打造服裝智慧工廠的10個關(guān)鍵點
- 智慧工廠的規(guī)劃和實施是一個系統(tǒng)工程，需要工廠的生產(chǎn)、IE、IT、設(shè)備和精益等眾多部門的通力協(xié)作，本文根據(jù)紡織行業(yè)的特點，總結(jié)了智慧工廠的建設(shè)路徑，希望能拋磚引玉。
一、智慧車間的設(shè)計
車間設(shè)計一般用CAD制圖軟件，也可用專業(yè)的BIM（建筑信息模型），通過三維設(shè)計軟件進行建筑設(shè)計，尤其是水、電、氣、網(wǎng)絡(luò)、通信等管線的設(shè)計。
智能車間要規(guī)劃視頻監(jiān)控系統(tǒng)、采光與照明系統(tǒng)、通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)、安防報警系統(tǒng)、 動作識別系統(tǒng)等。采用智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過人臉識別技術(shù)以及其他圖像處理技術(shù)，可以自動識別不同物體和人員及動作，減少管理成本，提前預(yù)測工作異常。 上圖：智能工廠的廠房布局
整個廠房的的工作分區(qū)：檢驗、剪裁、配送、縫制、檢驗、出貨、倉儲等，可以使用數(shù)字化制造仿真軟件對設(shè)備布局、產(chǎn)線布置、車間物流進行仿真。
上圖：智慧工廠的頂層設(shè)計。
二、縫紉機等設(shè)備聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)智能工廠，最重要的基礎(chǔ)就是要實現(xiàn)M2M，也就是設(shè)備與設(shè)備之間的互聯(lián)，建立工廠網(wǎng)絡(luò)。那么，設(shè)備與設(shè)備之間如何互聯(lián)？采用怎樣的通信方式（有線、無線）、通信協(xié)議和接口方式？采集的數(shù)據(jù)如何處理？這些問題企業(yè)應(yīng)當建立統(tǒng)一的標準。
三、現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、上傳
生產(chǎn)過程中需要及時采集產(chǎn)量、質(zhì)量、能耗、加工精度和設(shè)備狀態(tài)等數(shù)據(jù)，并與訂單、工序、人員進行關(guān)聯(lián)，以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的全程追溯。出現(xiàn)問題可以及時報警，并追溯到生產(chǎn)的批次、零部件和原材料的供應(yīng)商。此外，還可以計算出產(chǎn)品生產(chǎn)過程產(chǎn)生的實際成本。有些行業(yè)還需要采集環(huán)境數(shù)據(jù)，如溫度、濕度、空氣潔凈度等數(shù)據(jù)。
上圖：通過二維碼，可采集車間各種設(shè)備、物料等生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并上傳到企業(yè)云數(shù)據(jù)庫。
四、車間智能物流智慧工廠建設(shè)，生產(chǎn)現(xiàn)場的智能物流十分重要，尤其是對于離散制造企業(yè)。智能工廠規(guī)劃時，要盡量減少無效的物料搬運。很多優(yōu)秀的制造企業(yè)在裝配車間建立了集中揀貨區(qū)(Kitting Area)，根據(jù)每個客戶訂單集中配貨，并通過DPS(Digital Picking System)方式進行快速揀貨，配送到裝配線，消除了線邊倉。
上圖：某服裝車間的AGV自動揀貨。車間現(xiàn)場可根據(jù)制衣的前、后道工序之間產(chǎn)能的差異，設(shè)立生產(chǎn)緩沖區(qū)。
五、品質(zhì)管理
提高質(zhì)量是工廠管理永恒的主題，在智能工廠規(guī)劃時，生產(chǎn)質(zhì)量管理更是核心的業(yè)務(wù)流程。質(zhì)量保證體系和質(zhì)量控制活動必須在生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)建設(shè)時統(tǒng)一規(guī)劃、同步實施，貫徹質(zhì)量是設(shè)計、生產(chǎn)出來，而非檢驗出來的理念。
