何謂Digital Manufacturing？Digital manufacturing應用方向介紹

三菱電機自動化不僅有如PLC、伺服電機、變頻器、工業(yè)機器人等硬件產(chǎn)品和基于這些產(chǎn)品打造的綜合解決方案，隨著數(shù)字化工廠、數(shù)字孿生、數(shù)字制造這樣的概念不斷普及，三菱電機工控類數(shù)字化工業(yè)軟件的應用也在增多，對Digital manufacturing這一理念如何理解?三菱電機對應的工業(yè)化軟件產(chǎn)品是什么？數(shù)字制造的未來是如何？

01 何謂Digital Manufacturing?

三菱電機Digital manufacturing的理念就是通過利用數(shù)字技術(shù)促進與虛擬的融合，使虛擬和現(xiàn)實通過數(shù)據(jù)融為一體，現(xiàn)實×數(shù)據(jù)×虛擬使工程鏈、供應鏈進一步升級!

▲Digital manufacturing

由于制造現(xiàn)場數(shù)據(jù)收集范圍有限，導致工業(yè)軟件和現(xiàn)場硬件之間聯(lián)動不足，有鑒于此，三菱電機Digital manufacturing首先從橫向來講，要拓展數(shù)據(jù)收集范圍，從設(shè)備單體到產(chǎn)線到車間到工廠，實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程所產(chǎn)生數(shù)據(jù)的積累，進行對比后從中發(fā)現(xiàn)問題來找到對策;縱向要深挖數(shù)據(jù)的價值，通過引入數(shù)字化仿真技術(shù)、AI技術(shù)等，拓展數(shù)據(jù)的應用形式。

基于以往的這個現(xiàn)場設(shè)備產(chǎn)線的數(shù)據(jù)，打造虛擬產(chǎn)線，在這個空間里面，對方案進行一些驗證修改，再把它反過來應用到現(xiàn)實中產(chǎn)線當中，這樣就可以增加設(shè)備和產(chǎn)線的一個效率，這就是一種典型的數(shù)字孿生應用理念。

那么在這個過程中，Digital manufacturing應用方向如下： ?

1、提高產(chǎn)線設(shè)備設(shè)計，通過工作前置，提升生產(chǎn)協(xié)作水平。

2、通過AI技術(shù)，做到預防性維護，實現(xiàn)不間斷生產(chǎn)。

3、降低人工成本及溝通成本，用軟件替代人類腦力勞動。

4、響應國家號召，促進節(jié)能環(huán)保。

5、解決勞動力不足帶來的弊端，省人化，做到技術(shù)傳承。

6、通過對于生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)深度掌控，最終實現(xiàn)和生產(chǎn)管理銜接。

基于Digital manufacturing理念解決制造現(xiàn)場的課題，按工序解決： ? ?

1、勞動人：人力不足，技術(shù)傳承;

2、市場需求：快速應對生產(chǎn)需求波動和故障問題;

3、社會需求：實現(xiàn)碳中和、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全等準則和要求;

4、全球化趨勢：制造業(yè)企業(yè)出海，提前進行方案設(shè)計，通過設(shè)計開發(fā)、生產(chǎn)制造以及操作維護這三個主要環(huán)節(jié)來解決問題;

02 三菱電機工業(yè)軟件產(chǎn)品

▲三菱電機工業(yè)軟件產(chǎn)品

? 01 ? 3D仿真軟件 MELSOFT Gemini

在PC上構(gòu)建生產(chǎn)線和設(shè)備的3D模型，并在制造實際生產(chǎn)線和設(shè)備之前提供驗證產(chǎn)線 效率和控制動作的功能，通過方案驗證的前置，提升自動化工程整體效率。 ?

基于數(shù)字空間技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)線與設(shè)備層面的布局方案驗證與機械邏輯控制動作的提前驗證。達到對產(chǎn)線進行實際上的構(gòu)筑·改造，或?qū)嶋H制作設(shè)備之前，以3D仿真軟件對產(chǎn)線方案效果、設(shè)備機械動作進行提前驗證，實現(xiàn)減少返工、降低成本的效果。 ?

豐富的e目錄使得產(chǎn)線仿真簡單易上手，內(nèi)置機器人、傳送帶、AGV、作業(yè)人員、立庫貨架、加工設(shè)備等生產(chǎn)線布局驗證所需的組件模型(約2700個)，特別是三菱電機機器人MELFA RH系列、RV系列均有可直接使用的組件模型。主流廠商機器人產(chǎn)品均有設(shè)定完成的組件模型。只需拖放組件并進行簡單設(shè)置，即可構(gòu)筑布局。 ?

