当前,我(wǒ)国制造(zào)业面临着异常严峻(jun4)的(de)挑(tiāo)战,在这种背景下,制造企业(yè)如何实现转(zhuǎn)型升级?推进(jìn)智能制造成(chéng)为重要的途径,然而,我国制造企业推进智能制(zhì)造面临着诸多难点问题:
NO.1
概念满天飞,技(jì)术一大堆
近几年来,从工业(yè)4.0的热潮(cháo)开始,智能(néng)制造(zào)、CPS、工业互联网(wǎng)(平台)、企业上云、工业APP、人工智能、工业(yè)大(dà)数据、数(shù)字工厂、数(shù)字经(jīng)济、数字化转型(xíng)、C2B(C2M)等(děng)概念(niàn)接踵而至(zhì),对于大多数制造企(qǐ)业而言,可以说是(shì)眼花缭(liáo)乱、无所(suǒ)适从(cóng)。
智能(néng)制造涉及(jí)的技术(shù)非(fēi)常多(duō),例如(rú)云计算(suàn)、边缘计算(suàn)、RFID、工(gōng)业机器人、机器(qì)视觉、立体仓库、AGV、虚拟现实/增强(qiáng)现实、三维打印/增材(cái)制造、工业安全、TSN(时间敏感网络)、深度(dù)学习、Digital twin、MBD、预(yù)测性维护......,让(ràng)企业目不暇接。这(zhè)些(xiē)技术看起来都很美(měi),但如何应(yīng)用,如何取得实效?很多企(qǐ)业还不得而知(zhī)。
NO.2
摸着石头过河
企业推进智能制造领(lǐng)域(yù)的(de)相关技术(shù)十分缺乏经验,欠缺可以借鉴(jiàn)的成(chéng)功(gōng)案例。目前,制造企(qǐ)业已经存在三种(zhǒng)类型的孤岛:信息孤岛、自(zì)动化孤岛,以及信息系统(tǒng)与自动化系统之间的孤岛。企业目前也(yě)缺(quē)乏(fá)统(tǒng)一的部门(mén)来系统(tǒng)规划和推进(jìn)智能制造。在实际推进智能(néng)制造的过程(chéng)中(zhōng),企业也仍然是头痛医(yī)头(tóu),缺乏章法。
NO.3
理想很丰满,现(xiàn)实很骨感
推进智能制造,前景很美好。但是绝(jué)大多数制造(zào)企业利润率很低,缺乏自主资金投入。在“专项”、“示(shì)范”以(yǐ)及“机器换人”等政策(cè)刺激下,一些国有企业和(hé)大型民营企(qǐ)业争取到各级政府给予的资金扶持,而中小企业只(zhī)能“隔(gé)岸观(guān)火”,自力更生。然而,为了争取政府项目,方案必(bì)须做得漂亮(liàng),档次必须高大上,投入必须上亿。
大屏幕指挥中(zhōng)心是必须有的,大(dà)量采用机器人的自动(dòng)化生产线(xiàn)是必须建的,立体仓(cāng)库(kù)、AGV也(yě)是可以有的,MES更是必不(bú)可少的,国产系统是(shì)必(bì)须用的。至于究竟能(néng)否(fǒu)取(qǔ)得实效(xiào),就只有企业“冷暖自(zì)知”了(le)。
NO.4
自动(dòng)化、数字化(huà)还是(shì)智能化?
