智能制造背景下制造業廠房設計要點

來源：建科 瀏覽：- 發布日期：2023-11-07 06:38:31

在(zai)智(zhi)能(neng)制(zhi)造的(de)背景(jing)下(xia)，制(zhi)造業(ye)(ye)(ye)廠房(fang)設(she)計(ji)(ji)應首先明確(que)(que)整(zheng)(zheng)體方案與(yu)布局，將(jiang)原(yuan)本獨(du)立的(de)生(sheng)產(chan)(chan)區(qu)(qu)(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)整(zheng)(zheng)合(he)成(cheng)智(zhi)能(neng)聯合(he)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)生(sheng)產(chan)(chan)區(qu)(qu)(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)，并設(she)置成(cheng)不同生(sheng)產(chan)(chan)單元(yuan)。這(zhe)(zhe)種布局方式可(ke)(ke)確(que)(que)保工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)生(sheng)產(chan)(chan)物(wu)(wu)流的(de)通(tong)暢性(xing)，提高生(sheng)產(chan)(chan)設(she)備的(de)調整(zheng)(zheng)便利(li)性(xing)，同時在(zai)生(sheng)產(chan)(chan)區(qu)(qu)(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)周邊設(she)置辦公區(qu)(qu)(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)、職工(gong)(gong)休閑區(qu)(qu)(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)、更衣區(qu)(qu)(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)等！這(zhe)(zhe)種智(zhi)能(neng)制(zhi)造業(ye)(ye)(ye)廠房(fang)設(she)計(ji)(ji)方式，可(ke)(ke)發揮(hui)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)生(sheng)產(chan)(chan)區(qu)(qu)(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)運行功能(neng)，還(huan)(huan)可(ke)(ke)為職工(gong)(gong)在(zai)不同區(qu)(qu)(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)間活動(dong)往(wang)來提供便利(li)。與(yu)此同時，還(huan)(huan)應將(jiang)物(wu)(wu)流倉庫區(qu)(qu)(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)安排在(zai)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)生(sheng)產(chan)(chan)區(qu)(qu)(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)附近，縮短(duan)兩個區(qu)(qu)(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)間距離，保障AGV智(zhi)能(neng)物(wu)(wu)流運輸車的(de)運行通(tong)暢。下(xia)面(mian)廣東建科設(she)計(ji)(ji)淺談一下(xia)智(zhi)能(neng)制(zhi)造背景(jing)下(xia)制(zhi)造業(ye)(ye)(ye)廠房(fang)設(she)計(ji)(ji)的(de)幾個要點：

