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中国智能制造的三条实施路径

中国智能制造的三条实施路径

2016-05-09 08:46:27

信息通信技术和制造业的结合是新一轮工业革命的触发点，智能制造已成为新一轮产业竞争的主攻方向。实现智能制造后，可以充分挖掘提升企业的制造产能，保证制造质量，控制生产成本，减少能源、原材料消耗，满足法律法规的环保安全需求，形成企业知识系统，促进企业不断创新。那么，对于广大工业企业而言，如何切实探索一条目标可达成、成本可承受、风险可控制的智能制造实施之路？而这样的发展道路对信息通信业而言又有什么启示？

从实施的角度看，构建智能制造系统需要定位阶段性的目标，并分步实施。比如按照样板工程、类别项目、全企业提升三个层级进行分步实施。在样板工程阶段，服务市场上常常没有理想的整体服务解决方案，需要选择核心软件服务商，借助咨询服务商的力量进行个性化定制开发。

构建智能制造系统三条路径

根据笔者为多家大型工业企业提供咨询服务时了解的信息，企业在构建智能制造系统时，一般都采取自上而下、自下而上、滚雪球的螺旋发展三种方式。

自上而下的发展方式是面向全局全面推行的智能化解决方案，以购置、升级、普及成熟硬件和软件等智能相关产品，构建数据库、知识库为核心，全面收集整合主体各种资源，形成大数据平台，建立标杆，形成应用模式，实现全面推广。青岛红领就是全流程构建智能制造系统，实现智能化提升，每件西服订单都有一个身份电子卡，西服材料在生产线流转，到达某工位时，读取西服的电子卡，工作台前显示出加工指令，工人按照指令要求进行加工。

自下而上的发展方式有利于寻找关键瓶颈，在解决问题基础上进行升级改造。例如某集装箱企业原先使用一台锅炉为发泡料加温，但是偶尔会出现发泡料发泡不足问题，而随着企业生产规模扩大，客户要求提升，企业希望减少这样的问题，于是为锅炉增加了温度检测系统，记录温度过程数据。而又一次出现发泡料发泡不足问题时，企业通过分析数据，认为如果工人正常值班操作，不应该出现这样的问题，*终工人承认偶尔夜班睡觉，未能及时对锅炉进行处置。而在该事件后，工人强化了责任意识，后来该问题就没有再发生过。

螺旋式发展方式以市场为导向，结合核心客户、相关客户、客户的客户等进行扩展，例如海尔模具随着客户需求规模提升，就在青岛本地建立企业合作，要求合作企业实施CPS系统，从而掌控合作企业的设备、人员、刀具等生产过程信息，保证了产品质量的可靠性，而后又把这种模式扩展到武汉的合作企业。

系统、数据、组织三重智能化

在智能制造实施策略方面有三个问题需要重视，分别是构建两化深度融合的系统的系统，进行数据整合，提升生产组织智能化。

智能制造系统把硬件、软件、云利用网络有机地整合到一起，形成了系统的系统，或者说是大型复杂系统。系统构建时实现硬件系统与软件系统的深度融合，软件驱动运作硬件制造执行，硬件执行结果反馈到软件，形成闭环系统，并可不断扩展。硬件系统首先是以提升制造能力为目标的硬件系统构建，尤其强调制造的各种精度、加工尺寸、加工吨位、加工速度等加工性能制造的设备购置、改进，然后是机器人、数控设备、生产线的智能化购置、改造，再是针对现有的硬件设备方面的各种感知、控制、网络集成相关升级改造，实现生产设备的状态监控，实现问题的快速解决、预防性维护，减少计划检修，提升设备的利用率和设备生产产值。软件系统则以MES为核心，上连ERP系统、CRM系统，下连DCS、FCS、PLC等系统，同时实现与网络订单系统有机整合，实现生产计划制定、生产信息传递、生产过程控制、可视化展现，在此基础上实现工业大数据级的分析、计算、优化，指导优化整体生产系统。另外构建工业云大数据平台，以企业集团、地区、行业、生态等模式为主体，实现各种生产数据的汇集、清洗、整合、分析、挖掘，从而提供各种生产指标数据的阀值、模型、案例等知识，支撑所有相关单位的生产工作，并提供样板，促进问题的高效解决，促进产品与服务的创新。

　　智能制造系统的运作离不开数据，这种数据相对于以往有两种变化。

第*是面向集成应用的数据包变化，比较典型的例如以前设计师在设计时只绘制设计图纸、设计三维模型，而现在变成提交数据包时，必须包括设计数据、工艺数据、物料数据（而且是物料可用量数据），以及相关加工数据，例如制定到某台具体数控设备，这样的数据包可以高效指导生产，更便于今后重用。

第二个变化是数据的量大幅度增加，例如作为一个零件，为了提高柔性，就设置了多种加工方式，针对不同的机床有不同的加工代码，通过DNC系统实现加工代码的统一管理，在生产需要时，根据设备匹配度进行动态配置，向设备推送加工代码，进行刀具准备，实现智能化加工。具体构建时，需要针对企业所有相关数据，分析数据内容、数据之间的关系，构建各种数据模型、计算模型，结合具体业务，实现覆盖业务流、技术发展流、工厂设施生命周期、产品生命周期的全流程。同时需要强化术语定义、计算方法、编码方法、集成方法、数据处理规则等各种相关标准、协议工作。

智能生产组织强调生产人员的能力提升，首先是单元生产能力的高*技师、技工培养，例如LNG船高*焊工培训、认证提升，例如复杂数控机床的维护保养；然后结合智能化的一专多能人员培养，例如船舶行业实现铆焊合并工种，针对工位的复合加工人员培养；例如南车集团针对工位进行安全管理；而在企业的人员构成方面，开展创客模式，发挥企业人员的积极性，海尔模具公司内部，经常是到深夜创客工作区仍灯火通明；在构建与社会大生产协作方面，实现不求我有，但求我用的不同时间、各种层次的人才合作模式，例如很多企业建立了与众多高校的校企合作。
旭辉精密机械有限公司是一家集设计、制造、销售、工程和服务为一体的高端设备企业。

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