式增長,然而高成本勞動力、有限的土地資源等不同程度限制了塑料加工行業的發展,這就需要行業內大量引入自動化設備,實現自動化、智能化發展。”
 
楊毅博士表示,機器設備的智能化非常關鍵,在實際生產中能起到事半功倍、如虎添翼的效果。他認為生產管理自動化并不等同于生產執行自動化,在朝智能化發展的過程中,信息化程度低是行業內普遍存在的問題,這主要表現在6個方面:一、設備難以有效分配;二、生產排期困難;三、生產成本控制乏力;四、生產狀態無法有效監控;五、制品良率難以有效追溯;六、訂單無法及時交付。“產能分配不合理,設備利用率低;管理與生產脫節,信息滯后;設備獨立運行,生產信息不同步等是目前塑料機械企業面臨的主要困難。”楊毅博士說,“解決這些難題的主要途徑就是實現注塑車間管控的自動化、信息化、智能化等核心技術的轉型升級,這也是工業4.0、中國制造2025的題中之意。福達的主要目標就是順應這種需求,為廣大注塑機企業提供注塑車間一整套的智能管控系統。”

無縫對接,精益生產

據楊毅博士介紹,FMS 即FUDA-Management-System或Factory-Management-System,由福達智能自主研發設計的注塑車間管理系統。該系統可與福達MUST控制器對接使用,并與FUDA數據采集器配套使用。FMS在各個環節的生產和監控中可實現無縫對接,具備強大的生產管理、監控和設備管理等功能。“智能制造的前提是信息和數據,沒有各個生產環節的實時數據就不可能實現智能管控,因此設備互聯是車間管理的基礎。”楊毅博士解釋道,“注塑機控制器系統的構架是以生產線為核心的,不是單一的主機,其中還涉及了熱流道、模溫機、烘干機、模具、生產管理、機械手、上下輸送料、可視化監測等多個環節。這些環節的聯通和集中控制需要移動系統的整套支持,包括大數據集成、過程管控、故障檢測診斷、工藝優化集成,這就是我們說的注塑云制造平臺(MES)。福達的智能管控系統屬于分層次的信息化、自動化和智能化管理,下層是生產現場,通過技術人員的設備操作實現現場控制與數據采集;中層是管理層,通過下層的數據采集進一步實現數據分析;上層是高層管理,高層領導通過決策,優化生產。”
 
“我認為MES系統在智能管控方面是最重要的,它可以有效連接工廠ERP和底層控制,起到橋梁作用,通過福達的移動終端管控平臺,管理者可以產看到生產過程的任何一個環節,例如紅色代表停機、綠色代表運作,缺膠、飛邊等廢品統計、熔膠溫控等都能實現遠程監控。值得一提的是移動終端并不依賴特有的手機APP,只要手機、PC端和數字看板能夠實現聯網就能通過鏈接進入智能管控界面,操作非常簡單方便。”楊毅博士補充說。
 
在楊毅博士進一步的介紹中我們了解到,為了真正符合塑料加工企業的發展需求,幫助客戶實現精確成本控制、車間設備互聯、產能、負荷分析、實時狀態管理、高效品質管控、產品追溯等功能,福達堅持立足終端客戶實際需求,根據企業的生產特點整廠規劃生產線集成智能管控系統,這種模式十分有利于福達明晰客戶的需求和市場的發展趨勢。

別具匠心,集結五大特色功能

從用戶登錄、下單、排單、派單、跟單到入庫的生產全過程,福達FMS集成管控系統能夠達到全過程,有異常,分級別,精準快速發送的效果。其中,智能排單、跟單分析、廢品統計、稱重系統和異常快速反應等屬福達開發的特色功能。“智能排單是我們的一大特色功能,我接觸過很多汽車零配件企業,他們的很多訂單都需要短周期調配,這就面臨著一個排單的問題,傳統的生產周期排單既費時又費力,給企業的生產帶來了很多麻煩。我們的智能排單要解決的就是這方面的問題,通過智能排單,系統可以自行生成排單向導,根據過去的生產數據,智能推薦最優機器代替人工分析與判斷,進行分析,可以達到不調機、不洗機、良品率高、交貨期不沖突的效果。”楊毅博士重點介紹道。
 