1、合理布局生產區域

工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)廠(chang)房(fang)實際(ji)應(ying)(ying)用(yong)過(guo)程中(zhong)(zhong)，會使用(yong)多(duo)種(zhong)復雜(za)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)工(gong)(gong)(gong)藝，就(jiu)會對智(zhi)能(neng)制造業(ye)(ye)廠(chang)房(fang)設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)與(yu)(yu)布(bu)局(ju)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)一(yi)定(ding)影(ying)響，因(yin)(yin)此在設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)過(guo)程中(zhong)(zhong)，應(ying)(ying)綜合(he)(he)考慮生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)需(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)、物(wu)(wu)流(liu)需(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)，將(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)各類因(yin)(yin)素影(ying)響程度降至最低，才可(ke)提高(gao)(gao)智(zhi)能(neng)制造業(ye)(ye)廠(chang)房(fang)設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)的合(he)(he)理性。開展(zhan)智(zhi)能(neng)制造業(ye)(ye)廠(chang)房(fang)設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)前，建(jian)筑設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)師(shi)應(ying)(ying)充分調(diao)研(yan)職工(gong)(gong)(gong)人員(yuan)活動規律、物(wu)(wu)流(liu)需(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)、信(xin)息化(hua)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)需(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)，使用(yong)拓展(zhan)空(kong)間(jian)、彈(dan)性化(hua)聯合(he)(he)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)區(qu)(qu)域(yu)設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)方(fang)式(shi)！如可(ke)將(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)職工(gong)(gong)(gong)辦公、衛生(sheng)(sheng)(sheng)間(jian)、餐廳(ting)等區(qu)(qu)域(yu)進行集中(zhong)(zhong)化(hua)設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)，安排于工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)區(qu)(qu)域(yu)一(yi)側，同時(shi)(shi)整合(he)(he)職工(gong)(gong)(gong)休閑、更換衣物(wu)(wu)、車間(jian)辦公等功能(neng)區(qu)(qu)域(yu)，將(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)其安排于工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)區(qu)(qu)域(yu)另一(yi)側，而(er)物(wu)(wu)流(liu)倉庫則與(yu)(yu)上述(shu)各聯合(he)(he)區(qu)(qu)域(yu)分隔開來，使生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)區(qu)(qu)域(yu)周邊(bian)環繞各功能(neng)區(qu)(qu)域(yu)，形成復合(he)(he)型智(zhi)能(neng)制造業(ye)(ye)廠(chang)房(fang)設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)方(fang)案。對于生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)區(qu)(qu)域(yu)部分，若其中(zhong)(zhong)局(ju)部區(qu)(qu)域(yu)包含隔離需(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)，可(ke)采用(yong)臨時(shi)(shi)格(ge)擋方(fang)式(shi)，在實際(ji)應(ying)(ying)用(yong)智(zhi)能(neng)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)廠(chang)房(fang)的過(guo)程中(zhong)(zhong)，企業(ye)(ye)可(ke)依據(ju)實際(ji)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)靈活調(diao)整。另一(yi)方(fang)面(mian)，設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)師(shi)應(ying)(ying)將(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)實際(ji)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)流(liu)程作為基礎，聯合(he)(he)技術部門共同設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)智(zhi)能(neng)化(hua)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)物(wu)(wu)流(liu)管理系統(tong)、AGV智(zhi)能(neng)化(hua)物(wu)(wu)流(liu)運輸車，通過(guo)這種(zhong)設(she)(she)(she)(she)(she)計(ji)方(fang)式(shi)，可(ke)提高(gao)(gao)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)區(qu)(qu)域(yu)內(nei)原料(liao)運輸精準性，提高(gao)(gao)物(wu)(wu)流(liu)、工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)間(jian)運轉循環流(liu)暢性，保(bao)障工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)與(yu)(yu)物(wu)(wu)流(liu)運輸效率(lv)。

2、積極開展信息設施設計

 智(zhi)能(neng)(neng)工業(ye)廠(chang)房(fang)(fang)投(tou)入使用(yong)后(hou)，各類設(she)備均有(you)較高信(xin)息需(xu)求(qiu)，如物流(liu)設(she)備、辦公設(she)備、工業(ye)制(zhi)造設(she)備等。不(bu)同設(she)備會生成(cheng)不(bu)同類型信(xin)息，并(bing)于智(zhi)能(neng)(neng)工業(ye)廠(chang)房(fang)(fang)內廣泛分布，同時還(huan)會對(dui)數據傳輸(shu)過程(cheng)、傳輸(shu)時間(jian)、信(xin)息網絡狀態等方面提出較高要求(qiu)。如果依靠傳統有(you)線網絡傳輸(shu)方式，無法滿(man)足信(xin)息數據傳輸(shu)需(xu)求(qiu)，因此在智(zhi)能(neng)(neng)制(zhi)造業(ye)廠(chang)房(fang)(fang)設(she)計過程(cheng)中，應加(jia)入5G技術，構(gou)建(jian)智(zhi)能(neng)(neng)化(hua)5G信(xin)息轉運(yun)平臺。

