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工业制造企业如何用低成本高效率的方式进行数字化转型?

4周前 (11-02)行业资讯

毫无疑问,智能制造是以制造环节的智能化为核心,以端到端的数据流为基础,以数字作为核心驱动力的,所以对于制造企业来说,信息化、数字化转型是促进其管理发展的关键环节。

数字化转型对于制造企业来说有哪些价值呢?转型又该如何做呢?又有什么具体落地案例可供参考?

智能制造的优势显而易见,利用人工智能,我们可以极大地提高生产效率,并且降低人工成本。

数字化转型势必会带来庞大的数据。平时那些不起眼的,被忽略的数据可能也会带来很大的影响。尤其是在大数据的时代,越来越多的人意识到数据带来的价值的重要性。数字化转型并不应该浮于表面,当我们真正懂得利用数据带来的好处时,数字化转型才能算得上真正意义上的实现。

制造企业数字化转型,并非是单纯的技术课题,它关乎着企业管理的升级与未来发展,也具备很多优势和价值:

数字化可以帮助企业实时、准确地了解其生产运营情况,对采购生产订单、库存、质量、设备等状态数据进行及时洞察;

通过对企业各项运营数据的采集分析,发现问题,及时调整。对内,可以激发员工积极性,提升工作效率;对外可以增强企业核心竞争力,赢得更多市场机遇;

把控整个产品的生产流程,实现生产流程透明化、可追溯,进而提升产品的附加值,增加服务收益。

目前传统制造业面临如下它痛点:

1、挖掘数据价值难度高

来自仪器仪表、设备、工业机器人的数据部分已经进入生产信息系统或制造执行系统,但多用于在线监控和历史数据查看,无法做到海量数据分析

2、信息孤岛现象严重

制造业各个信息系统,如MES、CRM、供应链等,存在大量生产经营数据,数据大部分是被割裂开的,信息孤岛现象严重

3、缺乏数据管理手段

制造业拥有很多生产系统、自动化设备,着力点主要在生产,很多时候忽视了在数据管理方面人员和技术的投入,缺乏有效管理数据资源和建立数据管理机制,为生产经营提供有效的数据指导

4、管理层转型意识的不足

制造企业数字化转型,是一个自上而下的工程,只有企业高层意识到转型的重要性与价值,后续才能顺利实施。

5、企业资金的限制

如今,国际因素变化,加之疫情影响下,对于很多中小型制造企业来说,并没有足够的资金进行投入适合自己的数字化系统。

6、转型升级顾虑多

信息化的飞速发展,不少制造业企业可能已经应用了不少其他类型的信息化系统,但是效果并没有达到预期,依然存在数据拆分的情况,无法做到统一管理,另外,制造行业的个性化很强,没有完全可以借鉴的转型模式,企业不敢踏出转型脚步。

制造业数字化转型如何做?

1、明确并坚定数字化转型,走对方向

2、通过内部分析与调研,梳理业务流程,结合行业特性及管理实践,找准企业数字化转型的突破口,布局未来发展。

3、最最重要的一点:选择适合企业实际的数字化系统服务商

当前,市面上有很多纷繁复杂的产品,乍看起来,功能都大同小异,但是在内在逻辑跟应用效果上却千差万别。所以,一定要根据企业自身特点和实际情况来进行判断,适合的才是最有价值的。

易知微EasyV数字孪生可视化平台,为各行各业行业提供数字化转型方案,帮助企业真正实现降本增效,助力科学决策。

如今,易知微已经为3000+ 客户提供数字孪生可视化平台和应用,覆盖智慧楼宇、智慧园区、智慧城市、数字政府、数字乡村、智慧文旅、工业互联网等众多行业领域,包括国家电网、移动云、中交建、中铁建、融创、云上贵州、厦门象屿、天津火箭、上海电视台、金华防汛大脑、良渚古城遗址公园、李宁、浙江大学等典型案例。

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接下来,我们不妨来看看这个EasyV的智慧工厂可视化大屏的真实落地案例:

某公司是一家以低压电器产业为核心的现代化企业,全球Top10终端电器产品制造商,国内低压电器行业出口的领军企业之一。

随着客户对交期和产品品质要求的不断提高,对生产效率的要求也越来越高,特别是装配业务,仍充斥着大量的人工装配工序,而该工序对人员的技能要求又比较高,面临着成本越来越高招工越来越难的境地,是低压电器行业传统的生产瓶颈。

企业迫切需要通过智能化和数字化的自动装配产线,实现装配自动化和智能化,提高生产效率和产品质量,从而减少对人工人的需求,最终实现智能化精益生产管理和运营。该公司大力推进智能制造改革,希望借助数字化手段将其生产调度、业务数据以孪生可视化的形态进行呈现,共同打造智慧工厂典范。

