当(dāng)前,我国制造业面临着异常严峻的挑战,在这种背景下,制造企业如何实(shí)现转型升级?推进智能制(zhì)造成为重(chóng)要的途径(jìng),然而,我(wǒ)国(guó)制造企业推进智能制造面临着诸多难点问题:
NO.1
概念满(mǎn)天飞(fēi),技术一大堆
近几年来,从工业4.0的热潮开(kāi)始,智(zhì)能制造(zào)、CPS、工业(yè)互联网(平台(tái))、企业上云、工业APP、人工智能、工业大数据、数字工厂(chǎng)、数字经(jīng)济、数字(zì)化(huà)转型(xíng)、C2B(C2M)等概念接踵(zhǒng)而至(zhì),对于大(dà)多数制造企(qǐ)业而(ér)言,可以说是眼花缭乱、无(wú)所适从。
智能制造涉及(jí)的技术非常(cháng)多,例(lì)如云计算、边缘计算(suàn)、RFID、工业机器(qì)人、机器视觉、立体仓库、AGV、虚拟现实/增强(qiáng)现实、三维打印/增材制造、工业(yè)安全、TSN(时间敏感网络)、深度学习、Digital twin、MBD、预测性维护......,让(ràng)企业目不暇(xiá)接。这(zhè)些技术看起来都很美,但如(rú)何应用,如何取得实效?很(hěn)多企业(yè)还不得而知。
NO.2
摸着石头过(guò)河
企业推进智能(néng)制造领域的相关技术十(shí)分(fèn)缺乏经验,欠缺可以(yǐ)借(jiè)鉴的成功案例(lì)。目前,制造企业已经存在三种类型的孤(gū)岛:信息孤岛、自动化孤岛,以及信息系统与(yǔ)自动化系统(tǒng)之间的孤岛。企业目(mù)前也缺乏(fá)统一的部门来系统规划和推进智能制造。在实际推(tuī)进智能制造的过(guò)程中,企(qǐ)业也(yě)仍然(rán)是头痛医头,缺乏章法。
NO.3
理想(xiǎng)很(hěn)丰满,现(xiàn)实很骨感
推(tuī)进智能(néng)制造,前景很美(měi)好。但(dàn)是绝大多数制造企业利润率很低,缺乏自主资(zī)金投入。在“专(zhuān)项”、“示范”以及“机(jī)器换(huàn)人”等政策(cè)刺激(jī)下,一(yī)些国(guó)有企业和大型(xíng)民营(yíng)企业争取到各(gè)级政府给(gěi)予(yǔ)的资金扶持,而中小(xiǎo)企业只(zhī)能“隔岸观火”,自力(lì)更生。然而(ér),为了争取政府项目,方案必须做得漂(piāo)亮,档(dàng)次必须高大上,投入必须上亿。
大屏幕指挥中(zhōng)心是必须有的,大量采用(yòng)机器人的自动(dòng)化(huà)生产线是必须建的(de),立体仓库、AGV也是(shì)可(kě)以有的,MES更是必(bì)不可少的,国产系统(tǒng)是必须(xū)用(yòng)的。至于究竟能否取得实效,就只有企业“冷暖自知”了。
NO.4
自动化、数字化还是智(zhì)能化?
