中國如何發(fā)展智能制造?智能制造業(yè)面臨的問題和如何實現(xiàn)智能制造

時間:2018-12-14

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:智能制造提升生產(chǎn)效率的功能有助于抵消勞動力成本上漲的影響,保持并強(qiáng)化“中國制造”的綜合競爭力。制造業(yè)向智能制造的轉(zhuǎn)型會產(chǎn)生對智能裝備、智能傳感器、新材料、工業(yè)軟件系統(tǒng)以及相關(guān)服務(wù)的大量需求,能夠形成新的產(chǎn)業(yè)增長點。智能制造借力新的生產(chǎn)模式和商業(yè)模式,能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)制造與市場多樣化需求之間的動態(tài)匹配,有利于減少過剩產(chǎn)能和庫存,這與供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的目標(biāo)方向高度契合。

中國制造現(xiàn)階段存在的問題

第一,中國制造不應(yīng)該再停留在人力或工廠領(lǐng)域。國內(nèi)的一些制造企業(yè)目前還只是停留在工廠進(jìn)行加工生產(chǎn),而不是開發(fā)技術(shù),那么即使行業(yè)做得再大,關(guān)鍵零部件仍要依靠進(jìn)口。

第二,中國制造不應(yīng)該再把貼牌當(dāng)作是一種正常的模式。貼牌生產(chǎn)并不能代表企業(yè)強(qiáng)大與否,因為企業(yè)基礎(chǔ)零部件基本上全部靠進(jìn)口,基礎(chǔ)工藝全部靠照搬。

制造追求的是對工藝的卓越性,從手工制造、到機(jī)器制造、到軟件集成,到最后的未來數(shù)字化制造--讓全世界幫我們制造,而不是我們幫別人生產(chǎn),才是制造的智慧,才是中國制造應(yīng)該具備的智慧。

我國智能制造業(yè)面臨著哪些嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)?

智能制造提升生產(chǎn)效率的功能有助于抵消勞動力成本上漲的影響,保持并強(qiáng)化“中國制造”的綜合競爭力。制造業(yè)向智能制造的轉(zhuǎn)型會產(chǎn)生對智能裝備、智能傳感器、新材料、工業(yè)軟件系統(tǒng)以及相關(guān)服務(wù)的大量需求,能夠形成新的產(chǎn)業(yè)增長點。智能制造借力新的生產(chǎn)模式和商業(yè)模式,能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)制造與市場多樣化需求之間的動態(tài)匹配,有利于減少過剩產(chǎn)能和庫存,這與供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的目標(biāo)方向高度契合。同時,中國也具有發(fā)展智能制造的有利條件。我國工業(yè)化起步晚,技術(shù)積累相對薄弱,先進(jìn)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化能力與工業(yè)強(qiáng)國存在顯著差距,我國智能制造業(yè)面臨著哪些嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)?

一、智能制造的基礎(chǔ)研發(fā)能力相對較弱。

我國產(chǎn)、學(xué)、研的整體科技水平與美日歐等先進(jìn)國家仍有較大差距,智能化的軟硬件缺乏自主研發(fā)技術(shù),高端傳感器、操作系統(tǒng)、關(guān)鍵零部件主要依賴進(jìn)口,在一定程度上阻礙了智能制造的發(fā)展。

二、智能制造生產(chǎn)模式尚處于起步階段。

我國企業(yè)長期依靠低廉勞動力成本形成的成本洼地,慣于在國際國內(nèi)市場上拼價格,導(dǎo)致全球價值鏈低端鎖定,多數(shù)企業(yè)使用智能設(shè)備替代人工的動力不足?,F(xiàn)階段,即使一些引入智能設(shè)備的企業(yè),也僅停留在初級應(yīng)用階段,以智能制造整合價值鏈和商業(yè)模式的企業(yè)屈指可數(shù),更沒有形成構(gòu)建智能制造體系的戰(zhàn)略思維和總體規(guī)劃。

三、“兩化”融合的整體水平有待進(jìn)一步提升。

我國地區(qū)間、行業(yè)間以及企業(yè)之間信息化發(fā)展不平衡,一些企業(yè)已經(jīng)開始智能化探索,但更多的企業(yè)尚處于電氣化、自動化甚至機(jī)械化階段,半機(jī)械化和手工生產(chǎn)在一些欠發(fā)達(dá)地區(qū)仍然存在。

