中國智能制造的三條實(shí)施路徑
發(fā)表時間：2016-05-09 08:46:27
信息通信技術(shù)和制造業(yè)的結(jié)合是新一輪工業(yè)革命的觸發(fā)點(diǎn)，智能制造已成為新一輪產(chǎn)業(yè)競爭的主攻方向。實(shí)現(xiàn)智能制造后，可以充分挖掘提升企業(yè)的制造產(chǎn)能，保證制 造質(zhì)量，控制生產(chǎn)成本，減少能源、原材料消耗，滿足法律法規(guī)的環(huán)保安全需求，形成企業(yè)知識系統(tǒng)，促進(jìn)企業(yè)不斷創(chuàng)新。那么，對于廣大工業(yè)企業(yè)而言，如何切實(shí) 探索一條目標(biāo)可達(dá)成、成本可承受、風(fēng)險可控制的智能制造實(shí)施之路？而這樣的發(fā)展道路對信息通信業(yè)而言又有什么啟示？
從實(shí)施的角度看，構(gòu)建智能制造系統(tǒng)需要定位階段性的目標(biāo)，并分步實(shí)施。比如按照樣板工程、類別項目、全企業(yè)提升三個層級進(jìn)行分步實(shí)施。在樣板工程階段，服務(wù)市場上常常沒有理想的整體服務(wù)解決方案，需要選擇核心軟件服務(wù)商，借助咨詢服務(wù)商的力量進(jìn)行個性化定制開發(fā)。
構(gòu)建智能制造系統(tǒng)三條路徑
根據(jù)筆者為多家大型工業(yè)企業(yè)提供咨詢服務(wù)時了解的信息，企業(yè)在構(gòu)建智能制造系統(tǒng)時，一般都采取自上而下、自下而上、滾雪球的螺旋發(fā)展三種方式。
自上而下的發(fā)展方式是 面向全局全面推行的智能化解決方案，以購置、升級、普及成熟硬件和軟件等智能相關(guān)產(chǎn)品，構(gòu)建數(shù)據(jù)庫、知識庫為核心，全面收集整合主體各種資源，形成大數(shù)據(jù) 平臺，建立標(biāo)桿，形成應(yīng)用模式，實(shí)現(xiàn)全面推廣。青島紅領(lǐng)就是全流程構(gòu)建智能制造系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能化提升，每件西服訂單都有一個身份電子卡，西服材料在生產(chǎn)線 流轉(zhuǎn)，到達(dá)某工位時，讀取西服的電子卡，工作臺前顯示出加工指令，工人按照指令要求進(jìn)行加工。
自下而上的發(fā)展方式有 利于尋找關(guān)鍵瓶頸，在解決問題基礎(chǔ)上進(jìn)行升級改造。例如某集裝箱企業(yè)原先使用一臺鍋爐為發(fā)泡料加溫，但是偶爾會出現(xiàn)發(fā)泡料發(fā)泡不足問題，而隨著企業(yè)生產(chǎn)規(guī) 模擴(kuò)大，客戶要求提升，企業(yè)希望減少這樣的問題，于是為鍋爐增加了溫度檢測系統(tǒng)，記錄溫度過程數(shù)據(jù)。而又一次出現(xiàn)發(fā)泡料發(fā)泡不足問題時，企業(yè)通過分析數(shù) 據(jù)，認(rèn)為如果工人正常值班操作，不應(yīng)該出現(xiàn)這樣的問題，*終工人承認(rèn)偶爾夜班睡覺，未能及時對鍋爐進(jìn)行處置。而在該事件后，工人強(qiáng)化了責(zé)任意識，后來該問 題就沒有再發(fā)生過。
螺旋式發(fā)展方式以市場為導(dǎo)向，結(jié)合核心客戶、相關(guān)客戶、客戶的客戶等進(jìn)行擴(kuò)展，例如海爾模具隨著客戶需求規(guī)模提升，就在青島本地建立企業(yè)合作，要求合作企業(yè)實(shí)施CPS系統(tǒng)，從而掌控合作企業(yè)的設(shè)備、人員、刀具等生產(chǎn)過程信息，保證了產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性，而后又把這種模式擴(kuò)展到武漢的合作企業(yè)。
系統(tǒng)、數(shù)據(jù)、組織三重智能化
在智能制造實(shí)施策略方面有三個問題需要重視，分別是構(gòu)建兩化深度融合的系統(tǒng)的系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)整合，提升生產(chǎn)組織智能化。
智能制造系統(tǒng)把硬件、軟件、云利用網(wǎng)絡(luò)有機(jī)地整合到一起，形成了系統(tǒng)的系統(tǒng)，或者說是大型復(fù)雜系統(tǒng)。系統(tǒng)構(gòu)建時實(shí)現(xiàn)硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)的深度融合，軟件 驅(qū)動運(yùn)作硬件制造執(zhí)行，硬件執(zhí)行結(jié)果反饋到軟件，形成閉環(huán)系統(tǒng)，并可不斷擴(kuò)展。硬件系統(tǒng)首先是以提升制造能力為目標(biāo)的硬件系統(tǒng)構(gòu)建，尤其強(qiáng)調(diào)制造的各種精 度、加工尺寸、加工噸位、加工速度等加工性能制造的設(shè)備購置、改進(jìn)，然后是機(jī)器人、數(shù)控設(shè)備、生產(chǎn)線的智能化購置、改造，再是針對現(xiàn)有的硬件設(shè)備方面的各種感知、控制、網(wǎng)絡(luò)集成相關(guān)升級改造，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)問題的快速解決、預(yù)防性維護(hù)，減少計劃檢修，提升設(shè)備的利用率和設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)值。