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智能制造:多重困境與五大難點

發布時間:2022-06-24

當前,我(wo)國(guo)制(zhi)造(zao)(zao)業面臨著(zhu)異常嚴峻(jun)的挑戰,在(zai)這(zhe)種背景(jing)下(xia),制(zhi)造(zao)(zao)企業如何實現(xian)轉型升級(ji)?推(tui)進(jin)智(zhi)能制(zhi)造(zao)(zao)成為重要的途(tu)徑(jing)。然而,我(wo)國(guo)制(zhi)造(zao)(zao)企業在(zai)推(tui)進(jin)智(zhi)能制(zhi)造(zao)(zao)過程中面臨著(zhu)諸多難點(dian)問題。


01概(gai)念滿天(tian)飛,技(ji)術一大堆


從(cong)“工業(ye)4.0”的熱潮開始(shi),智能(neng)制造、CPS、工業(ye)互聯網(平(ping)臺)、企(qi)業(ye)上云(yun)、工業(ye)APP、人工智能(neng)、工業(ye)大(da)數據、數字(zi)(zi)工廠、數字(zi)(zi)經濟、數字(zi)(zi)化轉(zhuan)型、C2B(C2M)等(deng)概(gai)念接踵(zhong)而(er)至,對于大(da)多數制造企(qi)業(ye)而(er)言,可以說(shuo)是(shi)眼花繚亂、無所適從(cong)。


智(zhi)能制造(zao)涉及的技(ji)術非(fei)常多(duo),例如(ru)云計算、邊(bian)緣計算、RFID、工(gong)業機器人、機器視覺、立體倉庫、AGV、虛(xu)擬現(xian)實/增強(qiang)現(xian)實、三維打(da)印/增材制造(zao)、工(gong)業安(an)全、TSN(時間敏感網絡)、深度(du)學(xue)習、Digital twin、MBD、預(yu)測性維護......讓企(qi)業目(mu)不(bu)暇接。這些技(ji)術看(kan)起來都很美,但(dan)如(ru)何應用,如(ru)何取得(de)實效?很多(duo)企(qi)業還不(bu)得(de)而知。


02摸著石頭過河


企業(ye)在推(tui)進(jin)智能制造(zao)(zao)過程中(zhong)(zhong)缺(que)乏(fa)相關技術經驗,目前,制造(zao)(zao)企業(ye)存在三種(zhong)類型的孤(gu)(gu)島,即信(xin)息(xi)孤(gu)(gu)島、自(zi)動化孤(gu)(gu)島、信(xin)息(xi)系(xi)統(tong)與自(zi)動化系(xi)統(tong)之間(jian)的孤(gu)(gu)島。此外,許多企業(ye)缺(que)乏(fa)統(tong)一的部(bu)門來系(xi)統(tong)規劃(hua)和推(tui)進(jin)企業(ye)智能制造(zao)(zao)進(jin)程。在實際推(tui)進(jin)智能制造(zao)(zao)的過程中(zhong)(zhong),企業(ye)也(ye)仍然是頭痛醫頭,缺(que)乏(fa)章法。


03理想很(hen)豐滿(man),現(xian)實很(hen)骨感


推(tui)進智能制(zhi)(zhi)造(zao),前景很(hen)美好(hao)。但(dan)是絕大(da)多(duo)數(shu)制(zhi)(zhi)造(zao)企(qi)(qi)業(ye)(ye)利潤率(lv)很(hen)低,缺(que)乏自(zi)主資金投入(ru)。一些國有企(qi)(qi)業(ye)(ye)和大(da)型民營(ying)企(qi)(qi)業(ye)(ye)可(ke)以爭取(qu)到各級(ji)政(zheng)府(fu)的(de)資金扶持,但(dan)大(da)多(duo)數(shu)的(de)中小企(qi)(qi)業(ye)(ye)只能“隔岸觀火”,自(zi)力(li)更(geng)生。企(qi)(qi)業(ye)(ye)在智能化(hua)轉型升級(ji)過程中,大(da)屏幕(mu)指揮中心是必須(xu)有的(de),大(da)量采用機器人(ren)的(de)自(zi)動化(hua)生產線是必須(xu)建的(de),MES系統更(geng)是必不(bu)可(ke)少的(de)。但(dan)至于究竟能否取(qu)得(de)實效,就只有企(qi)(qi)業(ye)(ye)“冷暖自(zi)知”。


04自動化(hua)、數字化(hua)還是智能化(hua)?


在推進智(zhi)能制造過(guo)程(cheng)中,不少企業對于建立無人工(gong)廠(chang)、黑燈工(gong)廠(chang)躍(yue)躍(yue)欲(yu)試(shi),認為這些就是智(zhi)能工(gong)廠(chang)。而實際上,高度自動化是“工(gong)業3.0”的理念。


對(dui)于大批量(liang)生(sheng)產(chan)(chan)的產(chan)(chan)品(pin),國外優秀(xiu)企業早已(yi)實現無(wu)人工廠。例如,日本FANUC全自動裝(zhuang)配(pei)伺服(fu)電(dian)機,可(ke)以做到(dao)40秒生(sheng)產(chan)(chan)一(yi)個產(chan)(chan)品(pin),但(dan)其前提是(shi)生(sheng)產(chan)(chan)的產(chan)(chan)品(pin)需要做到(dao)標(biao)準化(hua)、系(xi)列化(hua),以及(ji)擁有面(mian)向自動化(hua)裝(zhuang)配(pei)的設計,將需要用線纜(lan)進行插裝(zhuang)的結構改(gai)為插座式的結構。



