發(fā)布時間:2024-01-02 14:48:53
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的工業(yè)智能化管理樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
摘要:實現(xiàn)造紙企業(yè)的信息化是造紙業(yè)緊跟時展趨勢,應(yīng)對國際競爭的必由之路。政府和企業(yè)應(yīng)采取有效的信息化措施,不斷推進造紙業(yè)的信息化改革。
關(guān)鍵詞:造紙業(yè)信息化功能模塊
造紙是我國古代的四大發(fā)明之一,造紙業(yè)是我國歷朝歷代的重要產(chǎn)業(yè)之一,在傳播知識和文化方面起著不可替代的核心作用。在2l世紀的信息化時代,我國的造紙行業(yè)面臨這千載難逢的發(fā)展機遇,同時也要面對嚴峻的現(xiàn)實挑戰(zhàn)。抓住機遇,迎接挑戰(zhàn)其關(guān)鍵在于利用現(xiàn)代信息技術(shù)引導(dǎo)造紙企業(yè)生產(chǎn),銷售、財務(wù)、物流各個運營模塊,實現(xiàn)造紙業(yè)由傳統(tǒng)企業(yè)向現(xiàn)代化信息企業(yè)的蛻變。
一、我國造紙企業(yè)實現(xiàn)信息化的必要性
(1)實現(xiàn)造紙行業(yè)的信息化,可以更好的把握市場機遇
我國已進入高度發(fā)達的市場經(jīng)濟時代,市場信息千頭萬緒、錯綜復(fù)雜,好的市場機會轉(zhuǎn)瞬即逝。我國的造紙行業(yè)要想在激烈市場競爭中把握機會,開拓業(yè)務(wù),就必須有高度現(xiàn)代化的信息收集、反饋系統(tǒng)。通過建立完善的企業(yè)信息系統(tǒng),可以有效實現(xiàn)造紙企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)(Internet)和企業(yè)外部網(wǎng)(extenet)的連接,進而把企業(yè)的內(nèi)部的生產(chǎn)、銷售、物流各部門與外部的原料供應(yīng)商、批發(fā)商、分銷商、客戶有效連接起來,及時根據(jù)外部的供求信息調(diào)整企業(yè)內(nèi)部運營計劃,使企業(yè)有效把握市場交易點,不斷拓展利潤空間。
(2)實現(xiàn)造紙行業(yè)的信息化可以實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部資源整合,提升企業(yè)競爭力
在傳統(tǒng)的營運模式下造紙企業(yè)的財務(wù)系統(tǒng)、人力資源管理系統(tǒng)、OA系統(tǒng)等,這些系統(tǒng)之間的相互獨立,往往會造成對于不同的系統(tǒng),很多信息需要多次重復(fù)錄入的情況。建立企業(yè)信息化集成平臺可以把各大系統(tǒng)采用電子化的方式連接起來,并實現(xiàn)系統(tǒng)間信息的快速反饋,協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)的關(guān)系,是系統(tǒng)的整體效應(yīng)發(fā)揮到最大。
(3)實現(xiàn)造紙企業(yè)的信息化,可以切實提升企業(yè)國際競爭力,開拓紙品國際市場
我國加入世貿(mào)組織后,造紙企業(yè)在迎來更多發(fā)展機遇的同時,也面臨更加嚴峻的挑戰(zhàn)。信息化已成為造紙企業(yè)參與國際經(jīng)濟技術(shù)合作與競爭的重要條件。企業(yè)能否實現(xiàn)信息化是企業(yè)在經(jīng)濟全球化過程中能否生存與發(fā)展的重要條件。
二、我國造紙企業(yè)實現(xiàn)信息化的措施
(1)政府要為造紙行業(yè)的信息化營造良好的宏觀環(huán)境
首先,政府要加強引導(dǎo),大力推進造紙企業(yè)信息化工作。加強造紙企業(yè)信息化建設(shè)的指導(dǎo),幫助重點企業(yè)制定規(guī)劃,要將著重點放在指導(dǎo)造紙龍頭企業(yè)和重點企業(yè)的信息化規(guī)劃和建設(shè)上。
其次,各級政府要加大對造紙企業(yè)信息化建設(shè)的資金投入,要發(fā)揮社會各方面的積極性,拓寬企業(yè)融資資金,重點支持企業(yè)信息化服務(wù)平臺和治污工程的建設(shè),對重點企業(yè)信息化基礎(chǔ)項目以及污水處理工程項目,要確保資金支持。
再次,政府要搞好協(xié)調(diào),提供服務(wù)。政府要協(xié)調(diào)好造紙企業(yè)與環(huán)保部門、工業(yè)主管部門、企業(yè)周邊居民的關(guān)系,為企業(yè)的信息化建設(shè)營造良好的環(huán)境;做好企業(yè)與技術(shù)、裝備和服務(wù)商的協(xié)調(diào),確保提供的技術(shù)、裝備先進適用,服務(wù)到位;做好企業(yè)與專家及中介機構(gòu)的協(xié)調(diào),發(fā)展專家及中介機構(gòu)在推進企業(yè)信息化工作中的作用。要為企業(yè)提供良好服務(wù),切實幫助企業(yè)解決信息化工作中碰到的共性問題和難點問題,確保企業(yè)信息化建設(shè)順利推進。
(2)造紙企業(yè)要突出本行業(yè)信息化特點,有重點、有步驟的實現(xiàn)本行業(yè)的信息化
首先,把握造紙行業(yè)的信息化重點,做好總體規(guī)劃。從世界范圍來看,造紙行業(yè)有著資本,技術(shù)密集,產(chǎn)業(yè)規(guī)模效益性突出,資源約束性強,污染性大的特點,對此我們在實現(xiàn)造紙行業(yè)信息化的時候,重點應(yīng)該應(yīng)用MIS/ERP等系統(tǒng)加強采購、庫存、物料、銷售等業(yè)務(wù)流程的管理,合理利用資源,降低庫存,節(jié)能增效;在大型造紙企業(yè)中推廣應(yīng)用CAD、CAPP、CAM等技術(shù),提高生產(chǎn)管理水平,加快紙品專業(yè)網(wǎng)建設(shè)。造紙企業(yè)要根據(jù)發(fā)展戰(zhàn)略制定信息化整體規(guī)劃,避免孤立地設(shè)計或?qū)嵤┠稠椆芾?,防止形成信息孤島和重復(fù)投資。整體規(guī)劃要以企業(yè)綜合性系統(tǒng)為重點,實現(xiàn)主要業(yè)務(wù)流程電子以及人力、物力、財力的優(yōu)化配置和信息資源的高效利用。
