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中國智能制造的三條實施路徑

中國智能制造的三條實施路徑

2016-05-09 08:46:27

信息通信技術和制造業的結合是新一輪工業革命的觸發點，智能制造已成為新一輪產業競爭的主攻方向。實現智能制造後，可以充分挖掘提升企業的制造產能，保證制造質量，控制生產成本，減少能源、原材料消耗，滿足法律法規的環保安全需求，形成企業知識系統，促進企業不斷創新。那麽，對於廣大工業企業而言，如何切實探索一條目標可達成、成本可承受、風險可控制的智能制造實施之路？而這樣的發展道路對信息通信業而言又有什麽啟示？

從實施的角度看，構建智能制造系統需要定位階段性的目標，並分步實施。比如按照樣板工程、類別項目、全企業提升三個層級進行分步實施。在樣板工程階段，服務市場上常常沒有理想的整體服務解決方案，需要選擇核心軟件服務商，借助咨詢服務商的力量進行個性化定制開發。

構建智能制造系統三條路徑

根據筆者為多家大型工業企業提供咨詢服務時了解的信息，企業在構建智能制造系統時，一般都采取自上而下、自下而上、滾雪球的螺旋發展三種方式。

自上而下的發展方式是面向全局全面推行的智能化解決方案，以購置、升級、普及成熟硬件和軟件等智能相關產品，構建數據庫、知識庫為核心，全面收集整合主體各種資源，形成大數據平臺，建立標桿，形成應用模式，實現全面推廣。青島紅領就是全流程構建智能制造系統，實現智能化提升，每件西服訂單都有一個身份電子卡，西服材料在生產線流轉，到達某工位時，讀取西服的電子卡，工作臺前顯示出加工指令，工人按照指令要求進行加工。

自下而上的發展方式有利於尋找關鍵瓶頸，在解決問題基礎上進行升級改造。例如某集裝箱企業原先使用一臺鍋爐為發泡料加溫，但是偶爾會出現發泡料發泡不足問題，而隨著企業生產規模擴大，客戶要求提升，企業希望減少這樣的問題，於是為鍋爐增加了溫度檢測系統，記錄溫度過程數據。而又一次出現發泡料發泡不足問題時，企業通過分析數據，認為如果工人正常值班操作，不應該出現這樣的問題，最終工人承認偶爾夜班睡覺，未能及時對鍋爐進行處置。而在該事件後，工人強化了責任意識，後來該問題就沒有再發生過。

螺旋式發展方式以市場為導向，結合核心客戶、相關客戶、客戶的客戶等進行擴展，例如海爾模具隨著客戶需求規模提升，就在青島本地建立企業合作，要求合作企業實施CPS系統，從而掌控合作企業的設備、人員、刀具等生產過程信息，保證了產品質量的可靠性，而後又把這種模式擴展到武漢的合作企業。

系統、數據、組織三重智能化

在智能制造實施策略方面有三個問題需要重視，分別是構建兩化深度融合的系統的系統，進行數據整合，提升生產組織智能化。

智能制造系統把硬件、軟件、雲利用網絡有機地整合到一起，形成了系統的系統，或者說是大型復雜系統。系統構建時實現硬件系統與軟件系統的深度融合，軟件驅動運作硬件制造執行，硬件執行結果反饋到軟件，形成閉環系統，並可不斷擴展。硬件系統首先是以提升制造能力為目標的硬件系統構建，尤其強調制造的各種精度、加工尺寸、加工噸位、加工速度等加工性能制造的設備購置、改進，然後是機器人、數控設備、生產線的智能化購置、改造，再是針對現有的硬件設備方面的各種感知、控制、網絡集成相關升級改造，實現生產設備的狀態監控，實現問題的快速解決、預防性維護，減少計劃檢修，提升設備的利用率和設備生產產值。軟件系統則以MES為核心，上連ERP系統、CRM系統，下連DCS、FCS、PLC等系統，同時實現與網絡訂單系統有機整合，實現生產計劃制定、生產信息傳遞、生產過程控制、可視化展現，在此基礎上實現工業大數據級的分析、計算、優化，指導優化整體生產系統。另外構建工業雲大數據平臺，以企業集團、地區、行業、生態等模式為主體，實現各種生產數據的匯集、清洗、整合、分析、挖掘，從而提供各種生產指標數據的閥值、模型、案例等知識，支撐所有相關單位的生產工作，並提供樣板，促進問題的高效解決，促進產品與服務的創新。

　　智能制造系統的運作離不開數據，這種數據相對於以往有兩種變化。

第一是面向集成應用的數據包變化，比較典型的例如以前設計師在設計時只繪制設計圖紙、設計三維模型，而現在變成提交數據包時，必須包括設計數據、工藝數據、物料數據（而且是物料可用量數據），以及相關加工數據，例如制定到某臺具體數控設備，這樣的數據包可以高效指導生產，更便於今後重用。

第二個變化是數據的量大幅度增加，例如作為一個零件，為了提高柔性，就設置了多種加工方式，針對不同的機床有不同的加工代碼，通過DNC系統實現加工代碼的統一管理，在生產需要時，根據設備匹配度進行動態配置，向設備推送加工代碼，進行刀具準備，實現智能化加工。具體構建時，需要針對企業所有相關數據，分析數據內容、數據之間的關系，構建各種數據模型、計算模型，結合具體業務，實現覆蓋業務流、技術發展流、工廠設施生命周期、產品生命周期的全流程。同時需要強化術語定義、計算方法、編碼方法、集成方法、數據處理規則等各種相關標準、協議工作。

智能生產組織強調生產人員的能力提升，首先是單元生產能力的高級技師、技工培養，例如LNG船高級焊工培訓、認證提升，例如復雜數控機床的維護保養；然後結合智能化的一專多能人員培養，例如船舶行業實現鉚焊合並工種，針對工位的復合加工人員培養；例如南車集團針對工位進行安全管理；而在企業的人員構成方面，開展創客模式，發揮企業人員的積極性，海爾模具公司內部，經常是到深夜創客工作區仍燈火通明；在構建與社會大生產協作方面，實現不求我有，但求我用的不同時間、各種層次的人才合作模式，例如很多企業建立了與眾多高校的校企合作。
旭輝精密機械有限公司是一家集設計、制造、銷售、工程和服務為一體的高端設備企業。

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