柔性生產(chǎn)線方案.doc

柔性生產(chǎn)線建設(shè)方案一、建設(shè)背景（意義、背景）新世紀(jì)以來(lái)，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在孕育興起，全球科技創(chuàng)新呈現(xiàn)出新的發(fā)展態(tài)勢(shì)和特征。這場(chǎng)變革是信息技術(shù)與制造業(yè)的深度融合，是以制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為核心，建立在物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，同時(shí)疊加新能源、新材料等方面的突破而引發(fā)的新一輪變革，將給世界范圍內(nèi)的制造業(yè)帶來(lái)深刻影響。為應(yīng)對(duì)這一全球性變革，西方發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛提出相應(yīng)的策略。德國(guó)提出了德國(guó)工業(yè)4.0，美國(guó)提出了“再工業(yè)化”和“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的概念，英國(guó)也提出了“第三次工業(yè)革命”的概念。這一變革，恰與中國(guó)加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)形成歷史性交匯，這對(duì)中國(guó)是極大的挑戰(zhàn)，同時(shí)也是極大的機(jī)遇。到2012年，中國(guó)制造業(yè)增加值為2.08萬(wàn)億美元，占全球制造業(yè)20%，與美國(guó)相當(dāng)，但卻大而不強(qiáng)。主要制約因素是自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，核心技術(shù)和關(guān)鍵元器件受制于人；產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題突出；資源利用效率偏低；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，大多數(shù)產(chǎn)業(yè)尚處于價(jià)值鏈的中低端。同時(shí)，我國(guó)工業(yè)面企業(yè)面臨著一些壓力。從區(qū)域上來(lái)看，現(xiàn)在長(zhǎng)三角、珠三角的企業(yè)面臨勞動(dòng)力成本上漲、市場(chǎng)萎縮、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的壓力，作為我國(guó)的老工業(yè)基地的東三省，企業(yè)也在大規(guī)模虧損，中西部地區(qū)作為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移承接地也面臨很多問(wèn)題。這些問(wèn)題是我們發(fā)展中一直存在的問(wèn)題。比如區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展定位不夠清晰，區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)趨同，沒(méi)有形成相互聯(lián)系的主體功能區(qū)，另外各地區(qū)在發(fā)展中基本處于互相競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系，而不是競(jìng)爭(zhēng)和合作關(guān)系。隨著經(jīng)濟(jì)增速下行，這方面問(wèn)題越來(lái)越突出。中國(guó)政府經(jīng)過(guò)大量研究，提出了“信息化和工業(yè)化深度融合”的產(chǎn)業(yè)政策，并持續(xù)制定“中國(guó)制造2025”行動(dòng)計(jì)劃、“互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合”行動(dòng)計(jì)劃以及“工業(yè)云”行動(dòng)計(jì)劃等，其目標(biāo)和德國(guó)工業(yè)4.0、美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、英國(guó)第三次工業(yè)革命等提法基本趨同。都是希望在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中，研究如何搶占新一輪發(fā)展的制高點(diǎn)。其本質(zhì)就是互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)工業(yè)行業(yè)的融合，主攻的方向就是抓智能制造，這是解決我國(guó)制造業(yè)由大變強(qiáng)的根本路徑。