智造單元是實現數字化工廠的基本工作單元。針對裝備制造業(yè)的離散加工現場,把一組能力相近的加工設備和輔助設備進行模塊化、集成化、一體化,實現數字化工廠各項能力的相互接口,具備多品種少批量(單件)產品生產能力輸出的組織模塊。它從資源軸、 管理軸和執(zhí)行軸這三個角度,來實現基本工作單元的模塊化、自動化、信息化,從而實現工廠的數字化、高效率運轉。
這三個視圖,綜合地表達了智能制造的價值創(chuàng)造,其實是人類和各種設備活動的過程與結果的綜合表達。在明確了工廠現場的三大主軸之后,智能制造的建設路徑就浮出水面。通過智造單元的組合,整個智能工廠的建設,就可以通過模塊化、分區(qū)化的方式,進行自由的升級組合,從而大大提高智能工廠的建設效率。
主要是對人員、流程、產品、設備的管理。資源可以是任何活動的對象,也可以是執(zhí)行這些活動的前瞻主題。特別值得注意的是,員工是寶貴的資產。工廠工人在物理世界生產產品,不管職務是不是管理者,都會做決定并給其他人下達指示。
管理軸則是質量、成本、交期、安全,是生產過程中核心輸出的要素管控與運維
執(zhí)行軸PDCA,則是標準的戴明環(huán),也就是計劃(Plan)、執(zhí)行(Do)、檢查(Check)、糾正(Action)
現場自動化首先就是設備的模塊化,其核心是柔性化。模塊化和單元化可以令產品快速得到推廣,集成化服務于一條產線,一體化解決了一個系統(tǒng)范疇的智造生態(tài)環(huán)境。自動化從硬件而言,一直在向著單元化、模塊化、集成化的方向發(fā)展。
信息化的核心是MES系統(tǒng),可以獨立運行,而智造單元的系統(tǒng)則可自由兼容工廠原有的軟件。向下跟MDC/DNC連接,或者通過物聯直接與設備相連;向上連接至PLM、CAPP、ERP;橫向與倉儲管理系統(tǒng)WMS對接;而在生產任務執(zhí)行上,則可以連接高級優(yōu)化排產系統(tǒng)APS上,實現自動優(yōu)化排產,實現高效生產。
智能化主要包括智能排產和互聯互通,PDCA中最為核心的就是推動改善的動力源和方向,只有把人的因素考慮進來,那么這個戴明環(huán)才有了運轉方向。這種基于人的優(yōu)化,將人放在閉環(huán)之中,不斷循環(huán),才能逐漸形成智能部分,這就是智能制造的核心。
智造單元的基本價值觀是,工廠現有的投資,需要得到最大的保護與傳承。這就意味著,繼往投入的設備等各種資產在將來可以被重復使用。一方面生產自動化的柔性大幅度提高,同時,智造單元的思想,可以把車間人工作業(yè)單元作為一個能力中心,一體化進入車間或公司的智能生態(tài)系統(tǒng)。由于重用性的提高,人工單元能力中心的一體化進入,對既有設備的投資,具有非常強的保護,同時,又在整體的智能生態(tài)下最大化的實現現場設備的效率和效能。這種四代同堂設備的運維方式,正是通過智造單元得以實現,體現了自動化、模塊化和數字化的疊加效果。