局部驱动,推进系统方向
智能制造固然是一个整体系统,但却要从局部搭建、局部推动。这就要从智能制造的最小单元:智造单元开始建设。智造单元的模块构成包括:现场自动化、信息化和智能化。
图7:智造单元的模块构成图
从体系机构上看,包括模块化、单元化、集成化和一体化四部分。模块化和单元化可以令产品快速得到推广,集成化服务于一条产线,一体化解决了一个系统范畴的智造生态环境。
再从软件体系看,它以MES为核心,可以独立运行,而智造单元的系统则可自由兼容工厂原有的软件。向下跟MDC/DNC连接,或者通过物联直接与设备相连;向上连接至PLM、CAPP、ERP;横向与仓储管理系统WMS对接;而在生产任务执行上,则可以连接高级优化排产系统APS,实现自动优化排产,实现高效生产。
图8:MES为核心的信息化体系
智造单元与数字工厂的落成,绝不是智能体系的完成,而只是一个开始。因为在戴明环PDCA中,需要有一种持续改善的推动力——而人是最为重要的环节。物理实体和数字虚体的CPS场景建设,是系统集成商可以完成的;但人的经验和判断,必须有客户依据系统的运维数据在现场生产线上的参与才可以执行。所以说,一个智能制造的现场循环往复升级一定是三者相加才可以运行,单纯任何一方建造一个数字工厂都不是客观的表达。
PDCA中最为核心的就是推动改善的动力源和方向,只有把人的因素考虑进来,那么这个戴明环才有了运转方向。这种基于人的优化,将人放在闭环之中,不断循环,有表达方式、可控制手段和可操控的方向,才能逐渐形成智能部分,这就是智能制造的核心。
而智造单元的一个最为重要的地方,就是将“人机网”一体化,“人机物”与“信息流、物流”紧密地融合在一起。与传统的“智能制造”过于强调“智能”的自决策性不同,智造单元一开始就将人纳入闭环之中,使得成为人机协作的典范。
图9:人机网一体化