其次,循序漸進完成企業(yè)信息化升級,實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)運作管理的精細化,電子化。應(yīng)按功能模塊分步實施,確保實施一個,成功一個。造紙企業(yè)要根據(jù)自身的特點和能力,找準工作切入點,分重點實施信息化系統(tǒng)。
1 事業(yè)單位內(nèi)部管理之檔案管理的重要性分析
檔案管理在工作實踐之中不僅具有當前的、現(xiàn)實的重要意義,同時也兼具著長遠的歷史內(nèi)涵。具體檔案管理重要作用分析如下。
其一,促進工作效率的提高。檔案管理工作實現(xiàn)信息化處理的轉(zhuǎn)變后,將過去的集中立卷改變?yōu)殡S時整理文件歸檔,將集中的工作量化為分散的工作量,同時隨時拾遺補漏,確保檔案資料不會形成存積,不僅能完成檔案管理工作及時歸檔,還極大提升了信息檢索的便利。此外,信息網(wǎng)絡(luò)管理的推廣與應(yīng)用讓新增文檔資料的插入設(shè)置十分方便,檔案管理員只需簡單幾步鍵盤操作,輔以修改檔案目錄即可完成項目增設(shè)。
其二,確保檔案的原始性。用掃描儀和數(shù)碼相機等電子設(shè)備將原資料文件直接掃描,檔案完整進駐管理系統(tǒng),便可以直接查看檔案的電子格式文檔,又能夠直觀地將原文無損呈現(xiàn)。
其三,提升檔案整理與使用率。采取模糊檢索、高級檢索等細化輔助功能,能讓檔案管理與利用頻率在保持高質(zhì)量、高精度的基礎(chǔ)上得到極大地提高。此外,借助網(wǎng)絡(luò)設(shè)置專用VPN通道,還能夠?qū)Ξ惖貦n案進行遠程管理與查閱,將檔案管理功用覆蓋直徑無限擴大。
其四,增加信息保密等級。通過對檔案管理將檔案按照內(nèi)容涉獵面的敏感程度、機密程度等進行明確的等級劃定,將檔案有針對性地建立防護墻,能夠讓保密檔案得到一一相對的有效保護。同時,對每一查閱涉密檔案的情況記錄在案亦有利于事后跟蹤追查責(zé)任歸屬。
2 新形勢下行政事業(yè)單位檔案管理的工作優(yōu)化路徑
(1)加大檔案管理業(yè)務(wù)建設(shè)力度。檔案管理工作的存在對于問題決策至關(guān)重要,在每一個事業(yè)單位中都應(yīng)有舉足輕重的地位。檔案作為記錄事業(yè)單位中珍貴歷史的載體,加大對檔案管理工作的建設(shè)力度,不僅可以記錄下事業(yè)單位在不同時期所發(fā)生的變化,還可以為今后事業(yè)單位的建設(shè)提供前車之鑒。為了不斷提高檔案管理的水平,事業(yè)單位首先應(yīng)要求相關(guān)管理人員在選擇歸檔文件材料上,慎重辨識來源的可靠性,盡可能收集可靠且全面的資源信息。其次,管理人員自身必須嚴守管理制度,嚴格按照檔案管理的標準進行整理歸檔,確保檔案類別清晰規(guī)范,符合調(diào)閱習(xí)慣。最后,管理人員載明檔案的具體情況應(yīng)該做到記錄完整,字跡規(guī)范。
(2)增強管理層人員自身認知能力。新時期優(yōu)化我國事業(yè)單位檔案管理工作,首先需要強化管理層從業(yè)人員對本職工作的認知能力及業(yè)務(wù)能力。其次,檔案管理需要健全管理制度,即應(yīng)加大法律法規(guī)的宣傳力度,適時舉辦專業(yè)知識以及相關(guān)法規(guī)的培訓(xùn)活動,使得管理人員清晰明確各自職責(zé),強化工作責(zé)任感以及管理意識。需要注意的是,在管理層人員的培訓(xùn)指導(dǎo)活動中可以適當穿插檔案管理的發(fā)展歷史,向其強調(diào)檔案管理工作的重要性,使其意識到檔案作為其他部門工作得以順利開展的基礎(chǔ),是單位可持續(xù)發(fā)展的根基所在,從而調(diào)動檔案管理層人員的工作積極性以及自豪感,繼而推動管理工作取得實質(zhì)進步。
(3)提高工作人員全面素質(zhì)技能。素質(zhì)技能是對從業(yè)人員具備多方面綜合條件的能力體現(xiàn),對于事業(yè)單位檔案管理人員來說,素質(zhì)技能的優(yōu)劣常常會對檔案管理工作的效率和水平產(chǎn)生影響。由此,為了更好地提高管理人員的工作進度,事業(yè)單位可以適時舉辦一些相關(guān)的進修活動以及宣傳講座,以達到不斷提高工作人員素質(zhì)技能的目的。該研究者者建議可以將檔案管理人員的學(xué)習(xí)拆分為以下四個方面作為培訓(xùn)重點。
第一,事業(yè)單位應(yīng)全面推廣普及檔案管理法律、法規(guī)宣傳。比如通過講座以及小組會議的模式,對與此相關(guān)的法律法規(guī)進行正面宣傳,加深事業(yè)單位中檔案管理人員的法律意識,防止檔案管理人員作風(fēng)不當,觸犯法律底線,同時也鞭策管理人員努力做好自身工作。
第二,事業(yè)單位應(yīng)積極做好觀念糾正工作,讓廣大員工領(lǐng)導(dǎo)體會檔案在單位各部組成中的重要地位,以提高檔案管理人員檔案意識,也使其認識到檔案管理的重要性及其可能產(chǎn)生的巨大價值,確保檔案管理工作能夠依時、依事高效完成。
第三,事業(yè)單位應(yīng)注重培養(yǎng)檔案管理人員的現(xiàn)代技術(shù)操作能力,使得工作人員可以使用先進的計算機技術(shù)準確快速地處理檔案管理工作中遇到的問題,節(jié)省檔案管理工作的時間。
第四,事業(yè)單位還應(yīng)注重檔案管理人員業(yè)務(wù)能力和思想政治水平的考察工作。通過對管理人員的工作跟蹤、考評以及理論知識的培訓(xùn),挑選出合格的檔案管理人員,在進行思想培訓(xùn)以及業(yè)務(wù)鍛煉之后,篩選既具備檔案管理工作相關(guān)的理論知識,又擁有廣闊的知識面的人員留用檔案管理崗。
不過,從企業(yè)的整體及長遠發(fā)展來看,裁員只能是飲鴆止渴,并不能從根本上解決問題。那么,出路在哪里?通過利用大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù),并將這些技術(shù)融入到以智能制造為核心的生產(chǎn)方式的改革當中能否成為傳統(tǒng)能源冶金產(chǎn)業(yè)變革創(chuàng)新的突破口?