過(guò)去五年，我國(guó)工業(yè)企業(yè)在研發(fā)設(shè)計(jì)方面應(yīng)用數(shù)字化工具普及率已經(jīng)達(dá)到54%，近五年年均增長(zhǎng)4個(gè)百分點(diǎn)?，F(xiàn)在很多工業(yè)企業(yè)甩開(kāi)圖版，搞無(wú)紙化設(shè)計(jì)、數(shù)字化模型，這些方面的大量應(yīng)用，減少了研發(fā)的周期，提高了設(shè)計(jì)的效率，也降低了研發(fā)成本。另外在規(guī)模以上的工業(yè)企業(yè)中，生產(chǎn)線上數(shù)控裝備比重已經(jīng)達(dá)到30%，近五年也是年均增長(zhǎng)4個(gè)百分點(diǎn)。這些方面都有很好的發(fā)展勢(shì)頭。當(dāng)然與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有差距，特別是在智能化方面。過(guò)去我們使用的一些數(shù)控系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人，基本上是按人設(shè)定的程序作業(yè)，它自己并沒(méi)有人工的智能。所以就出現(xiàn)過(guò)有人在修理機(jī)器人的時(shí)候，一旦忘記關(guān)閉電源，機(jī)器人對(duì)人造成傷害甚至致死的情況。它沒(méi)有智能裝置能感知有人在這作業(yè)，設(shè)定的程序就不能工作。我們?cè)诟叨说膫鞲衅?、重要的操作系統(tǒng)、數(shù)字化的基礎(chǔ)上需要進(jìn)一步提高智能化的水平，這樣才能達(dá)到智能制造的要求。從產(chǎn)品上來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在也有一系列智能化的產(chǎn)品，比如工業(yè)機(jī)器人原來(lái)是數(shù)控化的、不智能的，將來(lái)工業(yè)機(jī)器人可能智能化。二、項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容：在未來(lái)的制造企業(yè)中，簡(jiǎn)單勞動(dòng)將主要由機(jī)器完成，“機(jī)器換人”會(huì)帶來(lái)普通勞動(dòng)力的大量失業(yè)，被機(jī)器換下的人應(yīng)該向新型的高端服務(wù)崗位轉(zhuǎn)移，但其前提是這些人才應(yīng)掌握更多的跨學(xué)科知識(shí)。智能制造實(shí)訓(xùn)室建設(shè)內(nèi)容包括：2.1柔性生產(chǎn)線系統(tǒng)建設(shè)1）柔性制造生產(chǎn)線硬件系統(tǒng)：柔性生產(chǎn)線是把多臺(tái)可以調(diào)整的機(jī)床聯(lián)結(jié)起來(lái)，配以自動(dòng)運(yùn)送裝置組成的生產(chǎn)線。生產(chǎn)線的軟件管理系統(tǒng)是產(chǎn)線控制的核心，通過(guò)軟件系統(tǒng)中信息的調(diào)整，可將多種生產(chǎn)模式結(jié)合，從而能夠減少生產(chǎn)成本做到物盡其用。當(dāng)前中國(guó)制造業(yè)要進(jìn)行降低成本、提升效率、提高生產(chǎn)質(zhì)量的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，柔性生產(chǎn)線的生產(chǎn)組織方式是重要的發(fā)展方向。項(xiàng)目方案中計(jì)劃搭建車銑加工復(fù)合無(wú)人值守柔性生產(chǎn)線，生產(chǎn)線配置：毛坯由“料倉(cāng)”存儲(chǔ)?！皺C(jī)械手”拿出毛坯后，放到傳送帶上（傳輸帶上可放料框），運(yùn)送到機(jī)加工機(jī)位。再由“機(jī)械手”取出并裝到相應(yīng)的機(jī)床上。加工完的零件也需要“機(jī)械手”卸活并放到“成品零件筐”內(nèi)?！俺善妨慵稹毙枰砼?。成品也可以由機(jī)械手卸活后放到傳送帶上，傳送至成品庫(kù)區(qū)（成品庫(kù)需另配）。 2）柔性生產(chǎn)線管理系統(tǒng)要構(gòu)建柔性生產(chǎn)線，硬件設(shè)備的組織連接是外在的表現(xiàn)，而核心的控制大腦是軟件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)方案首先要滿足生產(chǎn)線的信息化要求，同時(shí)面向未來(lái)制造業(yè)的發(fā)展，展示先進(jìn)的生產(chǎn)組織模式，提升學(xué)校人才培養(yǎng)的教學(xué)內(nèi)涵。