如何看待现今国内智能工厂建设现状?如何找到合适自己的智能工厂规划?

发布时间:2021-09-02 11:12:54 来源:精工智能 作者:admin

·中国制造的严峻挑战


  即使面对以内循环为主不受国际政策影响的制造型企业,也因为招工难、成本上涨的现状隐隐作痛,部分企业甚至“一顿操作猛如虎,一年到头还不如卖房利润高”。

  

·企业自救概念应接不暇


  本着救制造业于水火当中提出各自政策,但是如今却成了概念横飞:工业4.0的热潮未退,智能制造、CPS、工业互联网(平台)、企业上云、工业APP、人工智能、工业大数据、数字工厂、数字经济、数字化转型、C2B(C2M)等概念接踵而至,对于大多数制造企业而言,可以说是眼花缭乱、无所适从,每个企业都希望不被时代的车轮抛弃,但是如果每个概念都去尝试极有可能是一地鸡毛,甚至部分企业最终只是赚取了国家补助,并未对企业有更深层的影响更何谈转型。

  不但概念风起云涌,而且智能制造涉及的技术也非常多,例如云计算、边缘计算、RFID、工业机器人、机器视觉、立体仓库、AGV、虚拟现实/增强现实、三维打印/增材制造、工业安全、TSN(时间敏感网络)、深度学习、MBD、预测性维护......,让企业目不暇接。这些技术看起来都紧接潮流,但如何与企业业务贴合,或者让企业在原有的赛道上提高名次或者拓宽赛道,至今烟云环绕不明方向。

  不但概念与技术难以甄别,而且企业推进智能制造领域经验十分匮乏,许多制造型企业对于智能制造解决方案参与度主要取决于总经理的认知程度,因为根本没有信息化部门,对于数字化转型的认知程度仅存于公众号了解。即使参与许多培训会议也是浅尝辄止,而且现在也有许多不良厂商攒的各种以广告为中心的会议,已经没有了当年以学习为目的的初心。在实际推进智能制造的过程中企业领导像热锅上的蚂蚁,生怕被时代没有打招呼的抛弃,经历了八十年代勇闯天下下海经商、九十年代购各种自动化设备买入,如今渴望搭上数字化转型的列车而又不清楚如何聚焦落地,企业整个信息化规划、实施基本毫无章法可言。


  ·当局者迷


  对于企业转型数字化,在建设方面,企业家们还面临着怎样的迷雾:

  1、盲目购买自动化设备、自动化产线

  很多制造企业仍然认为推进企业数字化转型就是自动化或机器人代替人工,******追求概念追求所谓的“无人工厂”而将产出比置于脑后,这是******的先入为主的想法是错误的。

  一个例子,某企业通过产线加工某机加件,整个自动化产线费用4-5亿,但是每年产出只有千万级。所以推进单工位的机器人改造,推行机器换人一定是为了解决某瓶颈工序,产出比应该是可观的,而不是为了实现无人工厂而花费大量成本去满足这个需求。这种让人不禁想起那句话:“世界上没有实现不了的需求,只是看时间与成本,以及回报比”。

  2. 徒有神装,不会利用

  企业在购买设备时尚不清楚设备除了生产还能实现监控,但是由于缺少专业人员咨询、指导并没有要求厂商免费开放数据接口,大部分设备数据还仅存于机床层面,没有实现生产监控。如果之后想实现设备监控的时候又被设备供应商再割一轮韭菜。

  如果没有实现设备数据采集,生产设备则很可能没有得到充分利用,设备的健康状态未进行有效管理,没有将设备最大化利用。

  如果是离散制造行业,设备没有实现自动化采集尚可理解,毕竟大部分还属于劳动密集型,但是如果类似于钢铁、化纤等流程行业还处于人工巡检、纸质单据记录的话,这样的企业目前也只能道一句“珍重”后挥手告别,因为流程行业对于生产影响最大的当属于工艺、设备保障等业务,而这些业务统统可以通过设备监控来实现。

  3.依然存在大量信息化孤岛和自动化孤岛

  智能工厂建设涉及到智能装备、自动化控制、传感器、工业软件等领域的供应商,而且由于缺少统一性规划,许多工厂都是头疼医头脚疼医脚,造成以单点业务优化为核心,而没有将整个链条的数据打通。很多企业不仅存在诸多信息孤岛,也存在很多自动化孤岛,看起来自动化程度非常高但是信息化几乎为零。

  归根到底--企业还缺乏深刻理解,对于缺少信息化部门的企业还是应当依托有实战经验的咨询服务机构,结合企业内部的IT、自动化团队以及企业业务痛点,高层积极参与,根据企业的产品和生产工艺,做好需求分析和整体规划,在此基础上稳妥推进,才能取得实效。