四、高素質(zhì)復(fù)合型人才嚴(yán)重不足。

從經(jīng)營管理層面來看,我國企業(yè)缺少具有預(yù)見力的領(lǐng)軍人物,以及在高水平的研發(fā)、市場開拓、財務(wù)管理等方面的專門人才。從員工隊伍層面來看,我國企業(yè)存在初級技工多,高級技工少,傳統(tǒng)型技工多,現(xiàn)代型技工少,單一技能的技工多,復(fù)合型的技工少的現(xiàn)象。員工綜合素質(zhì)偏低,直接制約了智能制造系統(tǒng)的應(yīng)用和推廣。而在國家戰(zhàn)略層面,涉及智能制造標(biāo)準(zhǔn)制定、國際談判、法律法規(guī)等方面的高級專業(yè)人才更是明顯的“短板”。

五、智能制造標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)軟件、網(wǎng)絡(luò)信息安全基礎(chǔ)薄弱。

標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)業(yè)特別是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域工業(yè)大國和商業(yè)巨頭的必爭之地,主導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)制定意味著掌握市場競爭和價值分配的話語權(quán)。目前,德國除了在國內(nèi)及歐盟層面推廣工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)化工作外,還在國際標(biāo)準(zhǔn)化組織設(shè)立了與工業(yè)4.0相關(guān)的咨詢小組。我國雖然是制造大國,但是由我國主導(dǎo)制定的制造業(yè)國際標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量并不多,國際上對中國標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)可度也不高,中國在全球制造標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域缺少話語權(quán)及影響力。

如何實現(xiàn)智能制造?

要實現(xiàn)智能制造,首先要解決智能維護(hù)這個大問題,再做智能預(yù)測,最后做到無憂系統(tǒng)與大價值。具體來看分為以下幾個階段:

智能制造

第一階段,全員生產(chǎn)系統(tǒng)。這個是日本提出來的。應(yīng)該是七八十年代整個制造系統(tǒng)當(dāng)中引以為核心的標(biāo)準(zhǔn)。這種固化在了組織和對人培訓(xùn)方面。

第二階段,精益制造和6-Sigma。它的核心價值是如何以數(shù)據(jù)作為標(biāo)準(zhǔn)建立管理體系,在這個基從礎(chǔ)下面包括質(zhì)量管理體系、產(chǎn)品全生命周期管理體系等等。這個時候數(shù)據(jù)真正在制造使用過程中發(fā)揮作用。

第三階段,數(shù)據(jù)驅(qū)動的預(yù)測性建模分析。目前處于轉(zhuǎn)型的最重要時期,我們還沒有完全到達(dá)第三個階段。以數(shù)據(jù)驅(qū)動的預(yù)測性建模分析,指的是怎么把隱性的問題顯性化,顯性化之后解決隱性的問題,避免顯性問題的發(fā)生。

第四階段,以預(yù)測為基礎(chǔ)的資源有效性運(yùn)營決策優(yōu)化。對于過去產(chǎn)生的關(guān)聯(lián)性都能夠建模之后,怎么根據(jù)系統(tǒng)生產(chǎn)、環(huán)境、人員多方要素變化進(jìn)行實時動態(tài)優(yōu)化。

第五階段,“信息-物理”系統(tǒng)。我們認(rèn)為它是建立在對于所有設(shè)備本身運(yùn)行的環(huán)境、活動目標(biāo)非常精確建?;A(chǔ)上,這個時候我們產(chǎn)生知識的應(yīng)用和傳承問題。

智能制造聽起來宏大,其實就在我們身邊

作者:施耐德電氣(來源:知乎)

比如A是個吃貨,網(wǎng)購了不少食品,但是質(zhì)量參差不齊,A吃了一塊夾心餅干就鬧了肚子。心里不服氣,要找店家理論一番,可是問題出在哪里?沒人知道。如果有了透明的智能制造,所有環(huán)節(jié)都能查到!「餅干→快遞→店家→食品廠→原材料」順著手里這塊小餅干,能夠追溯到運(yùn)輸、包裝、生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié),這種數(shù)據(jù)的透明從根本上解決了食品安全問題!終于發(fā)現(xiàn),原來是運(yùn)輸員開車時繞了遠(yuǎn)路耽誤了餅干配送。

傳感器

A吃壞了肚子,于是自己買了腸胃藥,可吃了一直不見好。原來,西醫(yī)是根據(jù)抽樣群體取的平均值制藥,但是每個人的致病機(jī)理、身體情況都各不相同,這樣吃藥治療不能達(dá)到精準(zhǔn)的治療效果,需要具體問題具體問診。智能制造將人的基因圖譜數(shù)據(jù)收集起來,通過柔性定制,針對個人不同的情況制作不同的藥品,價格也不貴,不用再購買批量生產(chǎn)的藥品了。這種醫(yī)藥領(lǐng)域可控成本的柔性定制,在未來一定會實現(xiàn)。

智能制造在工業(yè)生產(chǎn)中如何運(yùn)用?

