對后整理行業智能化發展的幾點思考
自《中國制造2025》發布以來,概念層面可謂異彩紛呈,從工業4.0、工業信息化到智能制造、人工智能AI,無人工廠等等,似乎工業智能化、無人化時代近在眼前。
然而現實情況是,中國工業現在還沒有走完自動化,還有很多工業甚至連半自動化都做不到。華為的創始人任正非對此所做的判斷很客觀,他認為,在人工智能時代,首先要強調工業自動化;工業自動化以后,才可能走進信息化;只有信息化后,才能智能化。
通俗地講,自動化是設備按照設定的程序和要求,自動完成工作,多用于流程性很強的單一重復性工作。信息化就是現代通信、網絡、數據庫技術的總稱,即我們現在經常所說的互聯網、大數據、云技術等。智能化是通過各種傳感器感知環境狀態,在網絡、大數據、物聯網和人工智能等技術的支持下,將環境狀態變化情況數據化、變量化,控制系統根據目標需求對設備進行控制,使其自動調節狀態完成工作,能動地滿足人的各種需求。
先說自動化,目前后整理設備基本上大都已實現了單機的自動化,大量采用PLC,觸摸屏,變頻器技術,使各種指標參數數字化了,調整方便而且精準,提高了產品的穩定性,降低了勞動強度。但整體的自動化程度還是有差距的,目前設備生產廠家主要工作還是放在如何提升設備的自動控制技術上,如工藝參數在線采集與自動控制,通過各種新型傳感器,對生產設備的工藝參數,如速度、張力、溫度、壓力等一系列的參數進行實時的數據采集,并由自動控制裝置按照工藝要求進行在線實時的調整;采用自動裝備代替人工,如機器人(機械臂)、搬運小車(AGV),實現車間物料的輸送,大大減少了工人的體力,提高勞動生產率,節能降耗。
再來說信息化,現在信息化技術的發展可以說是突飛猛進,各種通訊技術,互聯網,大數據,云技術被大量運用到各行各業。對工控行業來說,各種通訊協議的采用幫助我們減少接線,提高了大量數據的快速準確的傳送速度。WiFi技術幫助我們利用手機和ipad直接監控觸摸屏的數據和功能。利用局域網使我們能在車間辦公室或控制室監控數據和狀態。利用互聯網和云技術,把需要采集的數據放在云服務器,使用手機,ipad,電腦等個人終端設備通過專用軟件或瀏覽器訪問云服務器就能監控數據了。以上技術均在我公司現有的起、剪、燙、磨等產品上進行了測試,可以推廣使用。通過局域網進行集中監控的技術已在圣山印染、宏興印染得到運用。
重點來說一下我對智能化的理解。智能化是一個很寬泛的概念,小到一個閉環控制系統,大到無人化工廠,再到能夠進行深度學習的AI人工智能,都在智能化的范疇內。智能化必須以自動化、信息化為基礎,從廣義來說它包含了自動化和信息化。從制造行業來看,可分為智能化生產和智能化管理,具體可分以下步驟:
一、單機的智能化。這是自動化向全面智能化發展的基礎,也是我們目前正在重點研究和開發的方向。采用各類傳感器,如稱重、位移、溫度、光電傳感器、旋轉編碼器、伺服技術、視覺系統等,實現如張力、溫度的自動閉環控制,位置的精準定位,縫頭的自動檢測和避讓,自動磨針等功能。
二、生產成套線的智能化。在單機智能化的基礎上,實現機臺之間的張力自動控制,單動和聯動的選擇。利用局域網或互聯網對工藝參數進行在線采集和監控,對程序遠程下載,對故障遠程診斷。隨著IT的飛速發展,現在更多是通過云技術,在云平臺上實現上述功能,并能管理數據和歷史存檔。
三、工廠的智能化,它包含了設備的全面自動化和管理的智能化。一個工廠通常有多個車間,一個車間有多條生產線,每條生產線有不同的工藝和產品,要實現智能化管理,首先要實現單機的自動化和生產線的智能化,對工藝參數進行在線采集和集中控制,即SFC系統,這是基礎。然后需要對生產狀況、設備狀態、能源消耗、生產質量、物料消耗等信息進行實時采集和分析,進行高效排產和合理排班,顯著提高設備利用率,這就是制造執行系統(MES),是中間層。頂層就是ERP,即企業資源計劃。
四、智能化的終極目標就是AI人工智能。它是由現代通信與信息技術、計算機網絡技術、行業技術、智能控制技術匯集而成,從語言、感覺到記憶再到思維這一過程也可稱為“智慧”。它有以下特征:一是具有能夠感知外部世界、獲取外部信息的能力;二是具有記憶和思維能力;三是具有學習能力和自適應能力;四是具有行為決策能力。
我們目前重點要做的是加強單機的智能化,推進生產成套線的智能化,規劃工廠的智能化。從現階段來看,要在印染行業推廣智能化還存在很多難點:一是設備的自動化率還不高;二是粗放型管理,管理思路和能力有待提高;三是資金的投入;四是人力資源的投入。
不管怎樣,自動化的最終目的就是為了實現智能化,智能化是制造自動化的發展方向。智能化、無人化時代終究會到來,但要走的路還很長。