智能制造显威力 人工智能创未来

 当前,以新一代信息通信技术与制造业融合发展为主要特征的产业变革在全球范围内孕育兴起,智能制造已成为制造业发展的主要方向。在塑机行业,工业4.0、大数据、物联网、云制造等概念如火如荼,方兴未艾,其重要程度不言自明,越来越多塑机名企拉响了智能制造的号角,智能化生产管理成为行业内各大巨头抢滩布局未来市场的重头戏。在这种背景下,智能系统开发商、大数据服务平台等成了行业内追捧的香饽饽,福达智能事业部(以下简称:福达)就是其中的典型代表。
福达智能事业部隶属于群达集团,由香港科技大学高分子成型机系统控制创新团队与群达模具(深圳)有限公司共同创立,是广东省政府立项成立的独立运作公司。公司拥有高精度注塑机智能控制系统、模具在线质量感知系统和模塑智能集成系统三大核心技术,多次成功为注塑成型工厂提供智能制造管控(MES)云平台智能工厂整体解决方案。为此,我们特地采访了福达副总经理杨毅博士,在全面了解福达的同时,也深入探讨了塑机行业在智能制造领域的现状与未来。
 
洞悉行业趋势,明确目标导向

杨毅博士毕业于香港科技大学计算机科学与工程系,香港科技大学是香港唯一一所开设塑料化学领域计算机工程教育的高校,因此,在未进入塑料加工行业以前,杨毅博士已经在塑料加工方面积累了丰富的理论知识和技术经验,对行业的发展拥有独到的见解。“塑料被誉为20世纪最伟大的发明,制品广泛应用于交通运输、航空航天、信息、医疗等国民经济的支柱产业,塑料工业涉及材料、机械、模具等诸多方面,每个环节都相当关键。”杨毅博士讲道,“以2015年的数据来看,中国塑料制品产值达2.15万亿,随着人均塑料的持续攀升,塑料制品的需求量将呈现爆发式增长,然而高成本劳动力、有限的土地资源等不同程度限制了塑料加工行业的发展,这就需要行业内大量引入自动化设备,实现自动化、智能化发展。”
杨毅博士表示,机器设备的智能化非常关键,在实际生产中能起到事半功倍、如虎添翼的效果。他认为生产管理自动化并不等同于生产执行自动化,在朝智能化发展的过程中,信息化程度低是行业内普遍存在的问题,这主要表现在6个方面:一、设备难以有效分配;二、生产排期困难;三、生产成本控制乏力;四、生产状态无法有效监控;五、制品良率难以有效追溯;六、订单无法及时交付。“产能分配不合理,设备利用率低;管理与生产脱节,信息滞后;设备独立运行,生产信息不同步等是目前塑料机械企业面临的主要困难。”杨毅博士说,“解决这些难题的主要途径就是实现注塑车间管控的自动化、信息化、智能化等核心技术的转型升级,这也是工业4.0、中国制造2025的题中之意。福达的主要目标就是顺应这种需求,为广大注塑机企业提供注塑车间一整套的智能管控系统。”

无缝对接,精益生产

据杨毅博士介绍,FMS 即FUDA-Management-System或Factory-Management-System,由福达智能自主研发设计的注塑车间管理系统。该系统可与福达MUST控制器对接使用,并与FUDA数据采集器配套使用。FMS在各个环节的生产和监控中可实现无缝对接,具备强大的生产管理、监控和设备管理等功能。“智能制造的前提是信息和数据,没有各个生产环节的实时数据就不可能实现智能管控,因此设备互联是车间管理的基础。”杨毅博士解释道,“注塑机控制器系统的构架是以生产线为核心的,不是单一的主机,其中还涉及了热流道、模温机、烘干机、模具、生产管理、机械手、上下输送料、可视化监测等多个环节。这些环节的联通和集中控制需要移动系统的整套支持,包括大数据集成、过程管控、故障检测诊断、工艺优化集成,这就是我们说的注塑云制造平台(MES)。福达的智能管控系统属于分层次的信息化、自动化和智能化管理,下层是生产现场,通过技术人员的设备操作实现现场控制与数据采集;中层是管理层,通过下层的数据采集进一步实现数据分析;上层是高层管理,高层领导通过决策,优化生产。”
“我认为MES系统在智能管控方面是最重要的,它可以有效连接工厂ERP和底层控制,起到桥梁作用,通过福达的移动终端管控平台,管理者可以产看到生产过程的任何一个环节,例如红色代表停机、绿色代表运作,缺胶、飞边等废品统计、熔胶温控等都能实现远程监控。值得一提的是移动终端并不依赖特有的手机APP,只要手机、PC端和数字看板能够实现联网就能通过链接进入智能管控界面,操作非常简单方便。”杨毅博士补充说。
在杨毅博士进一步的介绍中我们了解到,为了真正符合塑料加工企业的发展需求,帮助客户实现精确成本控制、车间设备互联、产能、负荷分析、实时状态管理、高效品质管控、产品追溯等功能,福达坚持立足终端客户实际需求,根据企业的生产特点整厂规划生产线集成智能管控系统,这种模式十分有利于福达明晰客户的需求和市场的发展趋势。