為在智(zhi)能(neng)(neng)制造業廠房設(she)計中(zhong)加入5G無線網絡(luo)技術，設(she)計師(shi)可在生(sheng)(sheng)產(chan)區域局部(bu)位(wei)置(zhi)使用固定網絡(luo)，提(ti)高可移(yi)動式(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)設(she)備(bei)部(bu)署效(xiao)果(guo)，如智(zhi)能(neng)(neng)物(wu)流運(yun)輸車(che)。與此同(tong)時(shi)，還需(xu)在信息數據轉運(yun)處理(li)中(zhong)心搭載智(zhi)能(neng)(neng)化(hua)系統管(guan)理(li)模(mo)塊，并將其劃分成(cheng)智(zhi)能(neng)(neng)工(gong)業制造、智(zhi)能(neng)(neng)物(wu)流管(guan)理(li)系統等多(duo)(duo)個(ge)功能(neng)(neng)模(mo)塊，進而對物(wu)流、工(gong)業生(sheng)(sheng)產(chan)、廠房環(huan)境管(guan)理(li)等多(duo)(duo)方(fang)面形成(cheng)系統化(hua)管(guan)控，為智(zhi)能(neng)(neng)化(hua)生(sheng)(sheng)產(chan)、智(zhi)能(neng)(neng)化(hua)辦公、智(zhi)能(neng)(neng)物(wu)流等多(duo)(duo)個(ge)生(sheng)(sheng)產(chan)環(huan)節與內(nei)容提(ti)供網絡(luo)信息服務。

智能(neng)工(gong)業廠(chang)房(fang)(fang)信息(xi)設(she)(she)施設(she)(she)計(ji)中(zhong)應包含內容為：有(you)線網(wang)絡(luo)(luo)、無(wu)線網(wang)絡(luo)(luo)、信息(xi)數(shu)據(ju)處理中(zhong)心(xin)。其中(zhong)，布(bu)置(zhi)有(you)線網(wang)絡(luo)(luo)時(shi)，可(ke)使用非隱蔽式(shi)雙絞線；布(bu)置(zhi)主干數(shu)據(ju)時(shi)，可(ke)采用萬兆(zhao)光(guang)纖(xian)，以(yi)確保網(wang)絡(luo)(luo)信息(xi)傳輸速率；構(gou)建(jian)智能(neng)化數(shu)據(ju)處理中(zhong)心(xin)時(shi)，將光(guang)纖(xian)與(yu)主干數(shu)據(ju)布(bu)線進行連接(jie)，之后連通有(you)線網(wang)絡(luo)(luo)，并與(yu)各信息(xi)終(zhong)端相連。通過這種設(she)(she)計(ji)方(fang)式(shi)，可(ke)保障系統穩定、安全運行，還可(ke)節約(yue)設(she)(she)計(ji)成(cheng)本。與(yu)此同時(shi)，設(she)(she)計(ji)師還應在智能(neng)工(gong)業廠(chang)房(fang)(fang)設(she)(she)備(bei)密(mi)集區(qu)域(yu)內采用獨立光(guang)纖(xian)網(wang)絡(luo)(luo)設(she)(she)計(ji)，將其與(yu)廠(chang)房(fang)(fang)網(wang)絡(luo)(luo)連接(jie)，提(ti)高設(she)(she)備(bei)密(mi)集區(qu)域(yu)信息(xi)傳輸速度(du)與(yu)精準性，使有(you)線網(wang)絡(luo)(luo)構(gou)成(cheng)方(fang)式(shi)更(geng)加(jia)靈(ling)活，為智能(neng)工(gong)業廠(chang)房(fang)(fang)投入(ru)使用后的調整與(yu)改進提(ti)供便利，降低(di)設(she)(she)備(bei)故障發生概率，保障工(gong)業生產效率。

對于5G技術應用方(fang)面(mian)，設計師可(ke)使用5G網絡(luo)基站(zhan)，將其布設在獨立平(ping)臺中，確保(bao)信號可(ke)覆(fu)蓋智(zhi)(zhi)能(neng)工(gong)業(ye)廠(chang)房每個角落(luo)，防止出現網絡(luo)盲區，還可(ke)為各移動設備提供網絡(luo)支持，如(ru)智(zhi)(zhi)能(neng)物流運(yun)(yun)輸車(che)。另外，設計師還應在智(zhi)(zhi)能(neng)制造(zao)業(ye)廠(chang)房設計中加入智(zhi)(zhi)能(neng)化信息處(chu)(chu)理(li)轉(zhuan)運(yun)(yun)中心設計，結合防靜電地板與(yu)(yu)智(zhi)(zhi)能(neng)機房空(kong)調，避免運(yun)(yun)行過程發生(sheng)安全(quan)問題(ti)。并為中心配備足夠智(zhi)(zhi)能(neng)信息服務處(chu)(chu)理(li)器(qi)，保(bao)證處(chu)(chu)理(li)器(qi)可(ke)高效整(zheng)合并處(chu)(chu)理(li)生(sheng)產數(shu)據，提高智(zhi)(zhi)能(neng)工(gong)業(ye)廠(chang)房運(yun)(yun)行效率，滿(man)足生(sheng)產與(yu)(yu)運(yun)(yun)行、管理(li)等多(duo)方(fang)面(mian)需求。