解决方案

智能工厂由网络空间的虚拟数字工厂和物理系统中的物理工厂构成。其中,实体工厂部署了大量的车间、生产线、加工设备等,为生产制造全过程给予硬件基础设施建设和生产制造资源,也是具体生产制造全过程的最终载体;虚拟数字工厂是根据这些生产制造资源和生产制造全过程的数字化模型。

根据产品生产制造过程分析,实施建立了小型断路器智能化产线,通过智能化产线实现了前工序自动化装配线、后端检测工序自动线、全自动包装线以及机器人码垛工站组成的产品制造全过程不落地的自动化产线结构。本次智慧工厂车间孪生驾驶舱项目围绕电器生产产线的总体设计、工艺流程及布局过程中建立数字化三维模型,并进行模拟仿真,实现规划、生产、运营全流程数字化管理。

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智慧工厂项目建设中存在如下难点:

一是建设目标高。结合生产现场,采用虚拟环境对工艺规划、物流路径、工艺参数进行仿真验证,通过虚拟制造与物理生产的循环迭代,指导技术决策,优化工艺,缩短研制周期,实现快速制造。

二部门间联动不紧密。工业信息化一般聚焦在工厂的一个或几个特定环节,尚未形成完整的产业生态。本次项目仍需持续推进网络体系建设,加强核心技术标准研制,支持各部门之间的对接

三是数据展示不直观。基本的图表在某些特定的场景下不适用,信息动态变化快成为新的趋势。本次项目中,需要考虑更加合适的展现形式。

本次项目中主要针对以下场景进行应用建设:

一是车间总览

默认为车间总览场景,根据CAD图纸对物理车间进行还原建模,实现物理产线到三维产线的数字化,场景内对各产线设备及AGV小车进行数据对接,满足在具有多模态、高通量、强关联特征的工业大数据环境中支撑工业应用。

基于EasyV低代码数字孪生可视化平台开展离线和在线工艺仿真分析。离线仿真主要通过模拟物理车间、产线的制造工艺过程,通过工艺规划过程逻辑和工艺操作时间、物流频次规模、工位布局等,模拟验证工艺的可行性,分析工艺布局物流调度等科学性和可优化性。

在线工艺仿真主要通过与物理车间实时交互开展,结合具体的工艺执行场景,通过低时延物理实体状态的实时感知,在数字空间中实现生产工艺状态的实时表达,并基于已有生产工艺逻辑模型和工艺知识规则进行校验,实现工艺问题的提前和实时发现。

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图4.34 创奇数字孪生车间总览

二是智慧产线

智慧产线的物流建模与仿真:应用计算机辅助技术和虚拟仿真技术,对智能生产线、智能包装线的运行情况进行仿真分析,根据仿真结果对生产系统、包装系统进行优化调整,形成智能工厂系统优化场景。

此外,通过基于数字孪生的电子地图实现车间物流运输路径的拥堵预警;通过装配工艺逆向建模,确保装配精度,规避装配过程问题。

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图4.35 创奇数字孪生车间生产线

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三、建设成果

本项目主要取得了以下成果:

1、数字孪生车间

对车间产线、生产设备等进行三维建模,实现物理产线到三维产线的数字化、监控可视化的转变。

2、生产监控一体化

实时采集设备运行的状态,统一汇总到可视化平台;通过动画仿真模块中模型状态的实时更新,使模拟数据同真实设备状态保持一致,实现车间设备真实运行情况的实时同步监控。

3、数据价值可视化

在大屏展示的基础上,增加车间设备的三维可视化效果,实时掌握车间设备的动态,对现场的生产状态以及企业资产一目了然。

可视化大屏最基础的功能是数据可视化。工厂生产过程会产生很多数据,例如物料的消耗、产品的产出、产品的废品率等等。单纯的数据可能不够直观,但当这些信息以图表的形式展现出来的时候,我们可以分析数据发展的走势,生产过程中的不足等等,以便于决策者进行实时的生产调控,优化生产流程。

同时我们可以看到智慧工厂运用了数字孪生技术,将现实的工厂实体转化成为虚拟的数字影像,实现了1:1的还原。这样的数字孪生能带来的好处显而易见,我们对生产活动进行仿真分析和优化,并对物理车间的生产活动进行实时的监测、预测和调控,同时这也为接下来的自动化生产创造了良好的条件。

EasyV 良好的交互性也是其一大优点。管理者可以使用手机等终端控制大屏展示,可以做到随心所欲地查看所需要的信息,体现了数据的及时性。同时,远程控制功能还可以让大屏成为展示、汇报的新工具,呈现的效果也可以比传统的PPT等软件更震撼。

EasyV数字可视化孪生平台降低了可视化大屏制作的门槛,降低了数据分析的成本,帮助更多的企业实现了数字化的转型。

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