当前,我国(guó)制造业面临(lín)着异常(cháng)严峻的挑战,在这种(zhǒng)背景下,制造(zào)企业如何实(shí)现转型升级?推进(jìn)智能制造成为重要的途径(jìng),然而,我国制造企业推进智能制造面临着诸(zhū)多难点问题:
NO.1
概念满天飞,技术一大堆(duī)
近几(jǐ)年来,从工业4.0的热潮开始,智(zhì)能制(zhì)造、CPS、工(gōng)业(yè)互联网(平台(tái))、企业上(shàng)云、工业APP、人工智(zhì)能(néng)、工业大数据、数字工厂、数字经济(jì)、数字化转型、C2B(C2M)等概(gài)念接踵而至,对于大多数制造企业而言,可以说是眼花缭乱、无(wú)所适从。
智能制(zhì)造涉(shè)及(jí)的技(jì)术非常(cháng)多,例如(rú)云计算、边(biān)缘计算、RFID、工(gōng)业机器(qì)人、机器视觉、立体仓库、AGV、虚拟现实/增强现(xiàn)实(shí)、三维打印/增材制造、工业安全(quán)、TSN(时间敏感网络)、深度学习、Digital twin、MBD、预测(cè)性维护......,让企业目(mù)不暇接。这些技术看起来都很(hěn)美,但(dàn)如何应用(yòng),如(rú)何取得实效?很多(duō)企业还不得而知(zhī)。
NO.2
摸(mō)着石头(tóu)过河
企业推进智能制造领(lǐng)域的相(xiàng)关技术十分缺乏经验,欠缺(quē)可(kě)以借鉴的成功案例(lì)。目前,制造企业已经存在(zài)三种(zhǒng)类(lèi)型的孤岛:信息孤岛、自(zì)动化孤岛(dǎo),以及信(xìn)息系统(tǒng)与自动化系统之间的孤岛。企业目前也缺乏统一的部门来(lái)系统规划和推进智能(néng)制造。在实际推进智能制造(zào)的过程中(zhōng),企(qǐ)业也仍然是头痛医头,缺乏章(zhāng)法。
NO.3
理想很(hěn)丰(fēng)满(mǎn),现实(shí)很(hěn)骨感(gǎn)
推进智能制造(zào),前(qián)景很美好。但是绝大多数制造企(qǐ)业利润率很低,缺乏自主资金投入。在“专项(xiàng)”、“示范(fàn)”以及“机器(qì)换人”等(děng)政策刺激(jī)下,一些(xiē)国有企业和大型民营企(qǐ)业争取到各级政府给予(yǔ)的资金扶持,而中小(xiǎo)企业只能“隔岸观火”,自力更生。然而,为了争(zhēng)取(qǔ)政府项目,方案(àn)必(bì)须(xū)做得漂亮(liàng),档(dàng)次必须高大上,投(tóu)入必须上亿。
大(dà)屏幕指挥中心(xīn)是必须有的,大量采用机(jī)器(qì)人的自动(dòng)化生产线是(shì)必(bì)须建的,立体仓库、AGV也(yě)是可以有的,MES更是必不(bú)可少的,国产系统是(shì)必须(xū)用的(de)。至于究竟能否取得实效,就(jiù)只有企业“冷暖自知”了。
NO.4
自动(dòng)化、数字化还是(shì)智能(néng)化?
