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中国智能制造有哪三条实施路径?

2016年04月22日 13:24中国机床商务网点击:4627

  【中国机床商务网 国内新闻】信息通信技术和制造业的结合是新一轮工业革命的触发点,智能制造已成为新一轮产业竞争的主攻方向。实现智能制造后,可以充分挖掘提升企业的制造产能,保证制造质量,控制生产成本,减少能源、原材料消耗,满足法律法规的环保安全需求,形成企业知识系统,促进企业不断创新。那么,对于广大工业企业而言,如何切实探索一条目标可达成、成本可承受、风险可控制的智能制造实施之路?而这样的发展道路对信息通信业而言又有什么启示?
  
  从实施的角度看,构建智能制造系统需要定位阶段性的目标,并分步实施。比如按照样板工程、类别项目、全企业提升三个层级进行分步实施。在样板工程阶段,服务市场上常常没有理想的整体服务解决方案,需要选择核心软件服务商,借助咨询服务商的力量进行个性化定制开发。
  
  构建智能制造系统三条路径
  
  根据笔者为多家大型工业企业提供咨询服务时了解的信息,企业在构建智能制造系统时,一般都采取自上而下、自下而上、滚雪球的螺旋发展三种方式。
  
  自上而下的发展方式是面向全局全面推行的智能化解决方案,以购置、升级、普及成熟硬件和软件等智能相关产品,构建数据库、知识库为核心,全面收集整合主体各种资源,形成大数据平台,建立标杆,形成应用模式,实现全面推广。青岛红领就是全流程构建智能制造系统,实现智能化提升,每件西服订单都有一个身份电子卡,西服材料在生产线流转,到达某工位时,读取西服的电子卡,工作台前显示出加工指令,工人按照指令要求进行加工。
 
 中国智能制造的三条实施路径 
 
  自下而上的发展方式有利于寻找关键瓶颈,在解决问题基础上进行升级改造。例如某集装箱企业原先使用一台锅炉为发泡料加温,但是偶尔会出现发泡料发泡不足问题,而随着企业生产规模扩大,客户要求提升,企业希望减少这样的问题,于是为锅炉增加了温度检测系统,记录温度过程数据。而又一次出现发泡料发泡不足问题时,企业通过分析数据,认为如果工人正常值班操作,不应该出现这样的问题,最终工人承认偶尔夜班睡觉,未能及时对锅炉进行处置。而在该事件后,工人强化了责任意识,后来该问题就没有再发生过。
  
  螺旋式发展方式以市场为导向,结合核心客户、相关客户、客户的客户等进行扩展,例如海尔模具随着客户需求规模提升,就在青岛本地建立企业合作,要求合作企业实施CPS系统,从而掌控合作企业的设备、人员、刀具等生产过程信息,保证了产品质量的可靠性,而后又把这种模式扩展到武汉的合作企业。
  
  系统、数据、组织三重智能化
  
  在智能制造实施策略方面有三个问题需要重视,分别是构建两化深度融合的系统的系统,进行数据整合,提升生产组织智能化。
  
  智能制造系统把硬件、软件、云利用网络有机地整合到一起,形成了系统的系统,或者说是大型复杂系统。系统构建时实现硬件系统与软件系统的深度融合,软件驱动运作硬件制造执行,硬件执行结果反馈到软件,形成闭环系统,并可不断扩展。硬件系统首先是以提升制造能力为目标的硬件系统构建,尤其强调制造的各种精度、加工尺寸、加工吨位、加工速度等加工性能制造的设备购置、改进,然后是机器人、数控设备、生产线的智能化购置、改造,再是针对现有的硬件设备方面的各种感知、控制、网络集成相关升级改造,实现生产设备的状态监控,实现问题的快速解决、预防性维护,减少计划检修,提升设备的利用率和设备生产产值。软件系统则以MES为核心,上连ERP系统、CRM系统,下连DCS、FCS、PLC等系统,同时实现与网络订单系统有机整合,实现生产计划制定、生产信息传递、生产过程控制、可视化展现,在此基础上实现工业大数据级的分析、计算、优化,指导优化整体生产系统。另外构建工业云大数据平台,以企业集团、地区、行业、生态等模式为主体,实现各种生产数据的汇集、清洗、整合、分析、挖掘,从而提供各种生产指标数据的阀值、模型、案例等知识,支撑所有相关单位的生产工作,并提供样板,促进问题的高效解决,促进产品与服务的创新。
  
  智能制造系统的运作离不开数据,这种数据相对于以往有两种变化。
  
  第一是面向集成应用的数据包变化,比较典型的例如以前设计师在设计时只绘制设计图纸、设计三维模型,而现在变成提交数据包时,必须包括设计数据、工艺数据、物料数据(而且是物料可用量数据),以及相关加工数据,例如制定到某台具体数控设备,这样的数据包可以高效指导生产,更便于今后重用。
  
  第二个变化是数据的量大幅度增加,例如作为一个零件,为了提高柔性,就设置了多种加工方式,针对不同的机床有不同的加工代码,通过DNC系统实现加工代码的统一管理,在生产需要时,根据设备匹配度进行动态配置,向设备推送加工代码,进行刀具准备,实现智能化加工。具体构建时,需要针对企业所有相关数据,分析数据内容、数据之间的关系,构建各种数据模型、计算模型,结合具体业务,实现覆盖业务流、技术发展流、工厂设施生命周期、产品生命周期的全流程。同时需要强化术语定义、计算方法、编码方法、集成方法、数据处理规则等各种相关标准、协议工作。
  
  智能生产组织强调生产人员的能力提升,首先是单元生产能力的高级技师、技工培养,例如LNG船高级焊工培训、认证提升,例如复杂数控机床的维护保养;然后结合智能化的一专多能人员培养,例如船舶行业实现铆焊合并工种,针对工位的复合加工人员培养;例如南车集团针对工位进行安全管理;而在企业的人员构成方面,开展创客模式,发挥企业人员的积极性,海尔模具公司内部,经常是到深夜创客工作区仍灯火通明;在构建与社会大生产协作方面,实现不求我有,但求我用的不同时间、各种层次的人才合作模式,例如很多企业建立了与众多高校的校企合作。
(来源:信息化顾问团)

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