六、智能產(chǎn)線規(guī)劃
智能產(chǎn)線是智能工廠規(guī)劃的核心環(huán)節(jié)，企業(yè)需要根據(jù)生產(chǎn)線要生產(chǎn)的產(chǎn)品族、產(chǎn)能和生產(chǎn)節(jié)拍，采用價值流圖等方法來合理規(guī)劃智能產(chǎn)線。智能產(chǎn)線的特點是：
①通過電子看板顯示實時的生產(chǎn)狀態(tài)，能夠防呆防錯；
②通過安燈系統(tǒng)實現(xiàn)工序之間的協(xié)作；
③生產(chǎn)線能夠?qū)崿F(xiàn)快速換模，實現(xiàn)柔性自動化；
④適應(yīng)小批量、多品種的生產(chǎn)模式；
⑤針對人工操作的工位，能夠給予智能的提示，并充分利用人機協(xié)作。
七、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES）
MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）是智能工廠規(guī)劃落地的著力點，MES是面向車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)，MES旨在加強生產(chǎn)計劃的執(zhí)行功能，及時調(diào)度生產(chǎn)，實時反饋生產(chǎn)進展。
①MES系統(tǒng)面向生產(chǎn)一線工人：指令做什么、怎么做、滿足什么標準，什么時候開工，什么時候完工，使用什么工具等等；記錄“人、機、料、法、環(huán)、測”等生產(chǎn)數(shù)據(jù)，建立可用于產(chǎn)品追溯的數(shù)據(jù)鏈；反饋進展、反饋問題、申請支援、拉動配合等；
③MES系統(tǒng)面向一線生產(chǎn)保障人員：確保生產(chǎn)現(xiàn)場的各項需求。
④MES系統(tǒng)需導(dǎo)入生產(chǎn)作業(yè)排程功能，為生產(chǎn)計劃安排和生產(chǎn)調(diào)度提供輔助工具，提升計劃的準確性。企業(yè)可以應(yīng)用APS(先進生產(chǎn)排程)軟件進行排產(chǎn)，提高設(shè)備資源的利用率和生產(chǎn)排程的效率。
生產(chǎn)過程中工件配有圖紙、工藝卡、生產(chǎn)過程記錄卡、更改單等紙質(zhì)文件作為生產(chǎn)依據(jù)。隨著信息化技術(shù)的提高和智能終端成本的降低，在智能工廠規(guī)劃可以普及信息化終端到每個工位（如下圖）。
上圖：通過平板顯示褲子的工藝卡。
工廠目視化管理可結(jié)合MES系統(tǒng)，操作工人將可在終端接受工作指令，接受圖紙、工藝、更單等生產(chǎn)數(shù)據(jù)，可以靈活第適應(yīng)生產(chǎn)計劃變更、圖紙變更和工藝變更。有很多廠商提供工業(yè)平板顯示器，甚至可以利用智能手機作為終端，完成生產(chǎn)信息查詢和報工等工作。
九、落地精益生產(chǎn)
精益生產(chǎn)的核心思想是消除一切浪費，確保工人以最高效的方式進行協(xié)作。很多制造企業(yè)采取按訂單生產(chǎn)或按訂單設(shè)計，滿足小批量、多品種的生產(chǎn)模式。
工廠要推進目視化、快速換款，可采用了U型的生產(chǎn)線，建立智能制造單元。推進精益生產(chǎn)是一個持續(xù)改善的長期過程，要與信息化和自動化的推進緊密結(jié)合。
十、智能調(diào)度與指揮系統(tǒng)
上圖：某工廠的生產(chǎn)指揮大屏。
智慧工廠規(guī)劃和建設(shè)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要企業(yè)的生產(chǎn)、工藝、IT、自動化、設(shè)備和精益等部門通力協(xié)作；同時，也需要引入專業(yè)的工廠設(shè)計和智能制造咨詢服務(wù)機構(gòu)深入合作。