当(dāng)前,我国制造业(yè)面临着异常严峻的(de)挑战,在这种(zhǒng)背景下,制造企业如何实(shí)现转型升(shēng)级?推进智能制造(zào)成为(wéi)重要的途径,然而,我国制造企(qǐ)业(yè)推进智能制造面临(lín)着诸多难(nán)点问题:
NO.1
概念满天(tiān)飞,技(jì)术一大堆(duī)
近几年来,从工业4.0的热潮开始,智能制造、CPS、工业互联网(平台)、企业上云、工业APP、人(rén)工智能、工业大数据、数字工(gōng)厂、数字经济(jì)、数字化转型、C2B(C2M)等概念接(jiē)踵而至,对于大(dà)多数(shù)制造企业而(ér)言,可以说(shuō)是眼花(huā)缭乱(luàn)、无所适从。
智能制造涉及的技术非常多,例如云计(jì)算(suàn)、边缘计算(suàn)、RFID、工业机器人、机(jī)器视觉、立体仓库、AGV、虚拟现实/增强现实(shí)、三维打印/增材制造(zào)、工业安全、TSN(时间敏感网(wǎng)络)、深度学习、Digital twin、MBD、预测(cè)性维护......,让企业目不暇接。这些技术看起来都很美(měi),但(dàn)如(rú)何应用,如何取得实(shí)效?很(hěn)多企业(yè)还不得而(ér)知。
NO.2
摸着石头过(guò)河
企业推进(jìn)智能制造领域的相关技术十分缺乏经验,欠缺可以借鉴的成功案(àn)例。目前,制造(zào)企业已经存在三种类(lèi)型的孤岛:信息孤岛、自动(dòng)化孤(gū)岛,以及信息系统与(yǔ)自(zì)动(dòng)化系统之间(jiān)的孤岛。企业目前(qián)也(yě)缺乏统一的部门来系统规(guī)划(huá)和推进智能制造。在实际推(tuī)进(jìn)智(zhì)能制造的过程(chéng)中,企业(yè)也仍(réng)然是头痛医头,缺乏章法。
NO.3
理想很丰满,现(xiàn)实(shí)很骨感
推进智能制造,前景很美好。但是绝大多数(shù)制造(zào)企业利润率很低,缺乏自(zì)主(zhǔ)资金投入。在“专项”、“示(shì)范(fàn)”以及“机器换人”等政(zhèng)策刺激(jī)下,一些国有企业(yè)和大(dà)型民营企业争(zhēng)取到各级(jí)政府给予的资金扶(fú)持,而中小(xiǎo)企业(yè)只能“隔岸(àn)观火(huǒ)”,自力更生(shēng)。然而,为(wéi)了争取政府项目,方案(àn)必(bì)须做得漂亮,档次必(bì)须高大上(shàng),投入必须上亿。
大(dà)屏(píng)幕指挥中(zhōng)心是必须有的,大量采用机器人的自动化生产线(xiàn)是(shì)必须建的(de),立体(tǐ)仓库、AGV也是可(kě)以有的,MES更是(shì)必不可(kě)少的,国产系统是必须用的。至于究竟能(néng)否(fǒu)取(qǔ)得实效,就只有(yǒu)企(qǐ)业“冷暖自知”了。
NO.4
自动化(huà)、数字化还是智能化?
