当前,我国制造业面(miàn)临着(zhe)异常(cháng)严(yán)峻的挑战(zhàn),在这种背景下,制造企业如何实现转型升(shēng)级?推进智能制造成为重要的途(tú)径,然而,我国制(zhì)造(zào)企业推(tuī)进智能制造面临着(zhe)诸多难点问题:
NO.1
概念满天飞,技术(shù)一(yī)大(dà)堆
近几年来,从工业4.0的热潮开始,智能制造、CPS、工业互(hù)联网(平台)、企(qǐ)业上(shàng)云、工业APP、人工智能、工业大数(shù)据、数字工厂、数(shù)字经(jīng)济、数字化转(zhuǎn)型、C2B(C2M)等概念接踵而至,对于大多数制造(zào)企业(yè)而言(yán),可以(yǐ)说是眼(yǎn)花缭乱、无所(suǒ)适从。
智能制造涉(shè)及(jí)的技(jì)术非常(cháng)多,例如云计(jì)算、边缘(yuán)计算、RFID、工业机器人、机器(qì)视觉、立体仓(cāng)库、AGV、虚拟现实(shí)/增强现(xiàn)实、三维打印(yìn)/增材制造、工业安全、TSN(时间敏感网络)、深度学习、Digital twin、MBD、预测(cè)性维护......,让企业(yè)目不暇接(jiē)。这些技术看起来都很美,但如(rú)何应用,如(rú)何取得实效?很多(duō)企业还不得而知。
NO.2
摸着石头过河
企业推进智能(néng)制造领(lǐng)域的相(xiàng)关技术十分缺乏经(jīng)验(yàn),欠缺可以借鉴的成功案例。目前,制造企业(yè)已经(jīng)存在三种类型的孤(gū)岛:信息孤岛、自动化孤岛(dǎo),以及信(xìn)息系统与(yǔ)自(zì)动化系(xì)统之间的孤(gū)岛。企业(yè)目前也(yě)缺乏(fá)统一的部门来系(xì)统规(guī)划和推进智能制造。在实际推进智(zhì)能制造的(de)过程中,企(qǐ)业也仍然是头痛医(yī)头,缺乏章法(fǎ)。
NO.3
理想很丰满,现(xiàn)实很骨感(gǎn)
推进智能制造,前(qián)景很美好。但是绝大多数制造企业(yè)利润率很低,缺(quē)乏自主资金投入。在“专项”、“示范(fàn)”以及“机器(qì)换(huàn)人(rén)”等(děng)政策刺(cì)激下,一些国有企业(yè)和(hé)大型民营企业(yè)争取到各(gè)级政府给予的资金扶持,而(ér)中小企业只(zhī)能(néng)“隔岸观火”,自(zì)力更生。然而,为了争取政府项目,方案必须做得漂亮,档次(cì)必须高大上,投入必须上亿。
大屏幕指挥中心是必须(xū)有的,大量采用(yòng)机器人的自动化生产线(xiàn)是(shì)必须建的,立体仓库(kù)、AGV也是可(kě)以有的,MES更是必不可少的(de),国产系统(tǒng)是必须用的。至于究竟能否取得实效,就只(zhī)有企(qǐ)业“冷暖(nuǎn)自(zì)知”了。
NO.4
自动化、数字化还是智(zhì)能化?