帶著這些疑問,《中國信息化周報》記者獨家采訪了中國鋁業(yè)公司信息化管理部副主任文欣榮。希望以其CIO的視角,將中國鋁業(yè)公司的智能制造實踐清晰展現(xiàn)出來,同時也為傳統(tǒng)冶金產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型提供一些思路。
流程制造的智能實踐
文欣榮有著在鋁行業(yè)的多年工作經(jīng)歷,見證了鋁行業(yè)的自動化和信息化整過發(fā)展歷程,對企業(yè)信息化和自動化有深刻的理解。他組織了中國鋁業(yè)信息化管控體系建設(shè),中國鋁業(yè)信息化戰(zhàn)略規(guī)劃、信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、ERP、MES整體規(guī)劃、SRM等項目建設(shè),以及中國鋁業(yè)公司信息化整體規(guī)劃、決策分析及虛擬化、云計算等項目建設(shè)。
不僅如此,在“工業(yè)4.0”和《中國制造2025》提出之后,他又投身進入了鋁行業(yè)智能工廠建設(shè)的學(xué)習(xí)和實踐當中。采訪中,文欣榮強調(diào),中國鋁業(yè)公司是集鋁土礦勘探、開采,氧化鋁、原鋁和鋁加工生產(chǎn)、銷售,技術(shù)研發(fā)為一體的大型鋁生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)。作為流程型制造業(yè),其在智能工廠的建設(shè)過程中有著與離散型制造業(yè)不同的特點。
與離散型制造業(yè)相比,流程型制造業(yè)的特點是管道式物料輸送,生產(chǎn)連續(xù)性強,流程比較規(guī)范,工藝柔性比較小,產(chǎn)品比較單一,原料比較固定。同時,由于原材料在整個物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中進行的是化學(xué)過程,所以工序的連續(xù)性使得上一個工序?qū)ο乱粋€工序的影響具有傳導(dǎo)作用。
因此,文欣榮表示,流程型制造業(yè)智能工廠建設(shè)的重點在于實現(xiàn)生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)全流程的智能優(yōu)化,即智能感知生產(chǎn)條件變化,其中包括音頻數(shù)據(jù)、磁場變化、溫度變化等等。自主決策系統(tǒng)控制指令,自動控制設(shè)備,在出現(xiàn)異常情況時,即時預(yù)測和進行自愈控制,排除異常、實現(xiàn)安全優(yōu)化運行。
“以電解槽為例,電解槽是一個電化學(xué)生產(chǎn)過程,通過大數(shù)據(jù)分析和云計算技術(shù),在現(xiàn)有的檢測技術(shù)之下,使電解槽的工作過程變得更加透明,讓生產(chǎn)的組織者和操作者更好地把控電解槽的運營狀態(tài),使電解槽處于一個正常的運行狀態(tài)當中?!蔽男罉s介紹道。
不過,文欣榮還提到,如果不能很好地將生產(chǎn)端和供應(yīng)鏈連接起來,那么智能工廠建設(shè)的效果將大打折扣。另外,原始數(shù)據(jù)的采集和利用也將成為企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)流程、 降低生產(chǎn)成本的重要手段。
除了涉及加工領(lǐng)域的智能工廠建設(shè),文欣榮還講述了中國鋁業(yè)的數(shù)字化礦山和智能礦山的建設(shè)情況。
“數(shù)字化礦山和智能礦山建設(shè)需要重視三個問題:第一是礦山地質(zhì)資料的采集和分析。這樣可以充分了解礦山資源的分布和質(zhì)量情況,從而制定出詳細的開采計劃。第二是挖掘設(shè)備的監(jiān)控。通過挖掘和分析開采數(shù)據(jù),清楚了解一定區(qū)域內(nèi)的礦石開采量,從而可以有效指揮挖掘設(shè)備的挖掘區(qū)域、進度和重量。第三是開采品質(zhì)的管理。礦石被挖掘出來之后需要進行洗礦和配礦,這一環(huán)節(jié)直接決定著原物料的質(zhì)量,所以說開采品質(zhì)的管理至關(guān)重要。”文欣榮解釋說。
統(tǒng)一共享平臺建設(shè)
冶金行業(yè)的五層結(jié)構(gòu)包括設(shè)備控制層、過程控制層、MES層、業(yè)務(wù)層和決策層。文欣榮認為,中國鋁業(yè)公司將前三層的系統(tǒng)建設(shè)讓下屬企業(yè)和工廠去做,而總部進行業(yè)務(wù)層和決策層面的統(tǒng)一建設(shè)和管理,這種模式被稱之為統(tǒng)一共享平臺。
另外,他將目前的中國鋁業(yè)公司的智能制造建設(shè)中增加了一層,定義為2.5層。這一層把整個生產(chǎn)組織、指揮、控制進行了融合,是整個工廠的生產(chǎn)、組織和控制中心。
在業(yè)務(wù)層和決策層,中國鋁業(yè)公司分別實施了ERP系統(tǒng)和BI系統(tǒng)。文欣榮認為,ERP系統(tǒng)能夠幫助領(lǐng)導(dǎo)層在采購成本上進行決策,讓領(lǐng)導(dǎo)對公司運營以及整個行業(yè)情況能夠充分了解。
而在BI系統(tǒng)數(shù)據(jù)水份的管控上,文欣榮提出了從數(shù)據(jù)源輸入時間點和財務(wù)成本核查的方式,盡可能減少BI數(shù)據(jù)的水份,使BI的作用能達到最大化。同時,文欣榮也提到,基于全公司的SRM(供應(yīng)商管理系統(tǒng))正準備上線實施。
雖然文欣榮多次強調(diào),在信息化系統(tǒng)的建設(shè)過程中總部做什么,下屬企業(yè)和工廠做什么需明確區(qū)分,但是由于每個版塊的業(yè)務(wù)都不一樣,所以ERP系統(tǒng)建設(shè)可以在多個業(yè)務(wù)板塊進行單獨實施,最后統(tǒng)一到總部進行數(shù)據(jù)挖掘和分析工作。
抓住時代的機會
“只要把主要問題解決了,其他的就不是問題了。”這樣的話是不是經(jīng)常聽到?這似乎已經(jīng)成了人們的固有思維。
不過對此,文欣榮卻不敢茍同。在他看來,在智能工廠建設(shè)當中并不是抓主要矛盾就能解決問題的。工廠運營的各個環(huán)節(jié)、各個細節(jié)都要取得最優(yōu)化的配置。只有實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈、全業(yè)務(wù)、全細節(jié)的精確管理,智能工廠建設(shè)才能真正發(fā)揮效益。
說到問題,文欣榮認為無論是技術(shù)層面,還是認識層面,他們都亟待解決。首先需要轉(zhuǎn)變?nèi)藗兊膫鹘y(tǒng)思路和意識。其次信息化建設(shè)需要經(jīng)歷一個從總體規(guī)劃、分步實施、效益優(yōu)先,到重點突破、內(nèi)外結(jié)合,再到創(chuàng)新發(fā)展的全過程,并不能一蹴而就。在這個過程當中,企業(yè)需要明確目標,并確定如何實施。最后就是需要彌補與國外先進技術(shù)理念的差距。雖然我們采用了最先進的生產(chǎn)設(shè)備,但是在軟件模型、自動化技術(shù)使用以及系統(tǒng)思考和結(jié)構(gòu)化思維的能力上面,還是與國外存在較大差距。
問題眾多,如何一一擊破?此時,就越發(fā)顯出CIO這個職業(yè)的重要性。文欣榮認為,作為信息化建設(shè)的實施者,CIO需要明確自己能夠為企業(yè)帶來多少價值。
同時要努力扮演一個全面、綜合的角色,既要熟悉技術(shù)概念,又要熟悉從決策、經(jīng)營、再到生產(chǎn)的整個企業(yè)管理流程。因為IT領(lǐng)域的技術(shù)和理念急速更新,只有真正熟悉才能把握好信息化建設(shè)的方向。
另外,文欣榮提到,CIO要做好定位,同時需要去理性地看待這個社會?!艾F(xiàn)在的我們正處于鋪路搭橋的時代,還遠遠沒有成功。在傳統(tǒng)的制造業(yè)里面,真正做到引領(lǐng)創(chuàng)新還需要一個過程,但是已經(jīng)出現(xiàn)了一絲曙光,這絲曙光就是智能制造帶來的。每代人有每代人的創(chuàng)新、每代人又有每代人的策略,只看你抓住了沒有。”他如此說道。