  ·国内外智能工厂建设的现状对比


  近年来,全球各主要经济体都在大力推进制造业的复兴。在工业4.0、工业互联网、物联网、云计算等热潮下,众多企业开展智能工厂建设。比如西门子安贝格电子工厂实现了多品种工控机的混线生产;FANUC公司实现了机器人和伺服电机生产过程的高度自动化和智能化,并利用自动化立体仓库在车间内的各个智能制造单元之间传递物料,实现了最高720小时无人值守;施耐德电气实现了电气开关制造和包装过程的全自动化;美国哈雷戴维森公司广泛利用以加工中心和机器人构成的智能制造单元,实现大批量定制;三菱电机名古屋制作所采用人机结合的新型机器人装配产线,实现从自动化到智能化的转变,显著提高了单位生产面积的产量;全球重卡巨头MAN公司搭建了完备的厂内物流体系,利用AGV装载进行装配的部件和整车,便于灵活调整装配线,并建立了物料超市,取得明显成效。

工厂规划.webp.jpg

  但是现在智能工厂没有一个固定模板让其他企业学习,建设内容更是包罗万象,更多的是企业将生产方面任何升级改造都归化到智能制造领域,这就造成了智能制造口号震天响,但是蓦然回首智能工厂并没有在灯火阑珊处。

  主要因为我国制造企业面临着巨大的转型压力,但是行业不同所面临的痛点是不一致的,比如产能过剩、客户个性化需求日益增长、订单交付压力大等,迫使制造企业根据自己某个痛点出发完成智能制造改造,所以现在智能工厂会出现差异化、多样性,当然也是企业行业所造成的必然结果。

  所以我国也出现了例如汽车、家电、轨道交通、食品饮料、制药、装备制造、家居等行业的样板工厂。正因为业务不同,渴望解决的问题或者实现的价值不同,最终造成了智能工厂改造的多样性。

  

·因材施教,把握问题关键点,把方法应用到着力点


  1. 生产过程数字化到智能工厂

  一个例子:在石化、钢铁、冶金、建材、纺织、造纸、医药、食品等流程制造领域,企业发展智能制造的内在动力是设备监控与质量追溯,侧重从生产数字化建设起步,基于质量追溯需求从产品末端控制向全流程控制转变。所以流程制造式企业发展模式首先是设备过程参数监控与设备健康OEE分析,通过生产对于温度、压力等过程参数的控制来进行质量管控与追溯。

  然后将质量追溯的内容拓展到外协单位与原材料供应商,当然拓展数字化追溯范围的前提是内部已经具备了数字化追溯能力,否则着急拓展到企业外部的数字化意义并不大。所以其智能工厂的建设模式为:第一实现智能单元工艺参数温度、压力等监控与追溯,实现设备OEE管理提升产能;第二由智能生产单元进一步拓展到非关键工序环境的数字化;第三打通上下游企业之间的数据隔阂。

  2. 智能制造生产单元(装备和产品)到智能工厂

  一个例子:在机械、汽车、航空、船舶、轻工、家用电器和电子信息等离散制造领域,由于离散制造业人工参与较多,企业发展智能制造的核心目的在于最大限度的实现数据共享,缩减因信息不通畅而造成的窝工现象,所以离散行业虽然现在比较提倡全部自动化的智能单元,但是仅限于瓶颈工序,否则即使全部实现流水线式的智能单元也没有实现透明化管理对于生产效率、质量等方面效益来得多。所以其智能工厂的建设模式为:第一实现生产过程透明化管理;第二通过在线质量检测、智能单元设备监控实现瓶颈工序产量提升;第三实现设计、服务与制造之间多维度数字化协同。

  3. 个性化定制到互联工厂

  在家电、服装、家居等距离用户最近的消费品制造领域,企业发展智能制造的重点在于充分满足消费者多元化需求的同时实现规模经济生产,侧重通过互联网平台开展大规模个性定制模式创新。因此其智能工厂建设模式为:一是推进个性化定制生产,引入柔性化生产线,搭建互联网平台,促进企业与用户深度交互、广泛征集需求(犀牛智造已经在做了);二是推进设计虚拟化,打通设计、生产、服务数据链,采用虚拟仿真技术优化生产工艺;三是推进制造网络协同化,变革传统垂直组织模式,以扁平化、虚拟化新型制造平台为纽带集聚产业链上下游资源,发展远程定制、异地设计、当地生产的网络协同制造新模式。

  回顾上文,我们从行业问题出发,了解各类制造业面对的挑战根源,我们企业家面对挑战如何一直寻求搭上时代的发展车的方法;以及面对数字化、智能工厂升级改造等现时火热的策略赛道,探讨企业家如何看待智能工厂规划的概念发展和找到自己的升级改造发展之路呢?


  总结如下:

  现在智能工厂没有一个固定模板让其他企业学习,企业家们目标首先需要根据自己行业寻找行业难点与其他赛道(利润增长模式),然后针对性改造。其次、智能制造或者智能工厂涵盖领域很多,系统极其复杂,企业应当依托有实战经验的咨询服务机构,结合企业内部的IT、自动化团队以及企业业务痛点,高层积极参与,根据企业的产品和生产工艺,做好需求分析和整体规划,在此基础上稳妥推进,才能取得实效。

最后,数字化是一切智能扩展应用的基础,没有数字化为基础,企业整个信息化规划、实施基本毫无章法可言。

此文关键词:智能工厂规划,数字化,制造业难点

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