在推进智(zhì)能制造过程(chéng)中,不少企(qǐ)业对于建立无人工厂、黑(hēi)灯工厂跃跃欲(yù)试,认为这就是智能工厂。而实际(jì)上,高度(dù)自动(dòng)化(huà)是(shì)工业3.0的理念。
对于大批量生产的(de)产品,国外的优秀(xiù)企业早就实现(xiàn)了无人工(gōng)厂,例如日本FANUC全自动装配伺服(fú)电机,40秒一个,但其(qí)前提是产品的标准化、系列化,以及面(miàn)向自动化(huà)装配的设计,例(lì)如将需(xū)要用线缆进行插装的结(jié)构改为插座式的结构。
从技(jì)术和管理的(de)角度看(kàn),中国制造要(yào)走向智能制造,主要还存在五大难点:
一,智能制造是基于新的物(wù)联网、大(dà)数据、云计算等数字化技术与先进制造技术的深度融合,贯穿于从设计、供应、生产制造、服(fú)务等(děng)整(zhěng)个(gè)供应链制造(zào)、运营和管理的各个(gè)环节。
因此,智能制造包含两个系统工程,一个是(shì)智能制造技术(制造技术和信息(xī)技术)整合的(de)系统工程,另一(yī)个是管理(lǐ)的系(xì)统工程。目前(qián),这两个(gè)系(xì)统工程不仅是中国企业面临的问题,欧美企(qǐ)业也同样面(miàn)临这个问题。
二,装备制造业仍然是(shì)瓶颈,跟不(bú)上智能制造发(fā)展的要求。智能制造最终还是要落到制造技术(shù)和装备上,虽然我(wǒ)国(guó)在互联网(wǎng)、物联网、大数据、云计算等数字化技术(shù)以及5G的(de)深入应用上处于优势地位(wèi),但(dàn)制造最后的执(zhí)行单元还得是机床,在这方面我们与欧美日企业相比还存在很大的差(chà)距,比如工业机器人、3D打印、芯片光刻机、高精度(dù)的测量测试设备等。
三,基础数据(jù)平台深度开发不受(shòu)控。企业要实现智能制(zhì)造(zào),需(xū)要两个(gè)基础系(xì)统平台,一个是MES系统,另(lìng)一(yī)个是ERP系(xì)统,而这(zhè)两个系统(tǒng)我们没有自主的软件平台,还是要依赖于欧(ōu)美,因此在深度定制开发上还是受(shòu)限制。
四,算(suàn)法开发。智能制造需(xū)要基于数(shù)据并充(chōng)分(fèn)挖掘数据价值(zhí)而(ér)实现自决策(cè)、自(zì)管理、自学习(xí),从数据源(yuán)采集、数(shù)据呈现(xiàn)、数据分析(xī)到自行诊断、自动反馈、自动调整控制,中间就离不开算法的开发,智(zhì)能的核(hé)心(xīn)也就是(shì)算法。
而(ér)算(suàn)法开发是一个多元跨(kuà)界和交叉学科的工作,既要求(qiú)对业务有深入理解,又要有IT技术思维。目(mù)前,我们在算法开放的资源上还(hái)存在很大的差距。
五(wǔ),管理(lǐ)和(hé)组(zǔ)织(zhī)的变革。一方面(miàn),智能制造基于数据(jù)实现端(duān)对端、信(xìn)息充分共享、管理平台化(huà),打破(pò)了企业原有的金(jīn)字塔官僚管理体制结构,来自原有权(quán)力结构(gòu)拥有者(zhě)的变(biàn)革阻力会很(hěn)大,往往他们还掌握了决(jué)策权,导致智能制造的资(zī)源投(tóu)入不到位。
另一方面,管理方式(shì)会因信息平台(tái)化而(ér)发生改变,个体(tǐ)和任务小(xiǎo)团队的自管理(lǐ)、自决策机制会越来越普遍,但是,目前还没有找到很好的组织管理方式及组织文化(huà)激发个体和小团队(duì)的工(gōng)作意愿并相互协同。
基于以上原因,未来智能制造之(zhī)路(lù)还有很长一段时间(jiān)需要去(qù)探索,其中有三(sān)点是需有所创新和突破:
一是在(zài)技(jì)术(shù)上需(xū)要自主研发,突破(pò)装配和软件技(jì)术的(de)瓶颈,同时关注整个生态链中(zhōng)的核心技术;
二是在适(shì)应性上(shàng),需要推动(dòng)组织(zhī)和管理的变革,以(yǐ)适应信息技术带来的管理变化。
三是在智(zhì)能化的道路上需要引入(rù)系统工程、顶层(céng)设计,才有(yǒu)可能实现制造技术、信(xìn)息技术和组(zǔ)织管理三者的深度融(róng)合。
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