智能制造背景下制造業(yè)廠房設計要點

來源：建筑設計 瀏覽：- 發(fā)布日期：2023-11-07 06:38:31

在智能制造的背景下，制造業(yè)廠房設計應首先明確整體方案與布局，將原本獨立的生產(chǎn)區(qū)域整合成智能聯(lián)合工業(yè)生產(chǎn)區(qū)域，并設置成不同生產(chǎn)單元。這種布局方式可確保工業(yè)生產(chǎn)物流的通暢性，提高生產(chǎn)設備的調(diào)整便利性，同時在生產(chǎn)區(qū)域周邊設置辦公區(qū)域、職工休閑區(qū)域、更衣區(qū)域等！這種智能制造業(yè)廠房設計方式，可發(fā)揮工業(yè)生產(chǎn)區(qū)域運行功能，還可為職工在不同區(qū)域間活動往來提供便利。與此同時，還應將物流倉庫區(qū)域安排在工業(yè)生產(chǎn)區(qū)域附近，縮短兩個區(qū)域間距離，保障AGV智能物流運輸車的運行通暢。下面廣東建科設計淺談一下智能制造背景下制造業(yè)廠房設計的幾個要點：

1、合理布局生產(chǎn)區(qū)域

工業(yè)廠房實際應用過程中，會使用多種復雜生產(chǎn)工藝，就會對智能制造業(yè)廠房設計與布局產(chǎn)生一定影響，因此在設計過程中，應綜合考慮生產(chǎn)需求、物流需求，將各類因素影響程度降至最低，才可提高智能制造業(yè)廠房設計的合理性。開展智能制造業(yè)廠房設計前，建筑設計師應充分調(diào)研職工人員活動規(guī)律、物流需求、信息化工業(yè)生產(chǎn)需求，使用拓展空間、彈性化聯(lián)合生產(chǎn)區(qū)域設計方式！如可將職工辦公、衛(wèi)生間、餐廳等區(qū)域進行集中化設計，安排于工業(yè)生產(chǎn)區(qū)域一側(cè)，同時整合職工休閑、更換衣物、車間辦公等功能區(qū)域，將其安排于工業(yè)生產(chǎn)區(qū)域另一側(cè)，而物流倉庫則與上述各聯(lián)合區(qū)域分隔開來，使生產(chǎn)區(qū)域周邊環(huán)繞各功能區(qū)域，形成復合型智能制造業(yè)廠房設計方案。對于生產(chǎn)區(qū)域部分，若其中局部區(qū)域包含隔離需求，可采用臨時格擋方式，在實際應用智能工業(yè)廠房的過程中，企業(yè)可依據(jù)實際生產(chǎn)要求靈活調(diào)整。另一方面，設計師應將實際生產(chǎn)流程作為基礎，聯(lián)合技術部門共同設計智能化工業(yè)生產(chǎn)物流管理系統(tǒng)、AGV智能化物流運輸車，通過這種設計方式，可提高生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)原料運輸精準性，提高物流、工業(yè)生產(chǎn)間運轉(zhuǎn)循環(huán)流暢性，保障工業(yè)生產(chǎn)與物流運輸效率。

2、積極開展信息設施設計

智能工業(yè)廠房投入使用后，各類設備均有較高信息需求，如物流設備、辦公設備、工業(yè)制造設備等。不同設備會生成不同類型信息，并于智能工業(yè)廠房內(nèi)廣泛分布，同時還會對數(shù)據(jù)傳輸過程、傳輸時間、信息網(wǎng)絡狀態(tài)等方面提出較高要求。如果依靠傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡傳輸方式，無法滿足信息數(shù)據(jù)傳輸需求，因此在智能制造業(yè)廠房設計過程中，應加入5G技術，構建智能化5G信息轉(zhuǎn)運平臺。

為在智能制造業(yè)廠房設計中加入5G無線網(wǎng)絡技術，設計師可在生產(chǎn)區(qū)域局部位置使用固定網(wǎng)絡，提高可移動式生產(chǎn)設備部署效果，如智能物流運輸車。與此同時，還需在信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)運處理中心搭載智能化系統(tǒng)管理模塊，并將其劃分成智能工業(yè)制造、智能物流管理系統(tǒng)等多個功能模塊，進而對物流、工業(yè)生產(chǎn)、廠房環(huán)境管理等多方面形成系統(tǒng)化管控，為智能化生產(chǎn)、智能化辦公、智能物流等多個生產(chǎn)環(huán)節(jié)與內(nèi)容提供網(wǎng)絡信息服務。

智能工業(yè)廠房信息設施設計中應包含內(nèi)容為：有線網(wǎng)絡、無線網(wǎng)絡、信息數(shù)據(jù)處理中心。其中，布置有線網(wǎng)絡時，可使用非隱蔽式雙絞線；布置主干數(shù)據(jù)時，可采用萬兆光纖，以確保網(wǎng)絡信息傳輸速率；構建智能化數(shù)據(jù)處理中心時，將光纖與主干數(shù)據(jù)布線進行連接，之后連通有線網(wǎng)絡，并與各信息終端相連。通過這種設計方式，可保障系統(tǒng)穩(wěn)定、安全運行，還可節(jié)約設計成本。與此同時，設計師還應在智能工業(yè)廠房設備密集區(qū)域內(nèi)采用獨立光纖網(wǎng)絡設計，將其與廠房網(wǎng)絡連接，提高設備密集區(qū)域信息傳輸速度與精準性，使有線網(wǎng)絡構成方式更加靈活，為智能工業(yè)廠房投入使用后的調(diào)整與改進提供便利，降低設備故障發(fā)生概率，保障工業(yè)生產(chǎn)效率。