别具匠心,集结五大特色功能

从用户登录、下单、排单、派单、跟单到入库的生产全过程,福达FMS集成管控系统能够达到全过程,有异常,分级别,精准快速发送的效果。其中,智能排单、跟单分析、废品统计、称重系统和异常快速反应等属福达开发的特色功能。“智能排单是我们的一大特色功能,我接触过很多汽车零配件企业,他们的很多订单都需要短周期调配,这就面临着一个排单的问题,传统的生产周期排单既费时又费力,给企业的生产带来了很多麻烦。我们的智能排单要解决的就是这方面的问题,通过智能排单,系统可以自行生成排单向导,根据过去的生产数据,智能推荐最优机器代替人工分析与判断,进行分析,可以达到不调机、不洗机、良品率高、交货期不冲突的效果。”杨毅博士重点介绍道。
除了跟单分析、废品统计外,杨毅博士还特别介绍了福达智能管控系统中的称重系统和异常快速反应功能。据他的讲述我们了解到,目前大多数企业的称重功能都设置在机械手上,但是机械手在实际抓取时,各方向受力不均,称重结果并不准确,这也是不少厂家放弃使用机械手称重的原因。FUDA称重系统便是针对客户的生产痛点研发的产品,该系统可以最大限度减少人为失误,具有重量精确、快速统计的优势。为了迎合客户对产品称重的统计与分析,福达还专门设计了称重分析数字化看板和触控面板进行实时记录和保存,很受客户的欢迎。
很多企业的智能管控系统都设置了警报提醒功能,但能够实现人性化、快速反应、层层提醒的却不多,福达的警报通知具有异常快速反应的多步骤特点。“我们的警报通知功能可以帮助客户达到提高设备利用率、提高利润、权责分明和管理轻松的效果。”杨毅博士饶有兴致地讲道,“当机器出现异常,停机时,系统会马上通知维修工,要求15分钟内到达现场,维修工到场后需要15分钟内给出解决方案和预计处理时间,意外情况发生时,则给出延期解决方案和预计处理时间,系统会45分钟后通知主管,1小时后通知副总,2小时后通知老板,直到处理完成,恢复生产警报才会结束。这其中哪个环节出现了怠工情况系统都会进行追踪和记录。”
 
软硬兼施,合力共赢

福达自成立以来已经与多家公司就智能制造开展合作,博创、伊之密、德丰集团、泰瑞、格力、比亚迪等都是福达的合作伙伴。在为客户研发、设计生产线集成管控系统的过程中,杨毅博士发现,目前智能生产的整厂规划并不是遥不可及的,只要客户有要求福达都能帮助客户很好地实现智能制造,但是智能管控系统布局实现后能不能真正帮助客户向少人化发展,在很大程度上还取决于客户自身企业现代化管理水平的高低。“我们发现有一些企业在生产中主要还是靠人的因素来运营,老板和员工在智能制造方面的认识是不同的甚至是相反的。如果员工并不认可智能制造或者员工不能适应靠机器智能排单、跟单生产,习惯于过去的人为处理办法,那么智能制造在生产中的效果就不能很好地体现出来。智能制造、大数据处理、云端处理的基础还是企业自身管理的规范化和系统化。”杨毅博士讲道,“这一点日本做得非常好,产品出了什么问题,他们会按照规章制度一层一层、一级一级的往上报,通过管理制度就能追踪到问题的解决流程,但是同样的情况我们的做法是直接找那个能解决问题的人,而不是花时间逐一说明,追踪原因。这种办法靠人工可以实现,但是靠机器是很不现实的,最终对于提高生产效率、实现无人工厂来说也是不利的。过硬的生产管理体系与优异的软件管理系统间的完美结合才能最终帮助企业顺利实现智能制造的规模化经营。”
此外,针对一些企业使用不同品牌的设备,应用不同的智能管控系统,如何实现不同品牌、不同系统的互联互通和整体联动,杨毅博士感慨良多。他认为,MES系统的关键就是数据采集,如果不同品牌软件系统都能实现有效数据的实时采集,那么就不存在各品牌间数据传送的隔阂。“我们的系统有A、B两种版本,A版本可以采集到所有数据,B版本只用来采集关键数据。在实际采集中我们现在最大程度能做到采集各个设备的所有实时生产数据,但是要采集到不同设备的原始设置数据是很难的,这也是我们在努力研发的内容。”杨毅博士讲道,“在这方面欧洲做得比较好,他们有统一的欧标来规范系统采集协议,像克劳斯玛菲等都遵循OPEV欧标通讯协议,不存在不同品牌互联给客户带来的困扰,这就需要我们的相关部门和协会牵头集合行业意见拟定标准,也是我们所呼吁的事情。只有统一的互联协议和标准才能更好地实现行业、企业和客户间的合作共赢、良性发展,在智能制造领域实现弯道超车,与欧美企业相抗衡。”
 
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