FA產(chǎn)品聯(lián)動達到設(shè)備動作、控制程序的預先驗證，通過與工程軟件/FA硬件通訊，進行動作信號同步的方式，再以3D形式的機械動作確認控制邏輯。具備與三菱電機FA硬件產(chǎn)品及工程軟件直連通訊的功能，實現(xiàn)超低時延通訊，有效提高機械干涉檢查效果。借助OPC，亦可兼容其他廠商產(chǎn)品。

方案驗證前置 → 有效減少返工，降低工期，節(jié)約成本另外通過在機械設(shè)計、電氣設(shè)計、控制設(shè)計階段活用3D仿真軟件，通過設(shè)備機械動作確認、控制程序調(diào)整工作的前置，可以有效縮短自動化設(shè)備在導入現(xiàn)場時的現(xiàn)場調(diào)試工期。 ?

方案驗證前置來有效減少返工，降低工期，節(jié)約成本，在產(chǎn)線設(shè)計、驗證階段活用3D仿真軟件，通過對產(chǎn)線方案中設(shè)備·設(shè)施布局、泛物流單位動線等環(huán)節(jié)進行方案驗證及優(yōu)化，可以有效提高實際投產(chǎn)后的產(chǎn)線效果。

02 ? 三菱電機SCADA 軟件產(chǎn)品 GENESIS64

這款軟件不應該只停留在可視化工具這個層面，應該把它作為一個數(shù)據(jù)平臺，因為它從特性上來講，它就很適合作為數(shù)據(jù)平臺，從各個層面上它可以和其他的上位系統(tǒng)和ERP。實現(xiàn)人員、設(shè)備、設(shè)施、信息系統(tǒng)之間全方位的數(shù)據(jù)收集，通過數(shù)據(jù)的可視化及分析應用，改善企業(yè)的運營效率。 ?

另外可視化這個層面，支持手機、平板、AR眼鏡等設(shè)備終端。各種先進的可視化功能與三菱電機FA產(chǎn)品聯(lián)動，作為集中管理FA和IT數(shù)據(jù)的IoT平臺可以監(jiān)控和分析各種數(shù)據(jù)。為廣泛的客戶提供監(jiān)控解決方案，包括工廠自動化、智能樓宇和社會基礎(chǔ)設(shè)施的系統(tǒng)構(gòu)建。

03 ? 數(shù)據(jù)分析診斷軟件 MELSOFT MaiLab

生產(chǎn)現(xiàn)場中，很多需要依靠人員經(jīng)驗·感覺的部分，其實仍有很大的改善空間。這款軟件通過AI技術(shù)提供輕松實現(xiàn)數(shù)據(jù)高級分析/診斷的功能?；跉v史數(shù)據(jù)，生成可用于預測·診斷的數(shù)據(jù)學習模型，實現(xiàn)“經(jīng)驗·感覺”的數(shù)字化和自動化。

MELSOFT MaiLab軟件具有一高一低：使用門檻低，功能上限高：無需數(shù)據(jù)分析專門知識也可以使用，定制化自由度高，可以充分生成精度更高的數(shù)據(jù)模型?？梢宰龅揭韵拢??

參數(shù)調(diào)整：通過學習生產(chǎn)數(shù)據(jù)，替代熟練工人判斷如何調(diào)整參數(shù); 異常原因推測：通過學習以往發(fā)生過的異常狀況及對應的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，推斷異常發(fā)生原因; 品質(zhì)預測：根據(jù)現(xiàn)工段的數(shù)據(jù)推測后續(xù)工段的生產(chǎn)工藝; 維保預測：根據(jù)現(xiàn)階段狀態(tài)數(shù)據(jù)，推測將來可能發(fā)生異常; 人工判斷自動化：依靠人員經(jīng)驗判斷的環(huán)節(jié)實現(xiàn)自動化;

03 Digital Manufacturing的未來

三菱電機Digital Manufacturing希望通過工程鏈連攜實現(xiàn)支援“現(xiàn)實×數(shù)據(jù)×虛擬”的有效循環(huán)，以實現(xiàn)“軟硬結(jié)合”的價值最大化。虛擬空間中的制造數(shù)據(jù) (各種模型) 是數(shù)字孿生資產(chǎn)，以此為中心，與各種工具合作，反復參考和使用，產(chǎn)生價值相乘的最大化。

▲工程鏈連攜

審核編輯：劉清