在推(tuī)进智能制造过程中,不少企(qǐ)业(yè)对于建立无人工厂、黑(hēi)灯工厂跃跃欲试,认为这就是智能工厂。而实际上,高度自(zì)动化(huà)是工(gōng)业3.0的理念。
对(duì)于大批量生产的(de)产品,国外的优秀企业早就实(shí)现了无人工厂,例(lì)如日本FANUC全(quán)自动装配伺服(fú)电机,40秒一个,但其前提是(shì)产(chǎn)品的标准化、系列化,以(yǐ)及面向(xiàng)自动化装配的设计,例如将需要(yào)用线缆进行(háng)插装的结构改(gǎi)为插(chā)座(zuò)式的(de)结构。
从技术和管(guǎn)理的角度看,中国制造要走(zǒu)向(xiàng)智能制造,主要还存在五大难点(diǎn):
一,智能制造是基于(yú)新的物联网、大数(shù)据、云计算等数字化技术与先进制造技术的深度(dù)融合,贯穿于从(cóng)设计、供应(yīng)、生(shēng)产制造、服务等整个供应链(liàn)制(zhì)造、运营和管理的各(gè)个环(huán)节(jiē)。
因(yīn)此,智能(néng)制造(zào)包(bāo)含(hán)两个系统工程,一个是智能制造技术(制造技术和信息技术)整合的系统(tǒng)工程,另(lìng)一个是管理的系统工程。目前,这(zhè)两(liǎng)个系(xì)统工程不(bú)仅是中国企业(yè)面(miàn)临的问题(tí),欧美企(qǐ)业也(yě)同样(yàng)面临这个问题。
二,装备制造(zào)业仍然是瓶颈,跟不上智能制造发展的要求。智能制造最终还是要(yào)落(luò)到制造技术(shù)和装备上,虽然我国(guó)在(zài)互联网、物联网、大数据、云计算等数字化技术(shù)以及(jí)5G的深入应用上处(chù)于(yú)优势地位,但制造(zào)最后的执行单元还得(dé)是机(jī)床,在这(zhè)方面我们与(yǔ)欧美日企业相(xiàng)比还存(cún)在很大的差(chà)距,比如工业机器人、3D打印、芯片光刻机、高精度的测量测试设备等(děng)。
三,基础数(shù)据平台深度开(kāi)发不(bú)受控(kòng)。企业要实现智能(néng)制造,需要(yào)两个基础系(xì)统平台(tái),一个(gè)是MES系统,另一个是ERP系统,而这两个系统我(wǒ)们没有自主的软件平台,还(hái)是要依赖于(yú)欧美,因此在深度定制开发上还是受限制。
四,算法开发。智能制造需要基于数据并充分挖掘数据价值而实现自决策(cè)、自管理、自学习,从数据源采集、数据呈现、数据分析(xī)到自行诊断、自动反馈(kuì)、自动调整控制,中间就离不开算法的开发,智能的核心也(yě)就是(shì)算法。
而算法开发是一个多元跨界和交(jiāo)叉学科的(de)工作,既要求对(duì)业务有深入理(lǐ)解,又要有IT技术(shù)思维。目前,我们在算法(fǎ)开(kāi)放的资(zī)源上还存在很大的差距。
五,管理(lǐ)和组织(zhī)的(de)变革。一(yī)方面,智(zhì)能制造基于数据实现端对端(duān)、信息充分(fèn)共享、管理平台化,打破(pò)了企业原有的金字(zì)塔(tǎ)官(guān)僚(liáo)管理体制(zhì)结(jié)构,来自原有权力结构拥有者的(de)变革(gé)阻力会很大,往(wǎng)往他(tā)们(men)还掌握了决策(cè)权,导致(zhì)智能制造的(de)资(zī)源投入不(bú)到位。
另一方面,管理(lǐ)方式会因信息平台化而发生(shēng)改变,个体(tǐ)和任务小团(tuán)队的自管理、自决策机制会越(yuè)来越普遍,但是(shì),目前(qián)还没有找(zhǎo)到很好的组织管理方(fāng)式及组织文化激发(fā)个(gè)体和小团队的工(gōng)作意(yì)愿并相互(hù)协同。
基(jī)于以上原因,未来智能制造之路还有很长(zhǎng)一段时间需要去探索,其中有三点是需有(yǒu)所创新和突破:
一是在(zài)技术(shù)上(shàng)需(xū)要(yào)自(zì)主研发,突破装配和软件技术的瓶颈,同时(shí)关注整个生态链中的核心技术;
二(èr)是在(zài)适(shì)应性(xìng)上,需要推动组织和管理的变革,以适应信息技术带来的管理(lǐ)变(biàn)化(huà)。
三是在智能化的道路上需要引入系统工(gōng)程、顶层设计,才有(yǒu)可(kě)能实现制造技术、信(xìn)息技术和组(zǔ)织管理三者的深度融合。
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