模擬企業(yè)的生成組織過(guò)程：按企業(yè)的設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、生產(chǎn)調(diào)度、庫(kù)房、操作工等人員角色及流程配置對(duì)應(yīng)的軟件系統(tǒng)。在滿足生產(chǎn)要求的同時(shí)，構(gòu)建生產(chǎn)組織的教學(xué)場(chǎng)景，使人才的培養(yǎng)模式不但滿足對(duì)操作技能的培養(yǎng)，還可以提升到對(duì)工藝流程、生產(chǎn)組織流程的培養(yǎng)，滿足未來(lái)高層次在校人才的需求要求，以及企業(yè)在職人員工作崗位和技能提升的培訓(xùn)需求。實(shí)時(shí)監(jiān)控柔性生產(chǎn)線的生產(chǎn)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)信息及物理相結(jié)合的信息物理系統(tǒng)（CPS）：柔性生產(chǎn)線要能夠快速適應(yīng)產(chǎn)品或工藝的變化，通過(guò)物聯(lián)及監(jiān)控技術(shù)將生產(chǎn)線所需的數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確地推送給對(duì)應(yīng)的設(shè)備，對(duì)生成過(guò)程中所需的各種信息收集、處理、反饋，對(duì)設(shè)備實(shí)行控制。規(guī)范管理物料及工裝夾具，提高生產(chǎn)準(zhǔn)備效率：將柔性生產(chǎn)線生產(chǎn)所需的物料、刀具、夾具等規(guī)范管理，根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝要求，及時(shí)準(zhǔn)確的準(zhǔn)備所需資料，并配送到生產(chǎn)工位。柔性生產(chǎn)線軟硬件配置如下：2.2車間智能物流系統(tǒng)n 為了進(jìn)一步完善實(shí)訓(xùn)車間的數(shù)字化、信息化建設(shè)，提升實(shí)訓(xùn)效益和管理水平，完善實(shí)訓(xùn)過(guò)程中對(duì)物資的管理，對(duì)實(shí)訓(xùn)過(guò)程中的庫(kù)存、材料消耗、物資去向、投入成本等信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和控制，構(gòu)建信息化的庫(kù)房管理系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)計(jì)劃、采購(gòu)、庫(kù)存、工具等進(jìn)行綜合管理，保障實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展。因此，建設(shè)信息化的庫(kù)房管理系統(tǒng)具有緊迫性和現(xiàn)實(shí)意義。CAXA庫(kù)房管理重點(diǎn)幫助學(xué)校解決以下問(wèn)題：n 物資分類：隨著機(jī)床種類、物料種類和工裝夾具等種類的增加，庫(kù)房物資種類繁多，查找不便，缺乏科學(xué)的分類和存放管理；n 業(yè)務(wù)辦理：隨著實(shí)訓(xùn)規(guī)模的擴(kuò)大，庫(kù)房的物資流動(dòng)性正在增大，業(yè)務(wù)流程規(guī)范化和辦理效率有待提高。手工記錄費(fèi)時(shí)費(fèi)力且可能會(huì)出現(xiàn)人為的錯(cuò)誤；n 物資統(tǒng)計(jì)：目前學(xué)校庫(kù)房管理主要還是側(cè)重在人工管理為主，計(jì)算機(jī)管理為輔的狀態(tài)。手工統(tǒng)計(jì)一方面工作量大，另一方面容易出錯(cuò)，同時(shí)還無(wú)法快速響應(yīng)各類細(xì)化報(bào)表需求；n 出入庫(kù)、借用、歸還等信息記錄主要通過(guò)紙質(zhì)文檔來(lái)實(shí)現(xiàn)，紙質(zhì)臺(tái)賬不易長(zhǎng)久保存，查詢更是不便；n 目前學(xué)校實(shí)訓(xùn)中心的信息化還需要進(jìn)一步拓展。比如，庫(kù)房通過(guò)刷卡管理，讀取持卡人信息、權(quán)限和業(yè)務(wù)需求，實(shí)現(xiàn)物料申領(lǐng)、借用、歸還等操作。n建設(shè)目標(biāo)：n 構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的庫(kù)房存儲(chǔ)環(huán)境；n 規(guī)劃物資存放區(qū)域、規(guī)范物資分類和標(biāo)識(shí)，對(duì)庫(kù)房存儲(chǔ)環(huán)境進(jìn)行評(píng)估和提出改善建議，滿足物資對(duì)存儲(chǔ)環(huán)境的要求。