3、結合精密生產環境，開展智能設備設計

智能工業廠(chang)(chang)房(fang)運(yun)行過(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)中，會使(shi)用大(da)(da)量精(jing)密儀器與(yu)(yu)設備(bei)，其在(zai)運(yun)行過(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)中，容(rong)易(yi)受到噪聲、溫(wen)度、濕(shi)度等多方面因素(su)影響(xiang)。為確保(bao)精(jing)密儀器與(yu)(yu)設備(bei)運(yun)行效率與(yu)(yu)安(an)全性，管理(li)人員(yuan)會對廠(chang)(chang)房(fang)內(nei)溫(wen)度、濕(shi)度進行調節(jie)，確保(bao)其處于(yu)合理(li)范圍內(nei)。但由于(yu)部(bu)分(fen)工業廠(chang)(chang)房(fang)設計層高較高、空間大(da)(da)，因此會對溫(wen)度、濕(shi)度控制(zhi)帶來較大(da)(da)困難(nan)，還(huan)有部(bu)分(fen)廠(chang)(chang)房(fang)會在(zai)外墻設計中采用玻璃(li)幕墻，若夏季(ji)溫(wen)度較高，便會使(shi)室內(nei)溫(wen)度大(da)(da)幅上漲，降低工業生產(chan)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)的(de)安(an)全性。因此開展智能制(zhi)造業廠(chang)(chang)房(fang)設計過(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)中，應考(kao)慮(lv)到這些(xie)因素(su)。

1）使用(yong)智(zhi)能(neng)化室(shi)內(nei)空(kong)調系(xi)統(tong)。為對(dui)智(zhi)能(neng)工(gong)業(ye)廠(chang)房室(shi)內(nei)溫度與環(huan)境進行(xing)靈(ling)活調整，可(ke)(ke)采用(yong)智(zhi)能(neng)化室(shi)內(nei)空(kong)調系(xi)統(tong)設(she)計，如將DDC智(zhi)能(neng)控制(zhi)模塊加入空(kong)調控制(zhi)系(xi)統(tong)中，結合智(zhi)能(neng)工(gong)業(ye)廠(chang)房各區域傳感器(qi)收集的溫度數據，智(zhi)能(neng)空(kong)調系(xi)統(tong)便可(ke)(ke)自動開啟(qi)、關(guan)閉，對(dui)廠(chang)房內(nei)部溫度、濕(shi)度進行(xing)靈(ling)活調節(jie)，確保其符合生產需(xu)求(qiu)，還(huan)可(ke)(ke)避免(mian)各類工(gong)業(ye)制(zhi)造設(she)備發生故障，降低系(xi)統(tong)能(neng)耗。

2）應(ying)用(yong)(yong)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)化照明系(xi)(xi)統(tong)、智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)化百葉遮陽系(xi)(xi)統(tong)。部(bu)分工(gong)業(ye)廠(chang)房(fang)會(hui)(hui)采(cai)用(yong)(yong)大面積玻璃幕墻(qiang)設計，陽光直(zhi)射后會(hui)(hui)升高(gao)廠(chang)房(fang)內(nei)部(bu)空間溫(wen)度(du)(du)，使空調系(xi)(xi)統(tong)無法發揮正常能(neng)(neng)效，還會(hui)(hui)為職工(gong)帶來燥(zao)熱之感，影響其身體(ti)健康。故而，設計師依(yi)然可(ke)采(cai)用(yong)(yong)DDC智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)控(kong)制系(xi)(xi)統(tong)，實時(shi)檢測智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)工(gong)業(ye)廠(chang)房(fang)內(nei)部(bu)溫(wen)度(du)(du)、濕(shi)度(du)(du)等(deng)數據，數據轉運處理中心會(hui)(hui)將傳(chuan)感器數據發送至智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)百頁系(xi)(xi)統(tong)、智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)照明系(xi)(xi)統(tong)中，及時(shi)調節(jie)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)工(gong)業(ye)廠(chang)房(fang)室內(nei)溫(wen)度(du)(du)、亮度(du)(du)，同(tong)時(shi)還可(ke)結(jie)合(he)實際生產需(xu)求(qiu)，對不同(tong)區域亮度(du)(du)與色(se)溫(wen)進(jin)行自動化調整，滿(man)足工(gong)業(ye)生產需(xu)求(qiu)的同(tong)時(shi)，節(jie)約空調系(xi)(xi)統(tong)能(neng)(neng)耗。