對于5G技術應用方面，設計師可使用5G網(wǎng)絡基站，將其布設在獨立平臺中，確保信號可覆蓋智能工業(yè)廠房每個角落，防止出現(xiàn)網(wǎng)絡盲區(qū)，還可為各移動設備提供網(wǎng)絡支持，如智能物流運輸車。另外，設計師還應在智能制造業(yè)廠房設計中加入智能化信息處理轉(zhuǎn)運中心設計，結(jié)合防靜電地板與智能機房空調(diào)，避免運行過程發(fā)生安全問題。并為中心配備足夠智能信息服務處理器，保證處理器可高效整合并處理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，提高智能工業(yè)廠房運行效率，滿足生產(chǎn)與運行、管理等多方面需求。

3、結(jié)合精密生產(chǎn)環(huán)境，開展智能設備設計

智能工業(yè)廠房運行過程中，會使用大量精密儀器與設備，其在運行過程中，容易受到噪聲、溫度、濕度等多方面因素影響。為確保精密儀器與設備運行效率與安全性，管理人員會對廠房內(nèi)溫度、濕度進行調(diào)節(jié)，確保其處于合理范圍內(nèi)。但由于部分工業(yè)廠房設計層高較高、空間大，因此會對溫度、濕度控制帶來較大困難，還有部分廠房會在外墻設計中采用玻璃幕墻，若夏季溫度較高，便會使室內(nèi)溫度大幅上漲，降低工業(yè)生產(chǎn)過程的安全性。因此開展智能制造業(yè)廠房設計過程中，應考慮到這些因素。

1）使用智能化室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)。為對智能工業(yè)廠房室內(nèi)溫度與環(huán)境進行靈活調(diào)整，可采用智能化室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)設計，如將DDC智能控制模塊加入空調(diào)控制系統(tǒng)中，結(jié)合智能工業(yè)廠房各區(qū)域傳感器收集的溫度數(shù)據(jù)，智能空調(diào)系統(tǒng)便可自動開啟、關閉，對廠房內(nèi)部溫度、濕度進行靈活調(diào)節(jié)，確保其符合生產(chǎn)需求，還可避免各類工業(yè)制造設備發(fā)生故障，降低系統(tǒng)能耗。

2）應用智能化照明系統(tǒng)、智能化百葉遮陽系統(tǒng)。部分工業(yè)廠房會采用大面積玻璃幕墻設計，陽光直射后會升高廠房內(nèi)部空間溫度，使空調(diào)系統(tǒng)無法發(fā)揮正常能效，還會為職工帶來燥熱之感，影響其身體健康。故而，設計師依然可采用DDC智能控制系統(tǒng)，實時檢測智能工業(yè)廠房內(nèi)部溫度、濕度等數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)運處理中心會將傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送至智能百頁系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)中，及時調(diào)節(jié)智能工業(yè)廠房室內(nèi)溫度、亮度，同時還可結(jié)合實際生產(chǎn)需求，對不同區(qū)域亮度與色溫進行自動化調(diào)整，滿足工業(yè)生產(chǎn)需求的同時，節(jié)約空調(diào)系統(tǒng)能耗。

3）開展設備能源智能化管理。智能制造業(yè)廠房設計中，應加入設備能源智能化控制模塊，達到人走燈熄的設計效果。設計師可制作廠房設備智能化能源管理程序，對智能工業(yè)廠房內(nèi)水、電等能源消耗形成實時監(jiān)測與自動化控制，并全面記錄相關數(shù)據(jù)，制作節(jié)能措施，還可設置錯峰能源使用智能化管理程序，進而降低能耗，節(jié)約能源，提高工業(yè)生產(chǎn)效率與環(huán)保性。

4、保障人文關懷，營造企業(yè)文化

結(jié)合目前我國工業(yè)生產(chǎn)實際情況來看，工業(yè)廠房運行過程中，由于生產(chǎn)設備密集、廠房內(nèi)部空間有限等因素，使生產(chǎn)氛圍較為緊張、壓抑。并且，大部分生產(chǎn)設備在運行過程中會發(fā)生極大噪聲與極高溫度，工人在生產(chǎn)操作時極易產(chǎn)生疲勞與不適。為解決上述問題，可利用智能制造業(yè)廠房設計。設計師開展設計過程中，可在生產(chǎn)區(qū)域旁安排職工休閑區(qū)域與茶水間，為職工提供休息地點與零食飲料，讓其快速恢復到良好工作狀態(tài)，確保工業(yè)生產(chǎn)效率與安全性。與此同時，為提高職工工作熱情與主動性，還可在這些區(qū)域展示優(yōu)秀員工事跡、企業(yè)榮耀等，讓職工在休息過程中感受到企業(yè)發(fā)展態(tài)勢，增強職工凝聚力。