在推进智能(néng)制造过(guò)程中(zhōng),不少企业对于建立无(wú)人(rén)工厂、黑灯工厂(chǎng)跃跃欲试,认为这就是(shì)智能工厂。而实(shí)际上(shàng),高(gāo)度自(zì)动(dòng)化是工业3.0的理(lǐ)念。
对于大批(pī)量生产的产(chǎn)品,国外的优秀(xiù)企业早(zǎo)就实现(xiàn)了无人(rén)工厂(chǎng),例如日本(běn)FANUC全自(zì)动装配(pèi)伺服电机(jī),40秒(miǎo)一个,但其前提是产品的标(biāo)准化、系(xì)列化(huà),以及面向自动化(huà)装配的设计,例(lì)如将需要用线缆进行插装的(de)结构改(gǎi)为插(chā)座式的结构(gòu)。
从技(jì)术和管理的角度看,中国制造要走向智能制造,主要还存在五(wǔ)大难点:
一,智能制造(zào)是基于(yú)新的物联网、大(dà)数据、云计算等数字化(huà)技术与先进(jìn)制造技术(shù)的深度(dù)融(róng)合,贯穿于从设计、供应(yīng)、生产制(zhì)造、服务等整个供(gòng)应链制造、运营和(hé)管理的各个环节。
因(yīn)此,智能制造(zào)包含两个系统(tǒng)工(gōng)程,一个是智能制造技术(制造技(jì)术和信息技术)整(zhěng)合的系统工程,另一个(gè)是管(guǎn)理的系统工(gōng)程。目前,这两个系统工程(chéng)不仅是中国企业面临的问题(tí),欧美企业也同样面临这个问题。
二,装备制造(zào)业仍然是瓶颈,跟(gēn)不上智能制造发展的要求。智能制造最终(zhōng)还是要落到制造(zào)技术和装备(bèi)上,虽然我国在(zài)互(hù)联网(wǎng)、物联网、大数据、云计算等数字化(huà)技术以及5G的深入应用上处于优(yōu)势地位,但制(zhì)造最后(hòu)的执行单(dān)元还得是机床,在这方面我们与(yǔ)欧美日企业相比还存在很大的(de)差距,比如工业机器人、3D打印(yìn)、芯片光刻机、高精度的测量测(cè)试设备等。
三,基(jī)础数据平台深度开发(fā)不受(shòu)控。企(qǐ)业(yè)要实(shí)现智能制造,需要两个基(jī)础系统平台,一个是MES系统,另(lìng)一个是ERP系统,而这两(liǎng)个系统我们(men)没有自主的软件平台,还是要依(yī)赖于欧(ōu)美,因此在深度定制开发(fā)上还(hái)是(shì)受限制。
四,算法开发。智能(néng)制(zhì)造需要基于数据并(bìng)充分挖掘数据价值而实现自决(jué)策、自(zì)管(guǎn)理、自(zì)学习,从数据源(yuán)采(cǎi)集、数据呈现、数据分析到自(zì)行诊断、自动(dòng)反馈(kuì)、自动调整控(kòng)制(zhì),中间就(jiù)离不开算法的开发(fā),智能的(de)核心也就是算法。
而算法开发是一个(gè)多元(yuán)跨界和交叉学科(kē)的(de)工作,既要求对业务有深入(rù)理解,又(yòu)要有IT技术思维。目(mù)前,我(wǒ)们在算法开放的资源上还(hái)存在很(hěn)大的差距。
五,管(guǎn)理和组织的变(biàn)革。一方面,智(zhì)能制(zhì)造基于数据实现(xiàn)端(duān)对端、信息充分共(gòng)享(xiǎng)、管理平台(tái)化,打破了企业(yè)原有的金字(zì)塔官僚管理体制(zhì)结构,来自原有权力结构拥有者的变革阻力会很(hěn)大(dà),往往他们还掌握了决(jué)策权,导致智能制造的(de)资源投入(rù)不到位。
另一方面,管理方式会因信息(xī)平台化而发生改变,个(gè)体和任务小团队的自管理(lǐ)、自决策(cè)机(jī)制会越来越普(pǔ)遍,但(dàn)是,目前还(hái)没有(yǒu)找(zhǎo)到(dào)很好的组(zǔ)织管理(lǐ)方式及(jí)组织文化激(jī)发个体(tǐ)和小团队的工作意愿并相互协同。
基于以上原(yuán)因(yīn),未来智(zhì)能(néng)制造之路还有很长(zhǎng)一段时(shí)间(jiān)需要(yào)去探索,其中(zhōng)有三点是需有所创新和突(tū)破(pò):
一(yī)是在技(jì)术上需要自主研发,突破(pò)装配和软(ruǎn)件技术的瓶颈,同时关注整个生态链中(zhōng)的核心技术(shù);
二是(shì)在适应性(xìng)上(shàng),需要推动组织和管理的变革,以适应信(xìn)息技术带(dài)来的管理变化。
三是在智能化的(de)道路上需要(yào)引入(rù)系统工程(chéng)、顶层设(shè)计,才有可(kě)能实现制造(zào)技术、信息技术(shù)和组织管理三者的深度融(róng)合。
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