(3)完善企业管理系统。实时的数据采集过程、网络化的数据分析结构能够完整地反映车间生产过程,让企业在管理员工业绩、分析工件的加工时间加工效率、计算成本收益等方面日趋及时准确,给企业在管理方面提供新的视角。论文网
1。2 数字化车间与能量管理技术
各式各样的新产品在科学技术的发展下不断涌现,新兴的产品往往比之前的产品更为复杂,但从另一方面来看,过于迅速的技术发展导致产品平均市场寿命日益缩短,原始的大批量的生产方式面临挑战,美国麻省理工大学在1954年研制出了第一台数控铣床[6],揭开了柔性自动化的序幕。在20世纪70年代初,柔性自动化被投入生产使用,其发展过程大致可以分为三个步骤。首先是一台独立的数控车床或铣床,接着车床和铣床构成加工车间,并且可以自动换刀,然后工件在加工中心的制造单元和系统中能够自动更新,最后将数字化车间基于计算机集成制造系统的全面自动化变为现实[7]。如今是电子信息高新技术高速发展的社会,市场需求也日趋个性化和多样化,未来先进制造技术必定也是朝精密化、智能化[8]发展。
数字化技术的理论基础是信息科学,主要依赖于计算机软硬件、通信协议、信息存储、周边设备和互联网络等技术手段,主要包括是对离散化信息进行扫描处理后存储并且继续传递、传感、执行、物化、支持、集成和联网等一系列过程的集合[9]。数字化技术是一种具有分辨率高、信噪比高、表述精度高、传递可靠迅速、可编程处理、处理迅速、便与存储、提取和集成、联网等技术优势的通信信息工程技术,这些优势有利于各个专业领域技术的改造革新。与传统制造技术相比,数字化技术更注重数字化技术和制造技术的融合,其理论基础是制造工程科学,是先进制造技术的核心。
数字制造是用数字化定量、表述、存储、处理和控制方法[10],而数字化车间的核心在于制造资源、生产操作和产品,并且在现有的实际数字化制造系统中,对数字化产品的数据进行设计后,对生产过程进行计算机仿真优化及虚拟制造 [11]。数字化车间以高性能计算机及高速网络为支撑,用计算机对真实制造世界的对象和活动进行建模与仿真,它主要涵盖了以下四个方面[12]:
(1)工艺规划:主要描述加工生产零部件的工作流程、工作地点和两者之间的关系,是产品制造的基础。
(2)工艺设计:计划加工某一零部件过程中所涉及的具体工序、加工进程、加工设备、工装工时等的信息,若涉及数控加工则是编写数控加工代码进行加工。
(3)工艺仿真:基于三维及虚拟仿真技术,将工艺规划、工艺设计过程在计算机虚拟环境中进行模拟,便于用户修改操作工艺设备及调整相关参数。
(4)工艺管理:对进行上述工艺规划、工艺设计、工艺仿真三个过程中产生的文档、数据进行管理。
伴随着数字化制造的发展,原有的车间监控强度已经跟不上企业的要求,对于生产过程的监控企业有了更高的要求。对于已经转型为生产规模大、生产过程连续的大中型企业来说,原来简单局部的控制和依赖于经验的管理已经无法满足生产发展要求,现阶段的管理系统应该从企业的全局考虑,产生了一系列能量制造管理系统。例如计算机集成制造系统CIMS(Computer Integrated Manufacturing System),就是将生产经营活动在计算机网络中整合起来;主要目的在于整合资源的企业资源计划ERP(Enterprise Resource Planning)和智能资源计划IRP(Intelligent Resource Planning)等。