關(guān)鍵詞:鋼鐵 智能化 控制系統(tǒng)
中圖分類號:TF7 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)08(c)-0086-01
隨著科技的不斷發(fā)展,現(xiàn)如今很大一部分工業(yè)生產(chǎn)都離不開工業(yè)智能化系統(tǒng)技術(shù)。現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)一般是由兩大部分組成的,一方面是高速、高效的智能化系統(tǒng);另一方面便是人類自己,就其中的智能化系統(tǒng)而言,其不僅包括各種自動化調(diào)節(jié)系統(tǒng)、自動化處理、控制系統(tǒng)等,同時也包括了生產(chǎn)裝置先進控制系統(tǒng),企業(yè)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)和售后服務(wù)系統(tǒng)等。對于一個企業(yè)而言,如果能夠比較好地利用工業(yè)智能化系統(tǒng),便能夠在一定程度上提高產(chǎn)品的產(chǎn)生率,同時也可以提高和保證產(chǎn)品的質(zhì)量,提高經(jīng)濟效益。
1 鋼鐵工業(yè)智能化生產(chǎn)的現(xiàn)狀
隨著我國對工業(yè)智能化的重視,現(xiàn)如今我國鋼鐵工業(yè)自動化已經(jīng)有了一定的進步。對于鋼鐵工業(yè)的各個工藝流程,包括煉鐵、煉鋼和軋鋼等,都具有比較先進的單機智能化系統(tǒng),同時也具有比較完善的管控一體化系統(tǒng)。正是由于這些系統(tǒng)才可以使得鋼鐵進行智能化的生產(chǎn)模式。需要注意的是我國的先進技術(shù)大部分是通過消化吸收國外的技術(shù),我們將引進的技術(shù)用到實踐中,然后不斷的積累技術(shù)和經(jīng)驗,進而培養(yǎng)出專家和優(yōu)秀人才。
2 智能化技術(shù)在鋼鐵生產(chǎn)中的應(yīng)用
在現(xiàn)代化的鋼鐵企業(yè)中,智能化系統(tǒng)一般指的是以微處理機為核心,將工控機、數(shù)據(jù)通訊、顯示設(shè)備、檢測儀表等技術(shù)有機的結(jié)合起來,同時采用組裝的方式。正是由于將多項先進技術(shù)有機的結(jié)合在了一起,才為生產(chǎn)綜合一體化創(chuàng)造有力條件,提高了產(chǎn)品的自身精度、質(zhì)量和可靠性。智能化技術(shù)在鋼鐵生產(chǎn)中主要應(yīng)用于以下方面。
2.1 智能化控制技術(shù)
隨著我國對鋼鐵需求量的不斷增加,現(xiàn)如今的鋼鐵工業(yè)具有以下的幾個特點,即大型化、高速化和連續(xù)化。在鋼鐵的生產(chǎn)過程中,傳統(tǒng)的控制技術(shù)往往不能很好的克服生產(chǎn)中的一些困難,因此我國引進了國外的一些智能控制技術(shù),并加以吸收和消化。所謂的智能控制技術(shù)主要包括以下幾個方面,即專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。該智能控制技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于鋼鐵生產(chǎn)中,比如鋼鐵產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)、控制、設(shè)備以及產(chǎn)品的質(zhì)量診斷等。目前,隨著智能化控制技術(shù)的應(yīng)用,我國的鋼鐵事業(yè)將會得到更好的發(fā)展。
2.2 生產(chǎn)過程的檢測傳感技術(shù)
生產(chǎn)過程的檢測傳感技術(shù)在鋼鐵企業(yè)智能化生產(chǎn)中占據(jù)著十分重要的地位,現(xiàn)就對該檢測傳感技術(shù)進行一定的分析。其發(fā)展主要是源于生產(chǎn)過程質(zhì)量、能耗,環(huán)境和安全等的需求推動,隨著檢測技術(shù)在鋼鐵生產(chǎn)中的應(yīng)用,該技術(shù)可以給鋼鐵生產(chǎn)過程的控制和產(chǎn)品質(zhì)量提供堅實的技術(shù)保障。隨著科技的不斷發(fā)展,也隨著人們對鋼鐵質(zhì)量要求的提高,我國加強了對產(chǎn)品的缺陷等質(zhì)量的檢測、原材料的檢測等,值得注意的是其中大部分以信息反饋的方式進入了智能化系統(tǒng)?,F(xiàn)就對其中的過程檢測進行比較詳細的闡述。
鋼鐵的生產(chǎn)過程中需要對許多的對象進行檢測,比如鋼鐵的溫度變化、位置,鋼鐵的尺寸(長度,寬度、厚度)、形狀等,隨著智能化檢測系統(tǒng)的應(yīng)用,對這些量的檢測精度、穩(wěn)定性都有很大變化和提高。
過程檢測的基礎(chǔ)在于基本狀態(tài)量的檢測。其不僅可以體現(xiàn)系統(tǒng)對象的能觀性,同時也在一定程度上對應(yīng)了系統(tǒng)的能控性??梢?,檢測技術(shù)能夠比較好的制約控制系統(tǒng),它在一定程度上直接關(guān)系著系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的自動化水平。簡而言之就是:鋼鐵產(chǎn)品制造水平與智能化系統(tǒng)中的檢測技術(shù)的水平是密不可分的。
2.3 鋼鐵智能化生產(chǎn)中的傳動技術(shù)
傳動系統(tǒng)在鋼鐵智能化生產(chǎn)中是作為執(zhí)行機構(gòu)的,其具有十分重要的意義。傳動系統(tǒng)的功能直接作用于被控對象,它不僅是控制行為的最終執(zhí)行者,同時,也是系統(tǒng)效用性的關(guān)鍵歸結(jié)者之一。就鋼鐵智能化生產(chǎn)系統(tǒng)中的執(zhí)行情況機構(gòu)而言,其包含許多種,如:液壓伺服系統(tǒng)、電氣傳動系統(tǒng)等。
隨著電氣傳動技術(shù)的不斷發(fā)展,AC傳動系統(tǒng)控制的精度、響應(yīng)性、可維護性等方面也得到了一定的提高。隨著傳動技術(shù)在鋼鐵生產(chǎn)中的應(yīng)用,使得電氣傳動系統(tǒng)與控制器,傳感器之間的配合更加的緊密,進而極大地提高了軋制過程的快速響應(yīng)性和控制精度。需要注意的是作為執(zhí)行機構(gòu)的傳動系統(tǒng)在作為系統(tǒng)行為的最終行為的執(zhí)行者,要考慮的技術(shù)細節(jié)有很多。
2.4 鋼鐵智能化生產(chǎn)中的分布式控制系統(tǒng)
該系統(tǒng)的功能在于利用一臺計算機作為中央計算機指揮中心,以便可以利用該中央指揮中心指揮若干臺面向控制的現(xiàn)場測控計算機和智能控制單元。就分布式控制系統(tǒng)本身而言,其一般可以分為是兩級的、三級的或更多級的,其主要的作用既是對鋼鐵生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。隨著科技的不斷發(fā)展,分布式控制系統(tǒng)的功能也越來越多,它不僅可以實現(xiàn)對鋼鐵智能化生產(chǎn)過程的控制,同時還可以實現(xiàn)一些別的功能,比如說:鋼鐵生產(chǎn)在線最優(yōu)化、生產(chǎn)計劃統(tǒng)計管理功能等。
2.5 鋼鐵智能化生產(chǎn)中的計算機集成制造系統(tǒng)
鋼鐵企業(yè)的智能化生產(chǎn)是將生產(chǎn)管理以及生產(chǎn)過程控制連成一體,以便實現(xiàn)從原料進廠,生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個生產(chǎn)過程全局和過程一體化控制。所以鋼鐵的智能化生產(chǎn)過程需要將信息資源的共享和生產(chǎn)過程進行統(tǒng)一的管理,以便可以適應(yīng)現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)的要求。隨著計算機集成制造系統(tǒng)在鋼鐵生產(chǎn)中的應(yīng)用,可以提高鋼鐵的生產(chǎn)率,同時也可以在一定程度上實現(xiàn)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理整體優(yōu)化。
