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智能制造為企業帶來的價值

2022-04-08
制造業是國民及經濟的主題,是立國之本,興國之器,強國之基。習近平總書記在當的十九大報告中號召:“加快建設制造強國,加快發展先進制造業”。他指出:“要以智能制造為主攻防線給推動產業技術變革和優化升級,推動制造業產業模式和企業心態根本性轉變,以”鼎新“帶動”革故“,以增量帶動存量,促進我國產業邁向全球價值鏈中高端。

根據行業權威研究院的定義,智能制造是一個大概念,是信息技術與制造技術的深度融合。從20世紀中葉到90年代中期,以計算,感知,通信和控制為主要特征的信息化催生了數字化制造;從90年代中期開始,以互聯網為主要特征的信息化催生了“互聯網+制造”當前,新一代人工智能為主要特征的信息化開創了新一代智能制造的新階段。所以形成了智能制造的三個基本范式:



同時智能制造是一個大系統,貫穿于產品,制造,服務全生命周期的各個環節,由智能產品,智能生產及智能服務三大功能系統以及工業智聯網和智能制造云兩大支撐系統集合而成。其中,智能產品是主體,智能生產是主線,以智能服務為中心的產業模式變革是主題,工業智聯網和智能制造云是支撐,系統集成將智能制造功能系統和支撐系統集成為新一代智能制造系統。

根據e-works(行業權威媒體)對智能制造的理解(如下圖),那么智能制造的實施內容涵蓋產品,裝備,產線,車間,工廠,研發,供應鏈,管理,服務和決策等方面。



未來對于制造業企業而言,智能工廠以及智能制造的轉型升級不是一家軟件企業或者自動化企業可以獨立完成的工作,是需要一個生態聯合布局,逐步推進的過程。就幾個智能制造概念舉例而言:


1.數字化工廠:指的是研發,工藝,制造質量和內部物流等產品制造價值鏈相關的各個而環節都基于數字化軟件和自動化系統的支撐,能夠實現實時的數據采集和分析。因此數字化工廠的一個重要標志,是需要制造執行系統(manufacturing execution system ,MES),倉儲管理系統(warehouse management system, WMS)的支撐,這就需要服務制造業企業的軟件服務商具有跨越生產和供應鏈管理的產品架構和服務能力。


2.智能工廠:相對于數字化工廠而言,智能工廠主要強調生產數據,計量數據,質量數據的采集自動化,不需要人工錄入信息,能夠實現對采集數據的實時分析,實現PDCA循環。因此,自動化設備的應用,以及設備的物聯就成了數字化工廠向智能工廠跨越的關鍵一環,誰能,如何能解決設備的互聯,數據的自動采集,是成為智能工廠的必要條件。這對于服務商來說,需要的綜合能力又從工業軟件以及咨詢服務外延到了硬件層面。


那么既然實現數字化工廠,以及智能工廠是一項復雜的任務,那么推進智能制造對制造企業究竟有什么價值, 根據權威機構研究,主要一下幾個方面:
1.  快速應對市場波動,縮短產品上市周期。激烈的市場競爭以及客戶需求的不斷變化導致市場頻繁波動,給市場帶來了諸多不確定性,同時產品生命周期越來越短,因此制造企業快速應對市場變化,用短時間推出符合市場需的產品,才能在競爭中取勝。例如在產品研發環節,利用CAD建立產品數字模型,借助仿真技術驅動產品優化設計,借助PLM系統提高并行設計和協同的能力。
2  促進企業降本增效,實現少人化。企業通過工業機器人,傳感器,人工智能技術在工業場景開展應用,提升自動化能力,實現少人化,提供高生產效率。
3 . 實現企業運作的可視化,透明化,實時洞察企業運營狀態。通過工業軟件應用,設備互聯以及數據采集,實現核心業務數字化,制造過程透明化,物料輸送自動化,可以顯著提高生產效率和質量。利用MES,WMS,以及SCADA系統對于設備數據的采集和傳遞,實現完工以及物料消耗數據的實時反饋,不僅可以及時拉動物流配送,保障生產計劃執行,生產管理人員在控制室可獲知狀態,安燈(andon)系統實時報警,BI系統抓取和分析關鍵數據,幫助企業各級領導實時掌握運營狀態。
4 . 提高效率,縮短交貨期。運用APS等技術,實現科學排產,顯著提升OEE。
5 . 提高企業質量管理水平。質量檢驗的智能化程度越來越高,機器視覺,人工智能和大數據等技術融合應用,結合QMS等應用,實現數字化質量管控。

6 . 助力企業節能降耗。可持續發展正在倒閉制造業走綠色發展之路。


推進智能制造是一個持續改善,持續變革和持續見效的過程,需要企業內部各個業務部門,尤其是信息技術(IT),自動化,規劃,工藝和精益部門的密切配合,還需要引入各類解決方案提供商,實施服務商和第三方咨詢服務機構,才能規避各種風險。推進智能制造不是簡單的實施一個又一個的信息化和自動化項目,而是需要有高層的引導和都種類型人才隊伍,周密的計劃和PDCA循環機制。企業應當將智能制造作為實現企業發展戰略目標的重要支撐手段,三年一規劃,一年一滾動,才能真正實現價值創造,達到預期的目標。