3）開(kai)展設(she)備能(neng)(neng)(neng)源(yuan)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)化(hua)管理(li)(li)。智(zhi)能(neng)(neng)(neng)制(zhi)造業廠(chang)房(fang)設(she)計(ji)中(zhong)，應加入(ru)設(she)備能(neng)(neng)(neng)源(yuan)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)化(hua)控(kong)制(zhi)模塊，達到人走燈熄(xi)的設(she)計(ji)效果。設(she)計(ji)師(shi)可(ke)制(zhi)作(zuo)廠(chang)房(fang)設(she)備智(zhi)能(neng)(neng)(neng)化(hua)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)管理(li)(li)程(cheng)(cheng)序，對(dui)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)工業廠(chang)房(fang)內水、電(dian)等(deng)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)消耗形(xing)成實時監測與自動化(hua)控(kong)制(zhi)，并全面(mian)記(ji)錄(lu)相關數據，制(zhi)作(zuo)節能(neng)(neng)(neng)措施，還可(ke)設(she)置錯峰(feng)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)使用智(zhi)能(neng)(neng)(neng)化(hua)管理(li)(li)程(cheng)(cheng)序，進而(er)降低(di)能(neng)(neng)(neng)耗，節約能(neng)(neng)(neng)源(yuan)，提高工業生產效率與環保(bao)性。

4、保障人文關懷，營造企業文化

結合(he)目前(qian)我國(guo)工業生(sheng)(sheng)產(chan)實(shi)際(ji)情況來看，工業廠(chang)(chang)(chang)房運(yun)行過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)，由(you)于生(sheng)(sheng)產(chan)設(she)備(bei)密集、廠(chang)(chang)(chang)房內部空間有限(xian)等(deng)因素，使生(sheng)(sheng)產(chan)氛(fen)圍較為(wei)緊張、壓抑。并且，大部分生(sheng)(sheng)產(chan)設(she)備(bei)在運(yun)行過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)會發生(sheng)(sheng)極(ji)(ji)大噪聲與極(ji)(ji)高溫(wen)度，工人(ren)在生(sheng)(sheng)產(chan)操作時(shi)極(ji)(ji)易產(chan)生(sheng)(sheng)疲勞與不適(shi)。為(wei)解決(jue)上述問題，可(ke)利用智能制造(zao)業廠(chang)(chang)(chang)房設(she)計(ji)。設(she)計(ji)師開(kai)展設(she)計(ji)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)，可(ke)在生(sheng)(sheng)產(chan)區域(yu)旁安(an)排(pai)職(zhi)工休(xiu)閑區域(yu)與茶水間，為(wei)職(zhi)工提供(gong)休(xiu)息地(di)點(dian)與零食飲(yin)料(liao)，讓其快速恢復(fu)到良好(hao)工作狀態(tai)，確保工業生(sheng)(sheng)產(chan)效率與安(an)全性。與此同時(shi)，為(wei)提高職(zhi)工工作熱(re)情與主動性，還(huan)可(ke)在這些區域(yu)展示優秀員工事跡(ji)、企(qi)業榮耀等(deng)，讓職(zhi)工在休(xiu)息過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)感(gan)受到企(qi)業發展態(tai)勢，增強職(zhi)工凝聚力。