“智能化”的目標是什么?筆者以為,應(yīng)該做到“業(yè)務(wù)來自互聯(lián)網(wǎng)、生產(chǎn)走向無人化、材料(產(chǎn)品)通過物聯(lián)網(wǎng)”。這樣做一方面是減少企業(yè)用工,有效降低成本,另一方面是通過標準化、規(guī)范化運作,提高生產(chǎn)效率,保證產(chǎn)品質(zhì)量,減少生產(chǎn)與物流過程中可能出現(xiàn)的差錯。但這是一個漸進的過程,達到理想境界可能得用幾個五年計劃的時間,切忌奢望“一口吃成個胖子”,這既不現(xiàn)實,也容易摔跟頭。
智能化課題的提出
最先提出智能化生產(chǎn)的當屬工業(yè)化水平走在世界前列的德國,他們于2013年正式提出工業(yè)4.0計劃,“旨在提升制造業(yè)的智能化水平,建立具有適應(yīng)性、資源效率及基因工程學(xué)的智慧工廠,在商業(yè)流程及價值流程中整合客戶及商業(yè)伙伴。其技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)實體系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)。”緊接著中國于2015年提出“中國制造2025”,二者遙相呼應(yīng)。
“智能化”命題的提出與科技發(fā)展水平密切相關(guān),前提是信息技術(shù)的革命性突破?;谝詳?shù)字技術(shù)為代表的第三次工業(yè)革命時代的到來,社會發(fā)展到了“以智能制造為核心的智能經(jīng)濟時代”,計算機、傳感器、機器人、用于生產(chǎn)與管理的專業(yè)軟件廣泛使用,甚至包括客戶資源都整合到一起,這才使得從業(yè)務(wù)承接、生產(chǎn)到物流的全過程走上智能化成為可能。
印刷圈首先提出“無人工廠”概念的當屬德國的海德堡公司。在2016年德魯巴展會上,海德堡對外宣傳的口號就是幫助客戶實現(xiàn)“Push to Stop”(一觸而就)。他們宣稱:要“讓他們的客戶如同無人駕駛一樣,無須干預(yù)生產(chǎn)過程,通過軟件集成,實現(xiàn)各工序間及設(shè)備間的全自動、不間斷運行,直至完成系統(tǒng)中的所有訂單,這將全方位地改變現(xiàn)有印刷企業(yè)的生產(chǎn)狀況。”在現(xiàn)時的科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平下,這既令人憧憬也確實存在著可能。
在數(shù)年前,就聽瑞士的馬天尼公司告知,他們工廠的夜間作業(yè)除了少量值班員工用于應(yīng)對突發(fā)事件外,基本作業(yè)都系設(shè)備自動完成。這可以說是下一步印刷廠的方向,也正好解決了“蜜罐”里長大的新一代工人對上夜班避之不及的現(xiàn)狀。
事實上,在改革開放初期,像上海等不少城市把印刷業(yè)定義為勞動密集型產(chǎn)業(yè),因此在安置返城知青時發(fā)揮了重要作用。但是,伴隨著近10年來勞動力成本的持續(xù)上升與社會保險走向規(guī)范,企業(yè)深感用人壓力的巨大,用設(shè)備置換人工成為一種趨勢,提升設(shè)備自動化程度的積極性日趨高漲。從單體設(shè)備的自動化到全流程的智能化既是時展的要求,也因為科技的進步使得實現(xiàn)這樣一個目標成為可能。
不要指望一口吃成胖子
《孫子兵法》“謀攻篇”有云:“知己知彼,百戰(zhàn)不殆。”說的是要想取得勝利,必須清晰把握主客觀狀況。在印刷企業(yè)實現(xiàn)智能化的工作中,同樣必須準確地把握企業(yè)現(xiàn)狀,實事求是地提出階段性目標,如果目標與現(xiàn)實不匹配,在人、財、物諸環(huán)節(jié)上出現(xiàn)任何一塊短版都有可能導(dǎo)致最終目標的流產(chǎn)。
因為條件不具備導(dǎo)致滿盤皆輸?shù)陌咐诎l(fā)展電子商務(wù)上已經(jīng)出現(xiàn)過不少,龍櫻網(wǎng)從先鋒成為先烈,涂書網(wǎng)在贏得人氣后因后繼乏力無奈退市,他們選擇的發(fā)展方向都對,但在入市的時機與自身條件的匹配上存在問題,在走智能化發(fā)展之路上前車之鑒當引以為戒。
由自動化進而走到智能化看似一步之遙,但這中間的差別巨大。有關(guān)部門編制的《中國制造業(yè)工業(yè) 4.0進程》報告認為:“大部分中國制造企業(yè)現(xiàn)在仍然徘徊在工業(yè)2.0~3.0之間”,對照下面的說明,顯然這樣的評價是恰如其分的。報告指出:“工業(yè)2.0通常指擁有自動化生產(chǎn)線。”“工業(yè)3.0則需要在自動化生產(chǎn)的過程中實現(xiàn)信息化,以實時掌握各類生產(chǎn)信息。”“升級到工業(yè)4.0層面,則被認為必須擁有最高層次的機器間的信息交互,這會賦予機器決策能力,而這背后則需要以工業(yè)大數(shù)據(jù)的分析作為依托?!?/p>
以此標準來衡量我們印刷業(yè)的現(xiàn)狀,確實充其量也就是徘徊在工業(yè)2.0~3.0之間,也就是“擁有自動化生產(chǎn)線”,部分企業(yè)“在自動化生產(chǎn)的過程中實現(xiàn)了信息化”,而且,這個所謂的信息化還只是局部的,比如僅是使用了ERP,實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的信息化,并沒有延伸到物流領(lǐng)域。至于對企業(yè)積累的大數(shù)據(jù)進行分析利用,可能還沒有被提上議事日程??吹搅瞬罹啵褪俏覀兿乱徊脚Φ姆较?。
毫無疑問,印刷全流程智能化的基礎(chǔ)建筑在網(wǎng)絡(luò)全覆蓋之上、大數(shù)據(jù)應(yīng)用的基礎(chǔ)之上,軟件的開發(fā)應(yīng)用、傳感器在生產(chǎn)中的應(yīng)用不計其數(shù),無處不在,原本大量依靠員工通過生產(chǎn)積累形成經(jīng)驗進行操作的環(huán)節(jié),現(xiàn)在通過標準化與規(guī)范化來加以實現(xiàn),因此,智能化對復(fù)合型人才的要求不僅高而且多,而這恰恰是印刷企業(yè)現(xiàn)時的短版,如何通過自我培養(yǎng)與對外招募相結(jié)合的方法解決客觀存在的這一問題,是走智能化道路過程中繞不過的一道檻兒。
兩個漸進發(fā)展智能化生產(chǎn)的案例
可喜的是,印刷應(yīng)該走智能化道路這件事已經(jīng)被不少企業(yè)所認知,并在實際工作中得到貫徹落實,他們是這條道上的開路人,無論成功與否,他們付出的努力都值得同行尊重。
早在數(shù)年前,筆者參觀云南紅塔煙草公司,車間內(nèi)負責(zé)運輸?shù)牟孳嚩际菬o人駕駛通過傳感器行駛在規(guī)定的路線上,他們是憑借著遠高于普通印刷企業(yè)的經(jīng)濟實力先于一般企業(yè)走在局部智能化道路的前列。
上海市奉賢區(qū)有一家名叫龍利得的包裝印刷公司,在2016年花巨資對兩條瓦楞包裝生產(chǎn)線進行智能化改造,說是改造完成后,原來需要數(shù)百名員工操作的生產(chǎn)線將減至10人以內(nèi)。如是看,不菲的生產(chǎn)線改造投資,因為勞動力的有效減少,在數(shù)年后即可得到有效回報。
作為“中國農(nóng)村第一股”,于1994年成功上市的上海界龍實業(yè)集團,看到迪士尼擴張發(fā)展的趨勢,正在醞釀把部分工廠遷去毗鄰上海但VOCs排放收費標準卻不到上海1/5的江蘇平湖。在規(guī)劃新企業(yè)的過程中,他們設(shè)想走的就是高度智能化的道路。
已經(jīng)實現(xiàn)了局部智能化的江蘇茉織華印刷公司和廣州天意有??萍脊臼莾蓚€漸進式地推進企業(yè)智能化的典型,他們的經(jīng)驗值得我們借鑒。
