工业4.0:打造数字化工厂

随着工业4.0革命在制造业愈发受到青睐,生产商是时候仔细权衡和思考软件系统所能提供的优势:使他们可以根据客户的需求打造出复杂以及极具个性化和定制化的解决方案。—朱晓松,豪斯特克莱斯软件(北京)有限公司

在亚洲门窗幕墙行业,随着人工成本的日益增长以及市场竞争的激烈化程度逐日提升,工业化4.0成为了必走之路。

工业化4.0概念指的是以智能化制造为主导的第四次工业革命,说得通俗一些,它的内核就是将传统工厂打造成“数字工厂”, 促使制造业向智能化转型,并且将传统大批量加工模式转变成“批量等于1(batch-size-one)”,在实现批量制造的同时做到每个门窗产品个性化订制,提高效率的同时还要降低成本。

门窗行业实现“批量等于1”有两个前提,一是自动化,二是信息化。

自动化意味着门窗企业需要使用自动化设备,这类设备具备读取第三方软件数据的能力,这一点在欧洲非常普及,在亚洲很多门窗企业已经实现。

然而,大部分自动化设备并没有发挥其应有的效率,而是由操作工在进行手工编程,虽然能够部分解决批量化材料的加工,但是无法进行规格多变的个性化材料加工,而人为原因带来的失误往往导致物料和加工成本的无谓增加,造成这种现象的根源便是忽视了软件的重要性。

 

软件的重要性

自动化设备的高效运行永远离不开软件,软件用来代替人向设备传达所有复杂指令,在不产生错误的前提下实现效率和效果的同步提升。由于软件的顺利实施往往离不开良好的团队协作,设备供应商、刀具供应商、型材供应商、五金件供应商以及软件公司的紧密配合是门窗自动化项目成功实施的必备条件。

除此之外,产品的标准化也非常重要。在亚洲,由于木窗和塑钢窗的标准化程度较高,因而相比铝合金门窗产品而言,木窗和塑钢窗更容易实现自动化加工。

针对绝大部分CNC加工中心,门窗设计软件可以直接进行连接,有一部分设备则需要第三方CAM软件的配合。

信息化的核心更是软件,由软件将人、产品和设备等形成互连,从前期承接个性化订单,到车间驱动自动化设备进行个性化加工,在各后续工序通过条码扫描来获取个性化加工信息,同时将各工序工作状态反馈给企业的ERP系统。

在这里,我们可以进行一个非常简单的计算,假设一个木窗企业每天生产200樘门窗,需要使用2,000根主材(4 根框+4根扇+1中梃+1增高料)。如果在每道工序能够节省1秒钟的话,总共便能够节省0.55小时,是每天工作时间的8%!殊不知,有许多工序看图纸找材料浪费的时间可远不止1秒钟!从这个案例便能够清晰地说明和解释信息化是如何显著降低成本的。

 

集成式生产

2014年9月5日,中国的山东极景节能门窗举办了盛大的开业庆典,这是亚洲门窗行业第一个工业化4.0工厂,全厂使用门窗软件解决方案进行管理。

根据该公司的总经理李小虎先生表示,他们是中国第一家使用全自动化CNC流水线加工门窗的企业,项目规划最初就是整厂实现数字化和信息化,专业的门窗软件让这一切得以实现。

生产计划确定后,所有加工指令直接从门窗软件通过网络发送到车间各类设备,两条德国全自动线接受加工指令完成所有型材的进料、切割、钻孔、铣型、五金件定位等工作,同时生成每根材料的身份条码,这个条码成为后续所有无纸化生产工位需要识别的唯一标识,标签上还注明了每根材料的料车摆放位置,以方便在后续组框工序能够快速获取需要的材料。

在框扇五金件安装工位,工人只需扫描型材条码,屏幕上会立即显示此框扇需要安装的五金件。工作完成则将框扇放入料车同时扫描料车位置条码进行记录,此料车位置信息将会显示在立式装配线框扇合并工位的屏幕上,同时屏幕上还会显示此门窗需要安装的玻璃料车信息和玻璃压条位置信息,这些信息都来自于玻璃质检工位和压条切割工位。

成品质检合格后,在包装工位扫码型材条码后,软件将自动打印出一个成品标签用于产品的入库,发货,标签上显示有门窗的图形、企业Logo、送货地址、安装位置等相关信息,同时各工序产生的时间、数量、质量信息等已经实时显示在管理者屏幕上,用以进行各类数据分析。

门窗作为一种特殊的非标准化产品,其灵活性和复杂性随着客户需求的不断提升,对于门窗生产企业而言在各个方面的管理工作难度越来越大。鉴于此,为了保持市场竞争力,在企业的管理过程中,与生产相关的工作流管理,信息管理,生产流程管理及控制等,都必须同样提供与之相匹配的灵活性、可靠性及可扩展性。毋庸置疑,以智能制造为主的“数字化工厂”革命将成为行业的核心驱动力。

 

 

 

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