2018年6月7日，由中國(guó)林產(chǎn)工業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)林科院木材工業(yè)研究所和河南省蘭考縣人民政府主辦的“2018全國(guó)刨花板產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會(huì)”在河南鄭州順利舉行。

Ruff受邀參與本次大會(huì)，并就“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)如何改造刨花板行業(yè)”進(jìn)行了主題分享和討論，讓傳統(tǒng)的刨花板制造實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)化改造和升級(jí)，從而提升工廠的生產(chǎn)效率及設(shè)備使用效率。

Ruff 銷售副總裁 ?宮磊

以下為本次主題分享的內(nèi)容精選：

從工業(yè)1．0到工業(yè)4．0的智能制造演變

18世紀(jì)60年代至19世紀(jì)中期，工業(yè)制造還處于機(jī)械制造時(shí)代，生產(chǎn)過程通過水力和蒸汽機(jī)實(shí)現(xiàn)工廠機(jī)械化；到了19世紀(jì)后半期，電氣化與自動(dòng)化時(shí)代開啟，工業(yè)制造開始進(jìn)入2．0時(shí)代，在勞動(dòng)分工的基礎(chǔ)上采用電力驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)，生產(chǎn)效率比水力蒸汽機(jī)時(shí)代有大幅度提升。

隨著全球電子信息化的到來，工業(yè)制造業(yè)開始邁入3．0時(shí)代，工廠設(shè)備開始實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)，生產(chǎn)效率、良品率、分工合作、機(jī)械設(shè)備壽命等都得到了前所未有的提高。在此階段，工廠開始大量采用PC、PLC／單片機(jī)等真正電子、信息技術(shù)自動(dòng)化控制的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。目前國(guó)內(nèi)的眾多中小型工廠還停留在工業(yè)2．0到3．0之間。

隨著德國(guó)工業(yè)4．0的提出，眾多走在技術(shù)前沿的工業(yè)制造工廠開始進(jìn)行更高一層的升級(jí)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)體物理世界與虛擬世界融合，將產(chǎn)品全生命周期、全制造流程數(shù)字化以及基于信息通信技術(shù)的模塊集成，形成一種高度靈活、個(gè)性化、數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)新生產(chǎn)模式。

目前智能制造流程主要包含：自動(dòng)化、數(shù)字化以及智能化。即：

自動(dòng)化：即設(shè)備層，包括智能化設(shè)備、操作系統(tǒng)、通訊口、可編程等功能模塊；

數(shù)字化：即數(shù)據(jù)層，包括 Digital Twin、實(shí)體工廠數(shù)字化等；

智能化：即決策層，包括數(shù)據(jù)應(yīng)用、大數(shù)據(jù)、人工智能等。

簡(jiǎn)單來說，就是過去一直以自動(dòng)化設(shè)備為主導(dǎo)的生產(chǎn)制造開始往智能制造方向發(fā)展，在這個(gè)過程中，將會(huì)利用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)甚至大數(shù)據(jù)和人工智能來幫助工廠實(shí)現(xiàn)智能制造升級(jí)，比如過去設(shè)備出了故障，只能進(jìn)行報(bào)修和保養(yǎng)，而現(xiàn)在智能化系統(tǒng)將會(huì)在故障發(fā)生之前進(jìn)行預(yù)警，實(shí)現(xiàn)周期性有效保養(yǎng)計(jì)劃，大數(shù)據(jù)分析可以將設(shè)備最容易出現(xiàn)故障的點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從而反饋給設(shè)備制造商，對(duì)設(shè)備的升級(jí)和制造提供精確有效的參考數(shù)據(jù)。

以Ruff Plant Insigh（中文名：設(shè)備寶）為例

設(shè)備寶是 Ruff 在2017年年初推出的一款物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)品，其主要目的是幫助工廠進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)化改造，實(shí)現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型。

目前，設(shè)備寶主要對(duì)工廠的四個(gè)維度進(jìn)行數(shù)字化改造，包括設(shè)備端、生產(chǎn)過程、工藝以及生產(chǎn)流程管理。

－在設(shè)備端，設(shè)備寶可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控、巡檢點(diǎn)的實(shí)時(shí)反饋、維修保養(yǎng)的周期計(jì)劃、備品備件的有效管理以及故障庫的建立，從而讓工廠的生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化監(jiān)控與運(yùn)維。