從技術和管理的角(jiao)度來看,中國制造向中國智造轉變還存在五大難(nan)點:


1?智(zhi)能(neng)制(zhi)造是基(ji)于新的(de)物聯網、大(da)數據、云(yun)計算等數字化技(ji)術(shu)與(yu)先進制(zhi)造技(ji)術(shu)的(de)深度融合,貫穿于設計、供(gong)應、生產(chan)制(zhi)造、服務等整個供(gong)應鏈制(zhi)造、運營和管理環節。因(yin)此,智(zhi)能(neng)制(zhi)造包含(han)兩個系統工程,一(yi)個是智(zhi)能(neng)制(zhi)造技(ji)術(shu)(制(zhi)造技(ji)術(shu)和信息(xi)技(ji)術(shu))整合的(de)系統工程,另一(yi)個是管理的(de)系統工程。目前,這(zhe)兩個系統工程不僅(jin)是中國企(qi)業面(mian)臨的(de)問(wen)題(ti),歐美企(qi)業也同樣面(mian)臨這(zhe)個問(wen)題(ti)。


2?裝備(bei)制(zhi)造(zao)業仍然是(shi)瓶頸(jing),跟不(bu)上智能(neng)制(zhi)造(zao)發展的(de)要求。智能(neng)制(zhi)造(zao)最終(zhong)還是(shi)要落到制(zhi)造(zao)技(ji)術和裝備(bei)上,雖然我(wo)(wo)國(guo)在互(hu)聯(lian)網、物聯(lian)網、大數據、云計(ji)算(suan)等(deng)數字化技(ji)術以及(ji)5G深(shen)入應用上處(chu)于優(you)勢(shi)地位,但(dan)在制(zhi)造(zao)執行單元——機床方面,我(wo)(wo)國(guo)與歐美(mei)日(ri)相比還存在很大的(de)差距。


3?基礎(chu)數(shu)據平臺(tai)(tai)深(shen)度(du)開(kai)發(fa)不受控。企業要(yao)實現智能制(zhi)造,需要(yao)MES和ERP等兩個基礎(chu)系統(tong)(tong)平臺(tai)(tai)。而我國還(huan)沒有(you)相(xiang)關自主研發(fa)的軟件平臺(tai)(tai),系統(tong)(tong)平臺(tai)(tai)要(yao)依(yi)賴于(yu)歐(ou)美,因此在深(shen)度(du)定制(zhi)開(kai)發(fa)上受到限制(zhi)。


4?算(suan)(suan)法開(kai)發(fa)。智(zhi)能制造需要基(ji)于數據(ju)并充分挖掘(jue)數據(ju)價(jia)值而實現自(zi)決策、自(zi)管理、自(zi)學(xue)習,從(cong)數據(ju)源采集(ji)、數據(ju)呈現、數據(ju)分析(xi)到自(zi)行診斷、自(zi)動(dong)反(fan)饋、自(zi)動(dong)調(diao)整控制,過(guo)程離不(bu)開(kai)算(suan)(suan)法開(kai)發(fa)。而算(suan)(suan)法開(kai)發(fa)是(shi)一(yi)個多元跨界(jie)和(he)交叉學(xue)科的工作,既要求對業務有深入(ru)理解,又要求有IT技術思維(wei)。目前,我國在(zai)算(suan)(suan)法開(kai)發(fa)的資源上還存在(zai)很大差距。


5?管理(li)和組(zu)織(zhi)的(de)(de)變革(ge)。一方(fang)(fang)面,智能制造基于數(shu)據(ju)可實現(xian)端(duan)對端(duan)、信息(xi)充分共享(xiang)、管理(li)平臺化,打破了企業(ye)原有金(jin)字塔管理(li)體制結構。因此(ci)來自(zi)原有權力結構擁有者(zhe)的(de)(de)變革(ge)阻力會(hui)(hui)很(hen)大,往往他們掌握(wo)了決策(ce)權,導致智能制造的(de)(de)資源(yuan)投入不到位。另一方(fang)(fang)面,管理(li)方(fang)(fang)式會(hui)(hui)因信息(xi)平臺化而(er)發生改變,個體和任務小(xiao)團隊的(de)(de)自(zi)管理(li)、自(zi)決策(ce)機制會(hui)(hui)越(yue)來越(yue)普遍(bian),但(dan)是,目前還(huan)沒(mei)有找到比(bi)較好的(de)(de)組(zu)織(zhi)管理(li)方(fang)(fang)式及(ji)組(zu)織(zhi)文(wen)化。



基于以上原因,智(zhi)能制造還(huan)有很長(chang)一段路(lu)需要走。其中有三點亟須創新和突破:


一(yi)是在技術(shu)上需要自主研發,突破裝(zhuang)配和(he)軟件技術(shu)的(de)瓶(ping)頸,同時關注整個生(sheng)態鏈中的(de)核(he)心(xin)技術(shu)。


二是在管理上(shang)需要推(tui)動組織和管理的(de)(de)變(bian)革,以適應信息技術帶(dai)來的(de)(de)管理變(bian)化。


三(san)是(shi)在智能(neng)化道路上需要引入(ru)系統(tong)工程、頂層(ceng)設計,才有可(ke)能(neng)實(shi)現制造技術(shu)、信息技術(shu)和組織管理三(san)者的(de)深度融合。


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