当前,我国制造业面临着异常严峻的挑战,在这种(zhǒng)背景下,制造(zào)企业如何实现转型(xíng)升级?推进(jìn)智能制造成为重要的途径(jìng),然(rán)而,我国制造企业推进智能制造面(miàn)临着(zhe)诸多难点问题(tí):
NO.1
概念满天飞,技术一(yī)大堆
近几年来,从工业4.0的热潮开始,智能制造、CPS、工业互联网(wǎng)(平(píng)台)、企业上云、工业APP、人(rén)工智能、工业大数据、数字(zì)工厂、数字经济、数字化转型、C2B(C2M)等概念(niàn)接踵而至,对于大多数制造企业而(ér)言,可以说是眼花缭乱、无所适(shì)从。
智能制造涉及(jí)的技术非常(cháng)多(duō),例(lì)如云计(jì)算、边缘计算、RFID、工(gōng)业(yè)机器人、机器(qì)视觉、立(lì)体仓库、AGV、虚拟现实/增强现(xiàn)实、三维打印/增材制造(zào)、工业安全、TSN(时间敏感网络)、深度学(xué)习、Digital twin、MBD、预(yù)测性(xìng)维护......,让企业(yè)目不暇接。这(zhè)些(xiē)技术看起来都很美,但如何应用,如何取得实效?很(hěn)多(duō)企业还(hái)不(bú)得而(ér)知。
NO.2
摸着(zhe)石头(tóu)过河
企业推进(jìn)智能制造领域的相关(guān)技术十分缺乏经验,欠缺可以借鉴的成功案例。目前,制造企业已(yǐ)经存在(zài)三种类型的孤岛:信息孤岛、自动化孤岛,以(yǐ)及(jí)信息系(xì)统与自动化系统之间的孤岛。企业目前也缺乏统一的部(bù)门来系统规划和推进智能制造(zào)。在实际推进智能制造的过(guò)程中(zhōng),企(qǐ)业也仍然(rán)是头(tóu)痛医头,缺乏章法。
NO.3
理想很丰满,现实很骨感
推(tuī)进智能制造,前景很美好。但是绝大多数制造企业利润率很低,缺乏自主资金投入。在“专项(xiàng)”、“示范(fàn)”以及“机器换人”等政策(cè)刺激下,一些国有企业和(hé)大(dà)型民营企(qǐ)业争取到各级政府(fǔ)给予的(de)资金扶持,而中小(xiǎo)企业只能“隔岸观火(huǒ)”,自力更生。然(rán)而,为了争取(qǔ)政府项目,方(fāng)案必须(xū)做得(dé)漂亮(liàng),档次必须高大上,投入必须上亿(yì)。
大屏幕指(zhǐ)挥中心是(shì)必须有的,大量采(cǎi)用机器人的(de)自动化生产(chǎn)线是必须建的(de),立体(tǐ)仓库、AGV也是(shì)可以有的,MES更是必不可少的,国产系统是必须用的(de)。至于(yú)究竟能否取得实效,就(jiù)只有(yǒu)企业“冷暖(nuǎn)自知”了。
NO.4
自动化(huà)、数字化还是智能(néng)化?