－生產(chǎn)過程主要集中在生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)監(jiān)控，包括預(yù)警規(guī)則的設(shè)置，在電流、電壓、速度等參數(shù)發(fā)生異常時(shí)進(jìn)行反饋，同事事件庫的建立可以保存生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的各種故障和問題，

－工藝維度主要集中在產(chǎn)品生產(chǎn)監(jiān)控、工藝流程追溯以及產(chǎn)品質(zhì)量交叉對(duì)比，從而提升產(chǎn)品的良品率及工藝質(zhì)量的改進(jìn)。

－在生產(chǎn)流程管理層面，可以實(shí)現(xiàn)無人化管理，包括生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表、班組記錄、權(quán)限管理等。

Ruff 改造流程

實(shí)現(xiàn)功能：

數(shù)字化的實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)線和總體與各工段的生產(chǎn)、設(shè)備、工藝等情況；

對(duì)生產(chǎn)效率、產(chǎn)量、消耗進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)，保證生產(chǎn)過程的精準(zhǔn)實(shí)時(shí)；

監(jiān)控設(shè)備的整體工作情況，記錄每次停機(jī)的具體情況；

提供設(shè)備各個(gè)指標(biāo)的實(shí)時(shí)和所有歷史數(shù)據(jù)，用戶可配置規(guī)則，預(yù)警設(shè)備是否異常。

因此，智能制造系統(tǒng)作為開放性服務(wù)數(shù)據(jù)，提供智慧制造發(fā)展基礎(chǔ)，鏈接更多智慧系統(tǒng)。同時(shí)依托數(shù)據(jù)的積累，結(jié)合訂單和生產(chǎn)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，自動(dòng)調(diào)整生產(chǎn)，提供最優(yōu)生產(chǎn)方案并執(zhí)行。最終借助人工智能深度學(xué)習(xí)以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的幫助，融入人機(jī)物協(xié)同和情景感知實(shí)現(xiàn)低成本的工藝迭代和制造升級(jí)。

以某人造板工廠改造為例

云南某人造板龍頭企業(yè)主營(yíng)刨花板、板式家具等，具有一條刨花板線、一條制膠線以及板式家具車間，其中刨花板線為2016年改造的迪芬巴赫連續(xù)平壓線，刨花板線年產(chǎn)約20萬m3左右，年產(chǎn)值約3億。

工廠示意圖

項(xiàng)目成立：2017年5月

項(xiàng)目藍(lán)圖：智能制造

項(xiàng)目短期目標(biāo)：提升刨花板產(chǎn)線開機(jī)率

設(shè)備包切入點(diǎn)：通過設(shè)備預(yù)測(cè)性運(yùn)維來提升開機(jī)率

分4個(gè)階段：接入－設(shè)備管理－生產(chǎn)管理－工藝管理

接入情況：接入刨花板產(chǎn)線部分先進(jìn)設(shè)備，使用7臺(tái)網(wǎng)關(guān)接入了16臺(tái)PLC

工藝制程

在數(shù)據(jù)采集的過程中，Ruff 對(duì)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行了采集及應(yīng)用，包括：

自動(dòng)采集的數(shù)據(jù)：

－設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)：電流、鼻子閉合狀態(tài)、溫度、速度等指標(biāo)；

－生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)：合格品數(shù)量、廢品量、班組、流量、其它工藝數(shù)據(jù)；

人工采集的數(shù)據(jù)

－設(shè)備監(jiān)控規(guī)則、設(shè)備保養(yǎng)規(guī)則、備件庫存、計(jì)劃停機(jī)

后續(xù)采集計(jì)劃

－膠體消耗

－規(guī)格等數(shù)據(jù)

自動(dòng)采集

人工錄入

應(yīng)用實(shí)例－產(chǎn)線遠(yuǎn)程監(jiān)控

應(yīng)用實(shí)例－設(shè)備管理

根據(jù)工廠使用的反饋得知，目前工廠開機(jī)率提升了86－93％，設(shè)備巡檢頻率降低，同時(shí)月良品率從99．25％提升至99．57％，備件管理走上了正軌，從而大幅降低備件的采購(gòu)成本和更換頻率。