茉織華公司是一家以票據(jù)印刷為主營業(yè)務(wù)的企業(yè),3年前,在新廠建造過程中,出于對接物聯(lián)網(wǎng)的考慮,在廠房內(nèi)同步布局了一座貫通4層生產(chǎn)樓面的智能化庫房,無論是來自紙廠的卷筒白紙還是完成裝箱等待外發(fā)的成品全部通過掃碼入庫,無人駕駛的鏟車按照指令穿梭在窄窄的過道中,或把待加工的紙張放入指定的庫位,或把待發(fā)運的成品提出交付貨運車輛,一切顯得井井有條,整個庫房除了一名完成掃碼的女工外不見其他人影,但就是這樣一座庫房承擔(dān)起了整個企業(yè)的物流重任。這就是智能化管理庫房帶給我們的驚喜。
時至今日,做到這一切并不讓我們感到詫異,因為連青島港這樣日進出成千上萬個集裝箱的碼頭都可以做到寥寥數(shù)人管理,更何況規(guī)模小得多的印刷企業(yè)。影響到企業(yè)下決心邁出這一步的關(guān)鍵在于資金,畢竟起步階段的投入十分龐大,但從節(jié)省人力、減少差錯的角度考慮,印刷企業(yè)的智能化率先從庫房開始并非是一件復(fù)雜的工作,而這種突破為企業(yè)帶來的是傳統(tǒng)管理理念的顛覆。
廣州天意有福是一家上規(guī)模的數(shù)字印刷企業(yè),每天從線上或線下承接上萬個個性化訂單,要做到生產(chǎn)加工與產(chǎn)品對應(yīng)發(fā)貨沒有差錯實在不是一件易事,但是智能化管理系統(tǒng)幫助他們把這一切做得有條不紊。學(xué)生畢業(yè)季不計其數(shù)的相冊制作業(yè)務(wù)蜂擁而入,數(shù)量不一,交付時間、地點不一,在加工過程中封面與正文使用的紙張不一,完成印刷交付裝訂的時間同樣不一,如果像以往一樣憑人工選擇配套,不僅使用人員眾多,而且極易發(fā)生差錯。天意自己開發(fā)的智能化管理軟件,運用條形碼來完成封面與正文的配套,在產(chǎn)品完成下線的時候,同步完成快遞封裝,按照不同地區(qū)進行分類。所有這一切看似簡單的操作,在開發(fā)系統(tǒng)時針對需求所付出的艱辛勞動讓人肅然起敬。
至今為止,天意所做的這一切只能說是實現(xiàn)了局部生產(chǎn)的智能化,只要假以時日,不斷地完善項目添加,最終實現(xiàn)全流程智能化也并非是一件難事。
總之,智能化是社會發(fā)展至今的企業(yè)必由之路,在有了足夠認識以后,企業(yè)可以根據(jù)自身的需要與條件積極地付諸嘗試,從局部開始,最終走上無人化生產(chǎn)、運營的道路。
走模塊化發(fā)展的道路
走智能化道路是一個過程,既與投資人的認知有關(guān),也與投入資金的多少有關(guān)。同許多事物在發(fā)展過程中存在著量與價的矛盾一樣,起步階段因為使用量少,單位成本就高,反之,待到數(shù)量上升,市場價格就會下降,但價高恰恰影響著新產(chǎn)品在起步階段的良性發(fā)展,合理處置量與價的關(guān)系實際上是一門藝術(shù)。
智能化因為牽涉到傳感器、網(wǎng)絡(luò)軟件的大量應(yīng)用,起步階段的成本肯定就高,加之,企業(yè)這方面專業(yè)人員的缺乏也導(dǎo)致不少工作需要依靠外援,這也對企業(yè)工作帶來一定的負面影響。在一家企業(yè)的智能化倉庫,筆者就遇到因為設(shè)備故障,企業(yè)只能求救于建設(shè)方,等待對方派人從其他地區(qū)趕來維修,這肯定影響企業(yè)的正常工作,但這就是現(xiàn)狀。
關(guān)鍵詞:智能化技術(shù);機械工程;應(yīng)用
目前我國正處于轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵時期,國內(nèi)機械工程領(lǐng)域的各大企業(yè)對智能化技術(shù)的應(yīng)用十分重視,通過科學(xué)合理地將智能化技術(shù)與機械工程相結(jié)合,不僅提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率也提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
1簡述智能化機械工程及其特點
(1)隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,智能化技術(shù)在我國各行各業(yè)中等到了十分廣泛的應(yīng)用,所涉及到的領(lǐng)域包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、教育、醫(yī)療、軍事、金融等。機械智能化是未來我國工業(yè)的一個發(fā)展趨勢,機械自動化是機械智能化的來源,二者并不自替代與被替代的關(guān)系,機械智能化是機械自動化技術(shù)與智能化技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。智能化機械設(shè)備的運用大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,對于工作企業(yè)的健康發(fā)展來說意義重大。(2)機械工程智能化與機械工程自動化。我國目前已經(jīng)成為世界級的工業(yè)大國,但并不是工業(yè)強國,大而不強主要表現(xiàn)在技術(shù)水平比較落后,無論是在機械自動化領(lǐng)域還是在機械智能化領(lǐng)域都與文章發(fā)達國家有著十分巨大的差距。機械工程自動化是指在機械生產(chǎn)過程中依賴于自動化設(shè)備進行生產(chǎn)或所生產(chǎn)出和產(chǎn)品具有一定的自動化特征。機械自動化可以有效提高特定產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。然而,確存在著生產(chǎn)方式一定成形就很難改變,無法滿足現(xiàn)代消費市場多樣化的需求,而且機械自動化技術(shù)仍然無法擺脫對人工勞動的依賴,這種依賴主要體現(xiàn)在生產(chǎn)計劃方面、產(chǎn)品推廣方面以及設(shè)備控制方面。智能化機械工作技術(shù)克服了以上缺點,將自動化技術(shù)與智能化技術(shù)相結(jié)合,不僅降低了一線勞動人員數(shù)量,也大大降低了人工作業(yè)的工作強度。智能化操作系統(tǒng)可以對機械運行作業(yè)過程中生成的相關(guān)數(shù)據(jù)進行收集和處理,計算機根據(jù)計算得出的結(jié)合來靈活地指導(dǎo)機械設(shè)備下一步的動作,大大提高的機械設(shè)備生產(chǎn)的靈活性,在保證生產(chǎn)效率的同時也實現(xiàn)的產(chǎn)品種類的多樣化生產(chǎn)。通過軟件、硬件、機械、人工相互集成與交流可以進一步提高機械設(shè)備的智能性與高效性,對于一定范圍內(nèi)的修改化服務(wù)需要也可以就會自如,使得機械設(shè)備不再只是冷冰冰的工廠流水線,而是可以更大程度上服從人的命令,接受人的改造的智能化機械設(shè)備。(3)智能化機械工作中的特點。智能化機械工程具有四流集成、四流交匯、高效率、高品質(zhì)等優(yōu)點。智能化系統(tǒng)是智能化機械工作中的核心,它可以對機械作用進行現(xiàn)場操作,根據(jù)實際情況來調(diào)整設(shè)備運行方式,提高產(chǎn)品良品率。
2智能化技術(shù)的應(yīng)用
(1)機械工程生產(chǎn)設(shè)備智能化。自動化技術(shù)在機械工程領(lǐng)域應(yīng)用的最為廣泛,以往的工業(yè)企業(yè)都是以流水線的形式來對機械設(shè)備進行設(shè)計與組合的,這種流水線生產(chǎn)方式與傳統(tǒng)的手工作坊相比有著十分巨大的效率優(yōu)勢和質(zhì)量優(yōu)勢。然而隨著我國科技水平的提高,城市居民對消費產(chǎn)品的要求越來越高,工廠流水線生產(chǎn)出來的嚴重同質(zhì)化的產(chǎn)品逐漸受到了市場的冷漠。尤其是我國消費者對科技類產(chǎn)品的消費快速增長,流水線機械列陣生產(chǎn)出來的產(chǎn)品幾乎沒有多大程度的科技含量。在這種市場需求背景下,我國工業(yè)企業(yè)開始利用計算機技術(shù)、軟件工程技術(shù)以及無線通信技術(shù)等手段來增加自動化生產(chǎn)設(shè)備的靈活性,利用軟件操作和數(shù)據(jù)指導(dǎo)的方式來對機械設(shè)備進行調(diào)整,從而代替了大量的人工勞動,降低了企業(yè)成本,更重要的是其生產(chǎn)過程中的精確性得到了質(zhì)的提高。另外智能化機械設(shè)備還大大提高了工業(yè)生產(chǎn)過程的安全性和穩(wěn)定性,降低了生產(chǎn)事故發(fā)生的可能性,當機械設(shè)備出現(xiàn)故障時,智能化操作系統(tǒng)可以第一時間發(fā)出警報,同時準確顯示故障發(fā)生的位置以及發(fā)生故障的具體原因,幫助維修人員對機械設(shè)備進行維修,最大程度上減少因意外生產(chǎn)事故造成的損失。(2)機械工程生產(chǎn)管理智能化。智能化技術(shù)為企業(yè)生產(chǎn)帶來的使得還不僅僅體現(xiàn)在機械操作方面,還體現(xiàn)在企業(yè)管理方面,管理工作向來是市場經(jīng)濟環(huán)境下所有企業(yè)的基礎(chǔ)性工作,管理對企業(yè)的重要性絲毫不亞于技術(shù),良好的企業(yè)管理工作可以大大提高企業(yè)的生產(chǎn)效率以及市場競爭力。