在(zài)推进智能制造过程中,不(bú)少(shǎo)企业对于建立无人工厂、黑(hēi)灯工厂跃跃(yuè)欲试,认为这就是智能工厂。而实际(jì)上,高(gāo)度(dù)自动化是工业(yè)3.0的理念。
对(duì)于大批量(liàng)生(shēng)产的产品(pǐn),国外的优秀企业早就(jiù)实现了无人工厂(chǎng),例如日本FANUC全自动装(zhuāng)配伺(sì)服电机,40秒一个,但其前提是(shì)产品的标准化、系列化,以及面向自动化(huà)装(zhuāng)配的设计(jì),例如将需要用线缆进行(háng)插装的结构改为插座式的(de)结构(gòu)。
从技术和管理的角(jiǎo)度(dù)看,中国制造要走向智能(néng)制造,主要还(hái)存(cún)在五大难点(diǎn):
一,智能制(zhì)造是基于新(xīn)的物联网(wǎng)、大数据、云计算(suàn)等数字化技(jì)术与(yǔ)先进制造技术(shù)的深(shēn)度融合,贯穿于从设计、供应、生产制造、服务等整个(gè)供应链(liàn)制造、运营和管理的各个(gè)环(huán)节。
因此,智能制(zhì)造(zào)包(bāo)含两个系统工程,一个是(shì)智能制(zhì)造技(jì)术(制造技术和信息(xī)技术)整合的系统工(gōng)程,另一个是管理的系统(tǒng)工程。目前,这两个系统工程不仅是中国企业(yè)面临的(de)问题,欧美企(qǐ)业也同(tóng)样面临这个问题。
二,装备制造业仍然是瓶颈,跟(gēn)不(bú)上智能制造发展的要求。智能制造(zào)最终还(hái)是要(yào)落到制造技术和装备(bèi)上,虽然(rán)我国在互联网、物联网、大数据、云计算等数字化技术以及5G的深入应用上(shàng)处于优(yōu)势地位,但制造最(zuì)后的(de)执行单元还得是机床,在这(zhè)方面我们与(yǔ)欧美日(rì)企业相(xiàng)比(bǐ)还存(cún)在很大的差距,比如工(gōng)业机器人、3D打(dǎ)印、芯(xīn)片光(guāng)刻机(jī)、高(gāo)精度(dù)的测量测试设备等。
三,基(jī)础数据平台(tái)深度开发不(bú)受(shòu)控。企业要实现智能(néng)制造(zào),需要两(liǎng)个基础(chǔ)系统(tǒng)平(píng)台,一个是MES系统,另一(yī)个是ERP系统(tǒng),而这两个系统我们没有自主的软件平台(tái),还是要(yào)依赖(lài)于欧美,因此(cǐ)在深度定制开发上还是受限制(zhì)。
四,算法开发(fā)。智能制造需要基于数据并充分挖掘数据(jù)价(jià)值而实现(xiàn)自决策、自管理、自(zì)学习,从数据源采集、数据呈现、数据分析到自行诊断、自动(dòng)反馈、自动调整(zhěng)控制(zhì),中间就离不开算法的开发,智能的核心也就是算法。
而算法开发(fā)是一个多元跨界和交叉(chā)学(xué)科的工作(zuò),既要求对业务有(yǒu)深入(rù)理解,又要有IT技(jì)术思(sī)维。目(mù)前,我们在算法开放的资源上还(hái)存在(zài)很大的差距。
五,管(guǎn)理和组织的变革。一方面,智能(néng)制造基于数据实现(xiàn)端对(duì)端、信(xìn)息充分(fèn)共享、管理平(píng)台化,打破了企业原有的(de)金字塔官僚管理体(tǐ)制结构,来自(zì)原(yuán)有权力结构(gòu)拥有者的变革阻力会(huì)很大,往往他们还掌握了决策权,导致智能制(zhì)造的资源投入不(bú)到位(wèi)。
另(lìng)一方面,管理方(fāng)式会因信息平台化而发(fā)生改变(biàn),个体和任务(wù)小团队的自管理、自(zì)决策机(jī)制会越来越普遍,但(dàn)是,目前还没有找到很好的组(zǔ)织管理方式及组织文化激发个(gè)体(tǐ)和小团队的工作意愿并相互协同(tóng)。
基于以上原因,未来智能制造之路还有很长一段时间需要(yào)去探索,其(qí)中有三点是需有(yǒu)所创(chuàng)新和突破:
一是在技(jì)术上需要自主(zhǔ)研发,突破装配和软件技术的瓶颈(jǐng),同时关(guān)注(zhù)整个生态链中的核心技术;
二(èr)是在适应性上,需要推(tuī)动组织和(hé)管理的变革,以适应信(xìn)息技术带来的管理(lǐ)变(biàn)化。
三是(shì)在智(zhì)能化的(de)道路上需要引入系(xì)统工(gōng)程、顶层设计,才有可能实现制造技术、信(xìn)息技术和组织管理(lǐ)三者(zhě)的深度(dù)融(róng)合。
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