n 建設(shè)信息化的物資分類管理和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；n 搭建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，滿足學(xué)校不同人員對(duì)庫(kù)房信息查詢使用的需求；對(duì)各類物資進(jìn)行編碼和標(biāo)識(shí)；科學(xué)地物資進(jìn)行分類，滿足使用的方便和規(guī)范管理。n 建設(shè)規(guī)范的流程化的應(yīng)用管理；n 規(guī)范庫(kù)房業(yè)務(wù)流程，協(xié)助學(xué)校實(shí)現(xiàn)規(guī)范操作，讓庫(kù)房管理系統(tǒng)順利上線，對(duì)人員權(quán)限進(jìn)行設(shè)定，對(duì)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行優(yōu)化，提高執(zhí)行效率，減少管理盲點(diǎn)。n 建設(shè)高效節(jié)約的庫(kù)房管理系統(tǒng)，提升全體人員的成本意識(shí)。n 提升庫(kù)房業(yè)務(wù)辦理效率，縮減業(yè)務(wù)辦理的時(shí)間，保障老師在實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)順利開(kāi)展；節(jié)約實(shí)訓(xùn)投入成本，提高物資的利用率，資金的靈活性，使效益最大化。同時(shí)通過(guò)庫(kù)房管理系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)提高全體人員的成本意識(shí)，減少浪費(fèi)和消耗。n建設(shè)內(nèi)容：n 數(shù)字化庫(kù)房管理方案實(shí)現(xiàn)如下功能：n 庫(kù)存管理，實(shí)時(shí)庫(kù)存數(shù)量、金額查詢；n 庫(kù)房單據(jù)管理，庫(kù)房所有業(yè)務(wù)單據(jù)數(shù)字化，統(tǒng)一存放在服務(wù)器中；n 庫(kù)房查詢系統(tǒng)，對(duì)庫(kù)房各類單據(jù)進(jìn)行分類查詢和統(tǒng)計(jì)匯總；n 用戶管理及通信 ，對(duì)庫(kù)房管理系統(tǒng)的用戶進(jìn)行權(quán)限管理，打通一般用戶的需求與庫(kù)房管理者的信息通道，能夠及時(shí)對(duì)需求做出反應(yīng)；n 物料分類信息管理，構(gòu)建數(shù)字化庫(kù)房物料管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)庫(kù)房管理規(guī)范化、信息化。所有物料通過(guò)條形碼掃描儀進(jìn)行信息入庫(kù)，構(gòu)建立體式數(shù)字化倉(cāng)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)查詢信息化，匯總數(shù)字化。n 編碼和報(bào)表管理，除了對(duì)物料進(jìn)行編碼外，還能對(duì)各類單據(jù)進(jìn)行編碼管理，對(duì)各類輸出報(bào)表進(jìn)行定義和管理；n 數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)，保障數(shù)據(jù)安全。n 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境n 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，既要適合當(dāng)前的實(shí)際情況，還要兼顧今后的發(fā)展要求，網(wǎng)絡(luò)具備高性能、高安全性、高可靠性，可管理、可增值特性以及開(kāi)放性、兼容性、可擴(kuò)展性。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼敖尤敕绞绞疽鈭Dn 軟件環(huán)境n 系統(tǒng)支持Oracle11g，SQLServern 系統(tǒng)不限制注冊(cè)用戶數(shù)，支持并發(fā)用戶60個(gè)以上n 提供系統(tǒng)備份功能和恢復(fù)機(jī)制n 系統(tǒng)為中文簡(jiǎn)體正版軟件n 提供各種系統(tǒng)相關(guān)的軟件培訓(xùn)庫(kù)房管理軟件功能參數(shù)：n 1、基本數(shù)據(jù)管理：對(duì)庫(kù)區(qū)、貨位進(jìn)行劃分，定義倉(cāng)庫(kù)類別、入庫(kù)類別、出庫(kù)類別、計(jì)量單位、供應(yīng)商等基礎(chǔ)信息；定義物品編碼的規(guī)則；可對(duì)軟件操作用戶的基本資料與權(quán)限、密碼等進(jìn)行添加、修改、刪除等操作。