在推进智能(néng)制造过程中,不少企业对于建(jiàn)立无人(rén)工(gōng)厂、黑(hēi)灯工厂(chǎng)跃跃欲(yù)试(shì),认为(wéi)这就是智能工厂。而实际上,高度自动(dòng)化是工业(yè)3.0的(de)理念。
对于大(dà)批量生(shēng)产的产品(pǐn),国外的优秀企业(yè)早就实(shí)现(xiàn)了无人工厂,例如日本FANUC全自(zì)动装配(pèi)伺服电机,40秒(miǎo)一个,但其前提是(shì)产品的标准化、系列化,以及面向自(zì)动化装配的设计,例如将需(xū)要(yào)用(yòng)线缆进(jìn)行插装(zhuāng)的(de)结构改为插座式的结构。
从(cóng)技术和管理(lǐ)的角(jiǎo)度看,中国制造要走向智能(néng)制造,主要还存在五大难点:
一,智能制造是基于新的物联(lián)网、大数(shù)据、云(yún)计算(suàn)等数字化技术与先进制造技(jì)术的深度融(róng)合,贯穿于从(cóng)设(shè)计、供应、生产制造、服务(wù)等整个供应链制造(zào)、运营和管理的各个环节。
因(yīn)此(cǐ),智能制造包含两个系统(tǒng)工程(chéng),一个(gè)是智(zhì)能制造技术(制造技术和(hé)信息技术)整(zhěng)合的系统工程(chéng),另一个是(shì)管理的系统工程。目前,这两个系(xì)统工(gōng)程不(bú)仅是中国企业(yè)面临的问(wèn)题,欧美企业也同样面临(lín)这个问(wèn)题。
二,装备制造业仍然是瓶颈,跟不(bú)上智能(néng)制(zhì)造发展的要(yào)求。智能制造最终还是要落(luò)到(dào)制造技术和装备上,虽(suī)然我国在互联网、物联网、大数据、云计算等数(shù)字化技术以及5G的深入应用上处于优(yōu)势地位,但制(zhì)造最后(hòu)的执行单元还得是机床,在这方面我们与欧美日(rì)企业相比还存在很大的(de)差距,比(bǐ)如工业机器人、3D打印、芯片(piàn)光刻(kè)机、高精度的测量测试设备等。
三,基础数据平台深度开发(fā)不受控。企业要实现智能制造(zào),需要(yào)两个基础系统平台,一个是MES系统,另一个是(shì)ERP系统,而这两个系统我(wǒ)们没有自主(zhǔ)的软(ruǎn)件平台(tái),还是要依赖于欧美(měi),因此在深度定制开发上还是受限(xiàn)制。
四,算(suàn)法(fǎ)开发。智能制(zhì)造需要(yào)基于数据并(bìng)充分挖掘数据价值而实现自(zì)决策、自管理、自学习,从数据源采集、数(shù)据(jù)呈(chéng)现、数据分析(xī)到自(zì)行诊断、自动反(fǎn)馈、自动调整控制,中间就离不开算法的开发,智能的核心也就是算法。
而(ér)算(suàn)法(fǎ)开发是一(yī)个多元(yuán)跨界和交叉学(xué)科(kē)的工作,既要(yào)求对业务(wù)有深入理(lǐ)解,又要有IT技术思维。目前,我们在算法开(kāi)放的资源上还存(cún)在很大的(de)差(chà)距。
五,管(guǎn)理和组织的变革。一方(fāng)面,智能制造(zào)基于数据实现(xiàn)端对端、信息(xī)充分共(gòng)享、管理平(píng)台化,打破了企业(yè)原有的金字塔官僚管理体制结构(gòu),来(lái)自原(yuán)有权(quán)力结构(gòu)拥有者的变(biàn)革阻力会很大,往(wǎng)往他们(men)还掌(zhǎng)握(wò)了决(jué)策(cè)权,导致智能(néng)制(zhì)造的资源投(tóu)入(rù)不到位。
另一方面(miàn),管理方式会因信息平台(tái)化而(ér)发(fā)生改变,个体和任务小团队的自(zì)管理、自决策机制会越来越(yuè)普遍,但是,目前还没有找到很好的组织管(guǎn)理方式及组织文化激(jī)发个体和(hé)小团队(duì)的(de)工作意愿并相互(hù)协同。
基于以上原因,未来智能(néng)制造之路还(hái)有很长一段时间需(xū)要去探索,其中有三点是需有所创新(xīn)和突破:
一是在技术上需要自主研发,突破装配和软件技术的(de)瓶(píng)颈,同时关注整个生态链(liàn)中的核心技术;
二是在(zài)适应(yīng)性上,需要推动组(zǔ)织和(hé)管(guǎn)理的变(biàn)革,以适应(yīng)信息技术带来的(de)管理(lǐ)变化。
三是在智能化的道路上需要引入系(xì)统工程、顶层设(shè)计,才有可能实(shí)现制造技术、信息技(jì)术和(hé)组织管理三者的深度融(róng)合。
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