3智能化技術(shù)在機械工程中的具體應(yīng)用
(1)履帶式鑿巖臺車。隧道施工中需要經(jīng)常用到履帶式鑿巖車,作為一門專業(yè)性極強的重要施工機械,結(jié)合智能化技術(shù),可以實現(xiàn)對沖擊次數(shù)、回轉(zhuǎn)速度以及鉆進速度的智能化控制,還可以依照巖石的質(zhì)地來自動測量鉆入的深度的轉(zhuǎn)矩。(2)自卸車。自卸車是一種無人駕駛的機械工具,在礦山開采方面得到了廣泛的使用。利用推測航法來指導(dǎo)運行方向,利用反射板和激光傳感器來對誤差進行控制。結(jié)合GPS技術(shù)來為處于運行狀態(tài)的自卸車進行現(xiàn)場控制。(3)輪式裝載機。智能化技術(shù)與裝載機相結(jié)合可以形成V字形自控移動、自動鏟控系統(tǒng)、以及防側(cè)滑系統(tǒng)。結(jié)合輪式裝載機鉸接轉(zhuǎn)身方式的特點,采用特殊的控制模式。(4)旋轉(zhuǎn)式掃雪機。為了降低人工作業(yè)的勞動強度,提高路面除雪的工作效率。傳統(tǒng)的路面除雪方式利用車載傳感器對路面進行檢測,對道路上事先設(shè)置的標記進行識別,對車輛運行路線進行引導(dǎo)。而經(jīng)過智能化技術(shù)改造之后的旋轉(zhuǎn)式掃雪機已經(jīng)實現(xiàn)利用GISDUI/GPS來對車輛進行定位并控制其運行方向。(5)自動化盾構(gòu)。利用PLC單片機結(jié)合控制桿相結(jié)合,對盾構(gòu)的切割輪進行自動化控制,現(xiàn)實盾構(gòu)作業(yè)控制的自動化。(6)挖掘機。利用車載計算機可對鏟斗的位置進行定位+使鏟斗沿預(yù)定的作業(yè)軌跡動作,并對鏟斗的挖掘阻力進行分析,對發(fā)動機功率進行調(diào)節(jié)。(7)鋼索式挖掘機。由于鏟斗由鋼絲吊控,所以當?shù)醣刍剞D(zhuǎn)時鏟斗的擺動控制是自動化的關(guān)鍵。可利用視覺傳感器來檢測鏟斗的擺動,通過改變吊臂的移動速度來控制鏟斗的擺動。
4對控制系統(tǒng)的自動化建設(shè)
機械智能化運行效率的關(guān)鍵在于控制系統(tǒng)的智能化程度,一個好的智能化控制系統(tǒng)可以大大降低機械設(shè)備運行過程的開支,提高機械設(shè)備創(chuàng)造經(jīng)濟效益的能力,提高機械工程企業(yè)的盈利能力。在優(yōu)化資源配置方面,引入智能化系統(tǒng),利用智能化系統(tǒng)對機械運行的相關(guān)數(shù)據(jù)進行收集,不僅大大提高了研究機械與改造機械的工作效率,也大大提高了企業(yè)對重要機械的了解程度,進一步加強技術(shù)人員對機械設(shè)備的控制能力,節(jié)約人力資源的同時也提高了機械工程企業(yè)的經(jīng)濟效益。
5結(jié)束語
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,市場經(jīng)濟的日益完善,企業(yè)在自由市場的生存壓力日益增加,這就需要國內(nèi)企業(yè)充分利用科學(xué)技術(shù)來實現(xiàn)產(chǎn)品的差異化,在自動擅長的專業(yè)領(lǐng)域來謀求生存,這就離不開智能技化技術(shù)的輔助。不僅要在機械設(shè)備運行方面實現(xiàn)智能化,也要在企業(yè)管理方面實現(xiàn)智能化,提高企業(yè)整體的運行效率。
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關(guān)鍵詞:智能制造產(chǎn)業(yè);發(fā)展模式;路徑創(chuàng)新
中圖分類號:F426 文獻標志碼:A 文章編號:1673-291X(2016)33-0035-03
引言
《中國制造2025》,將“推進信息化與工業(yè)化深度融合”作為主要戰(zhàn)略任務(wù)之一,提出研究制定智能制造發(fā)展戰(zhàn)略、加快發(fā)展智能制造裝備和產(chǎn)品、推進制造過程智能化、深化互聯(lián)網(wǎng)在制造領(lǐng)域的應(yīng)用等具體任務(wù)。而《關(guān)于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見》和《關(guān)于開展2016年智能制造試點示范項目推薦的通知》等文件,提出在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中重點推進智能制造、大規(guī)模個性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造和服務(wù)型制造,打造智能協(xié)同制造技術(shù)服務(wù)平臺,形成智能制造業(yè)協(xié)同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系;以推進智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展為主攻方向,提升工業(yè)共性技術(shù)能力,促進產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型升級,促進制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化,建立起一個全新的智能工業(yè)體系,打造智能制造產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈,構(gòu)成新常態(tài)下經(jīng)濟增長新動力。
智能制造是基于新一代信息技術(shù),在現(xiàn)代傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化技術(shù)以及人工智能的基礎(chǔ)上,以信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準控制自執(zhí)行為主要特征,包括從智能制造單元擴展到車間、生產(chǎn)線、企業(yè)、供應(yīng)鏈等環(huán)節(jié)在內(nèi)的制造生態(tài)系統(tǒng)。智能制造的實現(xiàn)主要通過信息―物理系統(tǒng)(CPS),實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)和實體空間的深度融合,形成智能決策與控制,從而推進整個制造業(yè)的智能化發(fā)展。為此,對智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式、現(xiàn)路徑等內(nèi)容的研究,顯得非常有現(xiàn)實意義。
一、智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展新模式
(一)“政府+企業(yè)”發(fā)展模式
