数字化工厂未来:从人力密集到技术密集
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  在西门子成都工厂的厂房里,竟然看不见传统制造工厂密集的工人在不同的流水线上繁忙工作的情景,偌大的车间只有屈指可数的几个工人工作。

  以可编程控制器装配工位的工人为例,他每天的任务就由西门子MES系统生成,而且电子任务单会显示在他工作台前方的电脑显示屏上,实时的数据交换间隔小于1秒,随时可以看到最新的版本。西门子MES系统包揽了传统制造企业生产计划调度的职能。没有了人工抄写的任务单,省去了不同生产线交流的复杂环节。生产订单由MES统一下达,在与ERP系统高度的集成之下,还实现了生产计划、物料管理等数据的实时传送,工厂管理与生产也达到高度协同。

  在装配工作台上有5个不同的零件盒,每个零件盒上都配有指示灯。当自动引导小车送来一款待装配的产品时,电脑显示屏上会出现它的信息,相应所需零件盒上的指示灯亮起,装配的工人就知道该安装什么零件了。这是由于传感器扫描了产品的条码信息,并将数据实时传输到了MES系统,MES系统再通过与西门子全集成自动化系统(TIA)的互联操纵零件盒指示灯,从而代替人完成了思考的过程。这样满足了自动化产品柔性生产的需求,即在一条生产线上同时生产多种产品。有了指示灯的提示和对应,即使换另外一种产品也不会怕装错零件了。

  西门子全集成自动化解决方案(TIA)在很大程度上替代了人类的大脑、视觉和手臂。西门子用可编程控制器来引导生产流程,用视觉系统来识别质量、用自动引导小车来传递产品。

  工人装配好产品,按下工作台上的一个按钮,自动化流水线上的传感器就会扫描产品的条码信息,记录它在这个工位的数据。MES系统将以该数据作为判断基础,向控制系统下达指令,指挥小车将它送去下一个目的地,这个过程完全不需要人工。

  在到达下一个工序前,产品要通过严格的检验程序,在整个生产过程中针对产品的质量检测节点就超过20个。视觉检测是数字化工厂特有的质量检测方法,相机会拍下产品的图像与数据平台中的正确图像作比对,一点小小的瑕疵都逃不过品质管理模块的眼睛。对比传统制造企业的人工抽检,这显然要可靠又快速得多。

  在经过多次装配并接受过多道质量检测后,成品将被送到包装工位。再经过人工包装、装箱等环节,一箱包装好的自动化产品就会通过升降梯和传送带被自动运达物流中心或立体仓库。

  这样一个完整的生产环节,在传统的制造企业要通过几十甚至上百人的手去完成,而在西门子成都工厂的车间内,只需要寥寥可数的几个工人,因为大多数的工序都是自动完成的。

  未来的制造不再是密集的工人、庞大的生产规模了,而是基于大数据、互联网、人,结合各种信息技术进行数字化、自动化的柔性制造。现在的定制化生产,甚至可以实现当月定制车,下个月就生产出来。

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