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智能制造的方向

2019/7/1 10:13:00 446次浏览 智能 制造

目前,自动化、数字化、网络化、智能化的设备技术改造路线已经得到普遍认同。对于国内制造企业而言,设备的自动化和数字化水平虽然已初步具备了相应的基础,但是绝大多数为单机使用,同时对于设备数据也没有加以采集和利用。

面对这一现状,企业首先需要进行网络化改造,包括充分利用数字化设备的通信接口、在自动化设备上加装传感器和控制器,并因地制宜地利用有线或无线网络接入技术,建设覆盖全工序全流程以及各类生产、检测、物流设备的工业互联网,充分采集制造过程中产生的大量数据和图像信息,从而为设备的集中监视、远程控制、协同制造创造条件。

目前国内制造企业已普遍应用了财务管理软件,ERP(企业资源管理系统)和OA(自动化办公系统)也得到了相应的推广和普及。但产品和工艺设计、生产制造、设备管理、仓储物流管理、质量管理等方面的信息化应用尚未普及,也没有充分打通设备监控与操作层、生产运营管控层、企业经营决策层之间的信息流转通道,大量数据没有得到有效地收集和开发利用、信息传递不及时,现场管理主要依靠管理人员的经验,管理水平还远未达到数字化、科学化和精细化的程度。

对此,企业需要在设备联网改造的基础之上,在监控操作层开发部署DCS(分布式控制系统)、APC(先进控制系统)等工业控制系统;在生产运营层开发部署MES(制造执行系统)、APS(高级计划与排程系统)、WMS(仓储管理系统)等信息化系统;在经营决策层部署ERP、SCM(供应链管理)、CRM(客户关系管理)等系统。并通过数据接口、中间件、数据总线、ESB(企业服务总线)等实现从设备层一直到决策层的集成,消除信息孤岛,确保对企业大数据进行充分加工和利用,从而构建数字化工厂。

导入先进管理理念,是为了提升全工序的集成化、精益化、柔性化的制造能力。

采取实施设备网络化改造、提高数据自动采集率、部署工业软件、开展物理系统与信息系统的集成等措施的最终目的,并不仅仅是为了提高生产自动化水平,实现机器替代人,而是以优化生产节拍、提高生产效率、降低库存、控制成本浪费、提升产品质量为核心,全面推行精益生产等先进管理理念,提升全工序的集成化、精益化、柔性化制造能力。导入先进管理理念,包括借助APS先进排程模型优化生产计划和调度管理,解决以往生产组织粗放管理、生产计划柔性不足等问题;利用从设备上直接采集的数据实时监控生产进度和设备状态;通过对设备实时的工艺参数进行CPK(工序能力指数)计算和分析,开展统计过程控制,从源头控制产品质量、预防不合格品产生;利用条码、二维码、RFID等技术提高原材料在各个环节的信息采集效率,为生产组织、物流管理、成本核算等提供准确的数据;基于实时采集的数据,开展OEE(设备综合效率)分析,更准确地开展IE(工业工程)管理,实施“人机料法环”全面的生产过程优化等。

对于企业而言,整合企业内外部资源,就是要借助先进的技术实现价值网络上的集成和协同,让生产根据市场需求的调整而调整。

智能制造的核心在于借助CPS信息物理系统,充分运用自动化、信息化、互联网、物联网、人工智能等先进技术,把企业的设备、生产线、物料、员工、供应商及客户紧密联系在一起,把数据作为一种新型的生产要素进行全面管理和深化应用,全面推进业务流、资金流、物流中信息的数字化、网络化、集成化的发展,并不断提升从数据到信息再到知识全过程的自动化采集、处理、分析和利用的水平,从而优化企业资源配置、提高管理效率、提升企业竞争力,为客户提供差异化、端到端的生产和服务。

智能制造是信息化与工业化的深度融合,它不仅是先进的IT、OT等技术的引进和创新,更是企业管理的创新和模式的创新。回顾改革开放三十年来国内制造企业的转型升级之路,应该说自动化、信息化建设得到了快速发展,但从全球市场竞争来看,仍然存在产能不足、中端产能过剩、低端产能竞争优势减弱等问题,单纯强调技术而忽视管理可能是其中的原因之一。因此,智能制造应以技术创新为基础,以管理创新为核心。

例如,当前大量企业都部署应用了ERP系统,但真正能够借助该系统实现企业业务整合、资源配置优化的并不多见。究其原因,主要在于多数企业仅仅把ERP看作一个信息化工具加以应用,而没有真正理解蕴含其中的流程化管理思想。系统导入前没有进行充分的业务流程优化或业务流程再造,仅仅基于现实的做法用电子化手段代替了原来的人工录入、审批和统计等工作,在整个业务流程上部门间的壁垒没有被打破,不增值、冗余的流程环节依然存在,流程本身的效率并没有得到充分优化和提升。

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