卷板機智能制造最顯著的特點體現(xiàn)在生產(chǎn)縱向整合及網(wǎng)絡化、價值鏈橫向整合、全生命周期數(shù)字化、技術應用指數(shù)式增長四個方面;它們同時也是制造企業(yè)能借助技術取得革命性突破的契機所在。
卷板機智能生產(chǎn)系統(tǒng)縱向整合及網(wǎng)絡化。卷板機智能制造的第一個特點體現(xiàn)在企業(yè)智能生產(chǎn)系統(tǒng)的縱向整合以及網(wǎng)絡化。網(wǎng)絡化的生產(chǎn)系統(tǒng)利用信息物理系統(tǒng)(Cyber-PhysicalProductionSystems,即CPPSs)實現(xiàn)工廠對訂單需求、庫存水平變化以及突發(fā)故障的迅速反應。CPPSs幫助智慧工廠進行自我管理,并實現(xiàn)生產(chǎn)的定制化和個性化。當然,這要求數(shù)據(jù)充分整合,并要求智能傳感技術和自動化系統(tǒng)的協(xié)助。
CCPSs不僅可以實現(xiàn)生產(chǎn)的自我管理,還可以實現(xiàn)維護的自我管理。生產(chǎn)資源和產(chǎn)品由網(wǎng)絡連接,原料和部件可以在任何時候被送往任何需要它的地點。生產(chǎn)流程中的每個環(huán)節(jié)都被記錄,每個差錯也會被系統(tǒng)自動記錄,這有利于幫助工廠更快速有效地處理訂單的變化、質量的波動、設備停機等事故。工廠的浪費將大大減少。
CCPSs的優(yōu)點顯著體現(xiàn)在對資源的有效利用,特別是對生產(chǎn)原料、能源及人力資源的利用,同時也要求參與生產(chǎn)過程的員工具備與CCPSs相匹配的新技術和能力。
價值鏈橫向整合。卷板機智能制造的第二個特點是全球價值鏈的橫向整合。新的價值鏈將是可以實時優(yōu)化的價值鏈網(wǎng)絡,可以提高價值鏈的透明度和靈活性,從而更快速地應對問題和故障。
與生產(chǎn)系統(tǒng)網(wǎng)絡化相似,全球或本地的價值鏈網(wǎng)絡通過CPPSs相連接,囊括物流、倉儲、生產(chǎn)、市場營銷及銷售,甚至下游服務。任何產(chǎn)品的歷史數(shù)據(jù)和軌跡都有據(jù)可查,仿佛產(chǎn)品擁有了“記憶”功能。這便形成一個透明的價值鏈——從采購到生產(chǎn)再到銷售,或從供應商到企業(yè)再到客戶?蛻舳ㄖ撇粌H可以在生產(chǎn)階段實現(xiàn),還可以在開發(fā)、訂單、計劃、組裝和配送環(huán)節(jié)實現(xiàn)。
這種包含客戶和合作伙伴的橫向整合也將催生新的商業(yè)模式和合作模式,關于知識產(chǎn)權保護的相關責任和法律問題也變得更重要。
全生命周期數(shù)字化。卷板機智能制造的第三個特點是數(shù)字化制造貫穿整個價值鏈和產(chǎn)品生命周期。
新產(chǎn)品往往需要新的或調整后的生產(chǎn)系統(tǒng)與之匹配。全生命周期的數(shù)字化將實現(xiàn)產(chǎn)品從開發(fā)設計到生產(chǎn)的無縫融合,使產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生新的協(xié)同效應。
在這一過程中,企業(yè)可以獲取產(chǎn)品生命周期每個階段的數(shù)據(jù),用于制定更具柔性的生產(chǎn)流程。
技術應用的指數(shù)式增長。卷板機智能制造的第四個特點是技術應用的指數(shù)式增長將成為個性化方案、生產(chǎn)柔性和成本節(jié)約的催化劑。
卷板機智能制造要求系統(tǒng)具有高度認知能力和高度自控能力。人工智能、機器人技術、傳感技術將進一步提高系統(tǒng)的自動化能力,并加速大規(guī)模定制化。
人工智能不僅可以使工廠和倉庫的無人傳送更靈活有效,節(jié)約供應鏈管理成本,增加數(shù)據(jù)分析和生產(chǎn)的可靠性,還可以幫助企業(yè)發(fā)現(xiàn)設計及建造的新方案,亦可加強人-機進行服務的協(xié)同作用。
功能性納米材料和納米傳感器可以使生產(chǎn)中的質量控制更有效,也使生產(chǎn)下一代可以與人類攜手工作的機器人成為可能。
3D打印或增材制造可以說是技術應用指數(shù)式增長的典型例子,它加速了工業(yè)向智能制造的轉型并使之更加靈活。3D打印將滋生新的生產(chǎn)解決方案(如在不增加成本情況下實現(xiàn)更復雜的制造)、新的供應鏈解決方案(如庫存減少或快速交付)或新的商業(yè)模式(如供應鏈脫媒或客戶整合)。
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