如果將工廠簡化成一個兩端開口的箱子,制造商在入口端投入原料、能源和生產(chǎn)資源,就能在出口端收獲相應(yīng)的產(chǎn)品。然而,在大多數(shù)制造商眼里,這個箱子卻是黑色的——工廠管理者能夠清楚的核算箱子之外的投入和產(chǎn)出,但是箱子里具體發(fā)生了什么,比如生產(chǎn)進(jìn)行的如何?怎樣組織生產(chǎn)最優(yōu)?為什么訂單沒有按時完成……往往不太清楚。

工廠里90%的問題都是因為信息不透明所致。首先,有用信息被掩蓋,管理層無法洞悉生產(chǎn)過程,也就無法對正確決策形成輔助,謂之“看不見”;第二,管理決策流程不合理,導(dǎo)致管理層很難把真正的戰(zhàn)略意圖落實下去,謂之“夠不著”;最后,問題追溯不及時,導(dǎo)致企業(yè)無法及時止損,謂之“來不及”。這導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)效率難以提高,產(chǎn)品質(zhì)量上不去,成本下不來。

為了降本增效,近年來世界范圍內(nèi)掀起一股智能制造的熱潮,轉(zhuǎn)型升級成為制造企業(yè)時刻掛在嘴邊的熱詞。不同的國家有不同的智能制造戰(zhàn)略,但本質(zhì)都是為了提高本國制造業(yè)在全球市場的競爭力。

換言之,無論是“工業(yè)4.0”還是“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,無論概念說得如何天花亂墜,最終都要落實到產(chǎn)品的交期、質(zhì)量,工廠的成本、效率這些實實在在的問題上面。

如何實現(xiàn)智能制造?就是要回歸制造的本質(zhì),打開工廠的“黑箱”,讓生產(chǎn)制造的過程變得透明可視。唯有正確的數(shù)據(jù)信息,才能讓管理洞悉纖毫;唯有合理的決策流程,才能讓執(zhí)行有的放矢;唯有及時的干預(yù),才能讓問題防患未然。

1997年,施耐德最早提出了“透明工廠”的概念,并基于面向工業(yè)市場的EcoStruxure架構(gòu),如今已形成更加完善的“透明工廠”解決方案。

智能制造

智能制造對中小企業(yè)也觸手可及

“透明工廠”本身是一個融合了OT運(yùn)營技術(shù)、IT數(shù)字化技術(shù)和AT自動化技術(shù)的完整系統(tǒng)。其中,涉及硬件的自動化是最容易被直觀看到的部分,所以說起智能制造、透明工廠,不少人會想當(dāng)然的把這些概念和機(jī)器換人、無人工廠、自動化流水線聯(lián)系在一起。然而,對于大多數(shù)中小企業(yè)來說,這樣的場景顯得有些遙遠(yuǎn)。

法國某智能制造業(yè)務(wù)部負(fù)責(zé)人曾在演講中提到了一個例子,令人印象深刻——中國某個中小規(guī)模制造企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)在參觀過一些高大上的智能工廠后,竟然放棄了對自家工廠做智能化升級改造的想法。因為他覺得,自己根本不可能做到這種程度,或者說如果想要做到同樣的水準(zhǔn),需要投入的時間和資金成本簡直難以估算!

在中國,這種中小規(guī)模的企業(yè)才是制造業(yè)的主流。他們的盈利能力有限,但降本增效的需求卻最為迫切,為他們找到一條切實可行的轉(zhuǎn)型升級路徑,才是智能制造真正的價值所在。

中小企業(yè)轉(zhuǎn)型要——“軟硬結(jié)合,先軟后硬”。也就是說,并不是所有的制造業(yè)問題都必須通過自動化的手段去解決,這就像是跑步,步子邁得太大,反而容易拉傷自己。自動化投資往往是高昂、見效慢的,很多情況下,先從軟性的部分的下手,通過對企業(yè)流程的梳理和優(yōu)化,幫助企業(yè)在數(shù)據(jù)透明和管理精細(xì)方面做出切切實實的改善,或許是一條更為合適的轉(zhuǎn)型升級之路。

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