同時(shí)要與信息化教學(xué)資源庫(kù)平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交流。n 2、入庫(kù)管理：區(qū)分多種入庫(kù)方式，自動(dòng)生成入庫(kù)單號(hào)，根據(jù)物品屬性自動(dòng)生成儲(chǔ)位，并將入庫(kù)任務(wù)分解到各分庫(kù)，由各分庫(kù)進(jìn)行入庫(kù)操作確認(rèn)。n 3、出庫(kù)管理：可區(qū)分多種出庫(kù)方式，自動(dòng)生成出庫(kù)單號(hào)，根據(jù)物品儲(chǔ)位將出庫(kù)任務(wù)分解到各分庫(kù)，由各分庫(kù)進(jìn)行出庫(kù)操作確認(rèn)，并可根據(jù)物品的流向生成下一級(jí)條碼。n 4、歷史記錄管理n 5、賬目管理：對(duì)發(fā)貨應(yīng)收、收貨應(yīng)付及庫(kù)存費(fèi)用進(jìn)行管理、查詢。n 6、低限管理：具有低限報(bào)警功能。n 7、編碼管理：庫(kù)存物品編碼導(dǎo)入、打印、查詢。n 8、產(chǎn)品檢驗(yàn)管理：對(duì)產(chǎn)品的檢驗(yàn)、質(zhì)量問(wèn)題等有及時(shí)準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)，對(duì)生產(chǎn)部門的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)督和管理。n 9、庫(kù)存管理：不需要手工管理，當(dāng)入庫(kù)和出庫(kù)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)生成每類產(chǎn)品的庫(kù)存數(shù)量，查詢方便；用戶可隨時(shí)盤點(diǎn)倉(cāng)庫(kù)，自動(dòng)生成盤點(diǎn)單據(jù)，使盤點(diǎn)工作方便快捷。n 10、庫(kù)存報(bào)表：實(shí)際庫(kù)存、可用庫(kù)存顯示，生成日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表，具備每日結(jié)存、庫(kù)齡分析等功能；可導(dǎo)出到Excel電子表格。n 11、分析報(bào)表：進(jìn)行安全庫(kù)存分析，生成產(chǎn)品階段報(bào)表、產(chǎn)品進(jìn)出報(bào)表、產(chǎn)品移庫(kù)報(bào)表。n 12、查詢管理：根據(jù)權(quán)限可進(jìn)行空儲(chǔ)位的查詢、管理，出入庫(kù)的查詢、管理，貨物信息的查詢、管理等。n 13、數(shù)據(jù)導(dǎo)入、數(shù)據(jù)導(dǎo)出：系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)備份功能，可將數(shù)據(jù)備份到其他存儲(chǔ)介質(zhì)上，也可將其他存儲(chǔ)介質(zhì)上的數(shù)據(jù)導(dǎo)入系統(tǒng)。n 14、權(quán)限設(shè)置：對(duì)操作員、管理員等進(jìn)行權(quán)限設(shè)置。n 15、用戶設(shè)置：對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行設(shè)置、修改。n 16、管理軟件的資料數(shù)據(jù)需要和信息化教學(xué)資源庫(kù)協(xié)同管理平臺(tái)連接牽引式AGV，小車運(yùn)行至物料車前，自動(dòng)將物料車的拉柱掛上，然后牽引物料小車前進(jìn)，到指定位置時(shí)自動(dòng)卸下物料車，實(shí)現(xiàn)物料車的無(wú)人化搬運(yùn)，可以大大節(jié)約工廠物料供送工人。AGV調(diào)動(dòng)控制系統(tǒng)通過(guò)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)AGV調(diào)度控制算法、結(jié)合眾多工廠物料供送實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，獨(dú)立自主開(kāi)發(fā)而成。該調(diào)度系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)工廠級(jí)的AGV系統(tǒng)運(yùn)行管理、交通管制、任務(wù)分發(fā)、自動(dòng)充電控制、地圖規(guī)劃等功能，同時(shí)可與MES系統(tǒng)、智能倉(cāng)儲(chǔ)、生產(chǎn)線系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)無(wú)縫融合，打造全柔性