在推进智能制造(zào)过程中,不少企业对于建立无人工厂、黑灯工厂跃跃欲(yù)试,认为这就是智能(néng)工(gōng)厂。而(ér)实际上,高(gāo)度自动化(huà)是工业(yè)3.0的理念。
对于大批量生产的产品,国外(wài)的优(yōu)秀企业早就实现(xiàn)了(le)无人工(gōng)厂,例如日本(běn)FANUC全自动装配伺服电机,40秒一个,但其前提是产品的标准化、系列化(huà),以及面向自动化装配的设计,例如将需要用线(xiàn)缆进行插装的结构改为插座式的结(jié)构。
从(cóng)技术和(hé)管理的角度看,中国制造要走向智能制造,主要还存在五大难点:
一,智(zhì)能制造(zào)是基于新的物联网、大数据、云(yún)计(jì)算等数(shù)字化技术与先进制造技(jì)术的深度融(róng)合(hé),贯穿于从设(shè)计、供(gòng)应、生产制造、服务等整个供应链制造、运营(yíng)和管理的各个环节。
因此(cǐ),智能制造包含两个系统工程,一个是智(zhì)能(néng)制造技(jì)术(shù)(制(zhì)造技术(shù)和信(xìn)息技(jì)术)整合的系统工程,另一个是管(guǎn)理的系统工程(chéng)。目前,这两个系统(tǒng)工程不仅是中国(guó)企(qǐ)业面临(lín)的问(wèn)题,欧美企业也(yě)同样面临这个问题。
二,装(zhuāng)备制造业仍然是瓶颈,跟不上智能制造发展的要求。智(zhì)能制造(zào)最终还(hái)是要落到(dào)制造技术和装备上,虽然我国在互联网、物联网、大数据、云计算等数字化(huà)技(jì)术以及5G的深入应用上(shàng)处于(yú)优势地位,但制造最(zuì)后(hòu)的执行(háng)单(dān)元(yuán)还得是(shì)机(jī)床,在这方面我(wǒ)们(men)与(yǔ)欧美日企业相(xiàng)比还存在很大的差距,比如工业机器人(rén)、3D打印、芯(xīn)片光刻机、高(gāo)精度的测(cè)量测试设备等。
三,基础数据平(píng)台(tái)深(shēn)度开发不受控。企(qǐ)业要实现智能制造,需要两个基础系统平台,一个是MES系统,另一个是ERP系统(tǒng),而这两(liǎng)个系统我们没有自主的软件平台,还是要依赖于欧美,因此在深度定(dìng)制开发上还是受限制。
四,算法(fǎ)开发。智能制造需要基(jī)于数(shù)据并充分挖掘数据价值而实现(xiàn)自决策、自管理、自(zì)学习,从数(shù)据(jù)源采集(jí)、数据呈(chéng)现、数(shù)据分析到自行诊(zhěn)断、自(zì)动反馈、自动调整控制,中间就(jiù)离不开算法的开发,智能的核心也就是(shì)算法。
而算法开发是一个多元跨界和交叉学科的工作,既要求对业务有深(shēn)入理解,又要有IT技术(shù)思(sī)维。目(mù)前(qián),我们(men)在算法开放的资源上还存(cún)在很大的差(chà)距。
五,管理和组织的变(biàn)革。一方面,智能制造基于数据实现端对端、信息充分共(gòng)享(xiǎng)、管理平台化,打破了企业原有的金字塔(tǎ)官僚管理(lǐ)体(tǐ)制(zhì)结构,来自原有(yǒu)权力(lì)结构拥有者的(de)变革阻力(lì)会很(hěn)大,往往(wǎng)他们(men)还掌握了决策权,导(dǎo)致智能制造的资源投入(rù)不到位。
另一方面,管理(lǐ)方式会因信息平台(tái)化而发生改变,个体和任务小团队的自管理、自决策(cè)机(jī)制会越来越普遍,但是,目前(qián)还没有找(zhǎo)到很好的组织管(guǎn)理方(fāng)式(shì)及(jí)组织文化激(jī)发个体(tǐ)和小团(tuán)队的工作意愿并相互协(xié)同。
基于以上原因,未(wèi)来智能制造之路还有很长一段时间需要去探(tàn)索,其(qí)中(zhōng)有三点是需(xū)有所(suǒ)创新和突破:
一是(shì)在技术上需要自主研发,突破装配和软件技(jì)术的瓶颈,同时关注(zhù)整(zhěng)个生(shēng)态链中的核(hé)心技术(shù);
二是在适应性上,需要推动组织(zhī)和管理的变革(gé),以适应信息(xī)技术带(dài)来的管理变化。
三是(shì)在智能化的道路上需要引(yǐn)入系统工程、顶层设计,才有可(kě)能实现制造技术、信息(xī)技术和组织管理三者的深度(dù)融合。
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