卷板機智能制造最顯著的特點體現在生產縱向整合及網絡化、價值鏈橫向整合、全生命周期數字化、技術應用指數式增長四個方面;它們同時也是制造企業能借助技術取得革命性突破的契機所在。
卷板機智能生產系統縱向整合及網絡化。卷板機智能制造的第一個特點體現在企業智能生產系統的縱向整合以及網絡化。網絡化的生產系統利用信息物理系統(Cyber-PhysicalProductionSystems,即CPPSs)實現工廠對訂單需求、庫存水平變化以及突發故障的迅速反應。CPPSs幫助智慧工廠進行自我管理,并實現生產的定制化和個性化。當然,這要求數據充分整合,并要求智能傳感技術和自動化系統的協助。
CCPSs不僅可以實現生產的自我管理,還可以實現維護的自我管理。生產資源和產品由網絡連接,原料和部件可以在任何時候被送往任何需要它的地點。生產流程中的每個環節都被記錄,每個差錯也會被系統自動記錄,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的優點顯著體現在對資源的有效利用,特別是對生產原料、能源及人力資源的利用,同時也要求參與生產過程的員工具備與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化的價值鏈網絡,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。
與生產系統網絡化相似,全球或本地的價值鏈網絡通過CPPSs相連接,囊括物流、倉儲、生產、市場營銷及銷售,甚至下游服務。任何產品的歷史數據和軌跡都有據可查,仿佛產品擁有了“記憶”功能。這便形成一個透明的價值鏈——從采購到生產再到銷售,或從供應商到企業再到客戶。客戶定制不僅可以在生產階段實現,還可以在開發、訂單、計劃、組裝和配送環節實現。
這種包含客戶和合作伙伴的橫向整合也將催生新的商業模式和合作模式,關于知識產權保護的相關責任和法律問題也變得更重要。
全生命周期數字化。卷板機智能制造的第三個特點是數字化制造貫穿整個價值鏈和產品生命周期。
新產品往往需要新的或調整后的生產系統與之匹配。全生命周期的數字化將實現產品從開發設計到生產的無縫融合,使產品開發和生產系統產生新的協同效應。
在這一過程中,企業可以獲取產品生命周期每個階段的數據,用于制定更具柔性的生產流程。
技術應用的指數式增長。卷板機智能制造的第四個特點是技術應用的指數式增長將成為個性化方案、生產柔性和成本節約的催化劑。
卷板機智能制造要求系統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的自動化能力,并加速大規模定制化。
人工智能不僅可以使工廠和倉庫的無人傳送更靈活有效,節約供應鏈管理成本,增加數據分析和生產的可靠性,還可以幫助企業發現設計及建造的新方案,亦可加強人-機進行服務的協同作用。
功能性納米材料和納米傳感器可以使生產中的質量控制更有效,也使生產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式增長的典型例子,它加速了工業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解決方案(如在不增加成本情況下實現更復雜的制造)、新的供應鏈解決方案(如庫存減少或快速交付)或新的商業模式(如供應鏈脫媒或客戶整合)。
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