軟件系統(tǒng)則以MES為核心，上連ERP系統(tǒng)、CRM系統(tǒng)，下連DCS、FCS、PLC等 系統(tǒng)，同時實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)訂單系統(tǒng)有機(jī)整合，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計劃制定、生產(chǎn)信息傳遞、生產(chǎn)過程控制、可視化展現(xiàn)，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)工業(yè)大數(shù)據(jù)級的分析、計算、優(yōu)化，指 導(dǎo)優(yōu)化整體生產(chǎn)系統(tǒng)。另外構(gòu)建工業(yè)云大數(shù)據(jù)平臺，以企業(yè)集團(tuán)、地區(qū)、行業(yè)、生態(tài)等模式為主體，實(shí)現(xiàn)各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)的匯集、清洗、整合、分析、挖掘，從而提供 各種生產(chǎn)指標(biāo)數(shù)據(jù)的閥值、模型、案例等知識，支撐所有相關(guān)單位的生產(chǎn)工作，并提供樣板，促進(jìn)問題的高效解決，促進(jìn)產(chǎn)品與服務(wù)的創(chuàng)新。
智能制造系統(tǒng)的運(yùn)作離不開數(shù)據(jù)，這種數(shù)據(jù)相對于以往有兩種變化。
第*是面向集成應(yīng)用的數(shù)據(jù)包變化，比較典型的例如以前設(shè)計師在設(shè)計時只繪制設(shè)計圖紙、設(shè)計三維模型，而現(xiàn)在變成提交數(shù)據(jù)包時，必須包括設(shè)計數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、物料數(shù)據(jù)（而且是物料可用量數(shù)據(jù)），以及相關(guān)加工數(shù)據(jù)，例如制定到某臺具體數(shù)控設(shè)備，這樣的數(shù)據(jù)包可以高效指導(dǎo)生產(chǎn)，更便于今后重用。
第二個變化是數(shù)據(jù)的量大幅度增加，例如作為一個零件，為了提高柔性，就設(shè)置了多種加工方式，針對不同的機(jī)床有不同的加工代碼，通過DNC系 統(tǒng)實(shí)現(xiàn)加工代碼的統(tǒng)一管理，在生產(chǎn)需要時，根據(jù)設(shè)備匹配度進(jìn)行動態(tài)配置，向設(shè)備推送加工代碼，進(jìn)行刀具準(zhǔn)備，實(shí)現(xiàn)智能化加工。具體構(gòu)建時，需要針對企業(yè)所 有相關(guān)數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)內(nèi)容、數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，構(gòu)建各種數(shù)據(jù)模型、計算模型，結(jié)合具體業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)覆蓋業(yè)務(wù)流、技術(shù)發(fā)展流、工廠設(shè)施生命周期、產(chǎn)品生命周期的 全流程。同時需要強(qiáng)化術(shù)語定義、計算方法、編碼方法、集成方法、數(shù)據(jù)處理規(guī)則等各種相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議工作。
智能生產(chǎn)組織強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)人員的能力提升，首先是單元生產(chǎn)能力的高*技師、技工培養(yǎng)，例如LNG船 高*焊工培訓(xùn)、認(rèn)證提升，例如復(fù)雜數(shù)控機(jī)床的維護(hù)保養(yǎng)；然后結(jié)合智能化的一專多能人員培養(yǎng)，例如船舶行業(yè)實(shí)現(xiàn)鉚焊合并工種，針對工位的復(fù)合加工人員培養(yǎng)； 例如南車集團(tuán)針對工位進(jìn)行安全管理；而在企業(yè)的人員構(gòu)成方面，開展創(chuàng)客模式，發(fā)揮企業(yè)人員的積極性，海爾模具公司內(nèi)部，經(jīng)常是到深夜創(chuàng)客工作區(qū)仍燈火通 明；在構(gòu)建與社會大生產(chǎn)協(xié)作方面，實(shí)現(xiàn)不求我有，但求我用的不同時間、各種層次的人才合作模式，例如很多企業(yè)建立了與眾多高校的校企合作。
旭輝精密機(jī)械有限公司是一家集設(shè)計、制造、銷售、工程和服務(wù)為一體的高端設(shè)備企業(yè)。
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