当前,我国制造企业面临着巨大的转型压力。一方面,劳动力成本迅速攀升、产能过剩、竞争激烈、客户个性化需求日益增长等因素,迫使制造企业从低成本竞争策略转向建立差异化竞争优势。在工厂层面,制造企业面临着招工难,以及缺乏专业技师的巨大压力,必须实现减员增效,迫切需要推进智能工厂建设。另一方面,物联网、协作机器人、增材制造、预测性维护和机器视觉等新兴技术迅速兴起,为制造企业推进智能工厂建设提供了良好的技术支撑,再加上国家和地方政府的大力扶持,各行业越来越多的大中型企业开启了智能工厂建设的征程。
但是,我国制造企业在推进智能工厂建设方面还存在诸多问题与误区。
(1)各行业对智能工厂的认知程度不同,建设水平分化差距较大。
关于智能工厂的认知主要有以下几个方面:一是智能工厂建设是采用三维数字化设计和仿真技术,实现产品研发设计的效率和质量;二是智能工厂建设是采用工业机器人、高端数控机床、PLC等智能制造设备,提高制造装备的自动化和智能化水平;三是智能工厂建设是把传感器、处理器、通信模块融入产品中,实现产品的可追溯、可识别、可定位;四是智能工厂建设是构建基于互联网的C2B模式,实现产品个性化自主设计,满足消费者个性化定制需求等。这些对智能工厂的认知主要集中在产品、装备、生产、管理、服务等某个方面以及研发设计、生产制造、售后服务等某个环节的智能化改造,全面性和系统性较为不足,而基于对智能工厂的不同认知,各行业之间建设水平分化差距较大。
(2)智能工厂建设的系统性规划不足。
全生命周期价值创造力有待增强。智能工厂建设是一项复杂的系统性工程,涉及研发设计、生产制造、仓储物流、市场营销、售后服务、信息咨询等各个环节,需要企业立足于围绕产品的全生命周期价值链,实现制造技术和信息技术在各个环节的融合发展。由于资金投入不足、智能生产设备和技术缺乏以及认知不够深入等,我国企业智能工厂建设整体来看缺乏系统性规划,覆盖的环节还有待完善。虽然大型龙头企业有相对长远的规划布局,但从总体上来看,我国企业建设智能工厂的全生命周期特征仍不明显:一是企业缺乏统筹规划,各部门、各业务板块之间资源整合力度还有待提高,特别是企业内部门间的横向数据对接、信息共享和业务协同;二是企业普遍缺乏从产品研发、设计、生产、物流到服务的全信息流管理,难以实现全部环节的无缝衔接和信息集成。
(3)对外技术依存度仍然较高,安全可控能力有待进一步提升。(www.daowen.com)
一是从智能装备领域来看,国内智能装备市场国产化率仍较低。目前,国外品牌占据国内工业机器人市场的主导地位,国内工业机器人受制于基础工业的差距,在关键零、部件(如伺服电机、减速器、控制器)等方面自主研发生产能力较弱,与国外品牌相比,在精密度、可靠性和稳定性方面还有较大差距。我国数控机床产业大而不强,国内生产高效汽车引擎、飞机发动机涡轮盘、飞机机身、高速列车头等的高端数控机床仍不同水平地依赖国外品牌。二是从工业控制领域来看,国内信息安全的形势较为严峻。国外相关建设与研究起步较早,已有较成熟的标准、产品、服务体系;同时,检测认证、安全防护产品等核心技术及工具也较为成熟。国内缺乏自主可控的检测认证技术与工具,在相关标准、安全咨询评估等方面仍处于探索建设阶段。目前,国内工业控制系统尚以国外产品为主,运维服务还主要依赖国外供应商。可以说,国内大多数工业控制系统仍基本处于不设防状态。
(4)盲目追求“黑灯工厂”,没有实现车间联网。
目前很多建设智能工厂的企业盲目购买自动化设备和自动化生产线。这些企业仍然认为推进智能工厂就是自动化和机器人化,盲目追求“黑灯工厂”,推进单工位的机器人改造,推行机器换人,引进加工或装配单一产品的刚性自动化生产线。在设备互联互通、数据采集方面,这些企业只注重购买高端数控设备,但却没有配备相应的软件系统,尚未实现设备数据的自动采集和车间联网。这些企业在购买设备时没有要求开放数据接口,大部分设备还不能自动采集数据,没有实现车间联网。目前,各大自动化厂商都有自己的工业总线和通信协议,OPC UA标准的应用还不普及。在设备利用率方面,设备绩效不高,生产设备没有得到充分利用,对设备的健康状态未进行有效管理,常常由于设备故障而非计划性停机,影响生产。
(5)工厂运营层还是“黑箱”。
在工厂运营方面还缺乏信息系统支撑,车间仍然是一个“黑箱”,生产过程还难以实现全程追溯,与生产管理息息相关的制造BOM数据、工时数据也不准确。依然存在大量信息孤岛和自动化孤岛。智能工厂建设涉及智能装备、自动化控制、传感器、工业软件等领域的供应商,集成难度很大。很多企业不仅存在诸多信息孤岛,也存在很多自动化孤岛,自动化生产线没有进行统一规划,生产线之间还需要中转库转运。
综上所述,我国企业在建设智能工厂时之所以会出现以上问题与误区,究其原因,其最主要的是智能工厂涵盖领域很多,系统极其复杂,企业还缺乏深刻理解。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、自动化和精益团队,高层积极参与,根据企业的产品和生产工艺,作好需求分析和整体规划,在此基础上稳步推进,才能取得实效。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。