除了跟單分析、廢品統計外,楊毅博士還特別介紹了福達智能管控系統中的稱重系統和異常快速反應功能。據他的講述我們了解到,目前大多數企業的稱重功能都設置在機械手上,但是機械手在實際抓取時,各方向受力不均,稱重結果并不準確,這也是不少廠家放棄使用機械手稱重的原因。FUDA稱重系統便是針對客戶的生產痛點研發的產品,該系統可以最大限度減少人為失誤,具有重量精確、快速統計的優勢。為了迎合客戶對產品稱重的統計與分析,福達還專門設計了稱重分析數字化看板和觸控面板進行實時記錄和保存,很受客戶的歡迎。
 
很多企業的智能管控系統都設置了警報提醒功能,但能夠實現人性化、快速反應、層層提醒的卻不多,福達的警報通知具有異常快速反應的多步驟特點。“我們的警報通知功能可以幫助客戶達到提高設備利用率、提高利潤、權責分明和管理輕松的效果。”楊毅博士饒有興致地講道,“當機器出現異常,停機時,系統會馬上通知維修工,要求15分鐘內到達現場,維修工到場后需要15分鐘內給出解決方案和預計處理時間,意外情況發生時,則給出延期解決方案和預計處理時間,系統會45分鐘后通知主管,1小時后通知副總,2小時后通知老板,直到處理完成,恢復生產警報才會結束。這其中哪個環節出現了怠工情況系統都會進行追蹤和記錄。”
 
軟硬兼施,合力共贏

福達自成立以來已經與多家公司就智能制造開展合作,博創、伊之密、德豐集團、泰瑞、格力、比亞迪等都是福達的合作伙伴。在為客戶研發、設計生產線集成管控系統的過程中,楊毅博士發現,目前智能生產的整廠規劃并不是遙不可及的,只要客戶有要求福達都能幫助客戶很好地實現智能制造,但是智能管控系統布局實現后能不能真正幫助客戶向少人化發展,在很大程度上還取決于客戶自身企業現代化管理水平的高低。“我們發現有一些企業在生產中主要還是靠人的因素來運營,老板和員工在智能制造方面的認識是不同的甚至是相反的。如果員工并不認可智能制造或者員工不能適應靠機器智能排單、跟單生產,習慣于過去的人為處理辦法,那么智能制造在生產中的效果就不能很好地體現出來。智能制造、大數據處理、云端處理的基礎還是企業自身管理的規范化和系統化。”楊毅博士講道,“這一點日本做得非常好,產品出了什么問題,他們會按照規章制度一層一層、一級一級的往上報,通過管理制度就能追蹤到問題的解決流程,但是同樣的情況我們的做法是直接找那個能解決問題的人,而不是花時間逐一說明,追蹤原因。這種辦法靠人工可以實現,但是靠機器是很不現實的,最終對于提高生產效率、實現無人工廠來說也是不利的。過硬的生產管理體系與優異的軟件管理系統間的完美結合才能最終幫助企業順利實現智能制造的規模化經營。”
 
此外,針對一些企業使用不同品牌的設備,應用不同的智能管控系統,如何實現不同品牌、不同系統的互聯互通和整體聯動,楊毅博士感慨良多。他認為,MES系統的關鍵就是數據采集,如果不同品牌軟件系統都能實現有效數據的實時采集,那么就不存在各品牌間數據傳送的隔閡。“我們的系統有A、B兩種版本,A版本可以采集到所有數據,B版本只用來采集關鍵數據。在實際采集中我們現在最大程度能做到采集各個設備的所有實時生產數據,但是要采集到不同設備的原始設置數據是很難的,這也是我們在努力研發的內容。”楊毅博士講道,“在這方面歐洲做得比較好,他們有統一的歐標來規范系統采集協議,像克勞斯瑪菲等都遵循OPEV歐標通訊協議,不存在不同品牌互聯給客戶帶來的困擾,這就需要我們的相關部門和協會牽頭集合行業意見擬定標準,也是我們所呼吁的事情。只有統一的互聯協議和標準才能更好地實現行業、企業和客戶間的合作共贏、良性發展,在智能制造領域實現彎道超車,與歐美企業相抗衡。”
 
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