“政府+企業(yè)”發(fā)展模式指智能制造業(yè)在發(fā)展過程中由政府作為其主要支配力量,政府為企業(yè)的發(fā)展提供資金、人才等資源,企業(yè)在政府的大力支持下優(yōu)先享用政府資源,受政府相關(guān)政策的保護,從而不斷發(fā)展壯大,最終成長為智能制造業(yè)的“舵手型”企業(yè)。這類企業(yè)往往涉及一些與國家利益直接相關(guān)的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,或是與國家的重要發(fā)展戰(zhàn)略息息相關(guān),因而這些企業(yè)受到政府部門的調(diào)節(jié)和支配,能夠在政府的大力扶持下迅速成長起來。
(二)“智能制造業(yè)產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新平臺”協(xié)同發(fā)展模式
智能制造業(yè)產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新平臺由政府和產(chǎn)業(yè)鏈上的“舵手型”企業(yè)共同發(fā)起,平臺由“舵手型”企業(yè)以創(chuàng)新的商業(yè)模式驅(qū)動運營。激發(fā)平臺的產(chǎn)、學(xué)、研和企業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新智慧,通過該平臺共享和增值,促進創(chuàng)新要素發(fā)揮乘數(shù)效應(yīng)的作用。該創(chuàng)新平臺的有效運營由政府的產(chǎn)業(yè)政策驅(qū)動,全面涵蓋智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的利益相關(guān)方,促進智能制造業(yè)的良性發(fā)展。保證所有相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)與組件的自主創(chuàng)新能力,提供開放、實時的運行環(huán)境,數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)化整合、數(shù)據(jù)分析以及協(xié)同的功能,促進智能制造業(yè)產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新平臺的共享運行。面向智能制造的全過程、全產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)品全生命周期,建立起智能產(chǎn)業(yè)部門的協(xié)作,發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造新生產(chǎn)模式,支持產(chǎn)業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)的融合,制定智能制造的共性技術(shù)標準、關(guān)鍵技術(shù)標準和行業(yè)應(yīng)用標準與規(guī)范,并在相應(yīng)領(lǐng)域推廣;實現(xiàn)智能制造產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)中的物理對象與相應(yīng)的虛擬對象之間無縫協(xié)同融合;推動實施國家重點研發(fā)計劃,實施智能制造重大產(chǎn)業(yè)工程,強化制造業(yè)自動化、數(shù)字化、智能化基礎(chǔ)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)支撐能力,加快構(gòu)筑自動控制與感知、工業(yè)云與智能服務(wù)平臺、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等制造新比較優(yōu)勢,增強智能制造業(yè)數(shù)字化連接能力、數(shù)據(jù)增值能力、網(wǎng)絡(luò)集成能力、智能認知能力、智能優(yōu)化配置的能力,促進全產(chǎn)業(yè)鏈的智能協(xié)同。
(三)“工業(yè)4.0”引領(lǐng)發(fā)展模式
發(fā)達國家大力推進再工業(yè)化與制造業(yè)回歸,推進網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、人工智能與制造業(yè)的深度融合。重點關(guān)注互聯(lián)網(wǎng)、智能技術(shù)對制造業(yè)發(fā)生的作用,其中CPS是網(wǎng)絡(luò)世界與實體世界的融合,具有在空間和時間維度感知和處理外部環(huán)境復(fù)雜性的能力,對產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生巨大影響。在美國,這種影響將重點發(fā)生在智能生產(chǎn)設(shè)備、流程、自動化、控制、網(wǎng)絡(luò)和新產(chǎn)品設(shè)計等產(chǎn)業(yè)。CPS能夠?qū)崿F(xiàn)管理大數(shù)據(jù)、提升機器互聯(lián)、建設(shè)智能化、提升對設(shè)備管理彈性和自適應(yīng)能力等目標。對制造業(yè)的硬件設(shè)備、工廠、移動設(shè)備、物流、服務(wù)和人和過程進行連接、整合、分析和動態(tài)調(diào)整,具有跨界協(xié)同的特征。要重點推進能適應(yīng)“工業(yè)4.0”的智能制造業(yè)發(fā)展模式,提升智能化制造業(yè)的CPS能力。首先,實體空間的數(shù)字化能力,將設(shè)備、移動終端、工廠、流程、服務(wù)等供應(yīng)鏈中所有環(huán)節(jié)等“實體空間”要素,進行數(shù)字化呈現(xiàn)與連接的能力,實現(xiàn)萬物智慧互聯(lián);其次,大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,網(wǎng)絡(luò)空間對數(shù)據(jù)進行集成分析,發(fā)展人―機智能交換,提升認知層的智能決策能力;最后,網(wǎng)絡(luò)―實體空間交互能力,形成智能價值網(wǎng)絡(luò)、商業(yè)生態(tài),實現(xiàn)智能協(xié)同增值。
二、智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新路徑
(一)提升重點領(lǐng)域智能機器人智慧能力
面向《中國制造2025》十大重點領(lǐng)域,聚焦智能生產(chǎn)、智能工廠、智能企業(yè)的智能機器人的智慧能力提升,攻克智慧機器人關(guān)鍵技術(shù),圍繞重大科技領(lǐng)域,培育智慧生活、現(xiàn)代服務(wù)、特殊作業(yè)等方面的需求,重點發(fā)展人機協(xié)作智慧機器人、雙臂機器人等標志性智慧機器人產(chǎn)品,引導(dǎo)智慧機器人向中高端發(fā)展,推進專業(yè)服務(wù)機器人實現(xiàn)系列化、商品化,促進服務(wù)機器人向更廣領(lǐng)域發(fā)展。
(二)大力發(fā)展智慧機器人關(guān)鍵零部件
從優(yōu)化設(shè)計、材料優(yōu)選、制造工藝、裝配技術(shù)、專用制造智能裝備、智能產(chǎn)業(yè)化能力等多方面入手,實施技術(shù)創(chuàng)新,突破技術(shù)壁壘,解決智能工業(yè)機器人用的關(guān)鍵零部件性能、可靠性差,使用壽命短等問題。聚焦感知、控制、決策、執(zhí)行等智能制造核心關(guān)鍵環(huán)節(jié),突破關(guān)鍵核心與關(guān)鍵零部件,開發(fā)智能工業(yè)機器人、增材智能制造裝備、智能傳感與控制裝備、智能檢測與裝配裝備、智能物流與倉儲裝備等核心技術(shù)裝備,以裝備為支撐,全面提升高高性能機器人專用伺服電機和驅(qū)動器、智能控制器、智能傳感器、智能末端執(zhí)行器等五大關(guān)鍵零部件的質(zhì)量穩(wěn)定性和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)能力,推動智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
(三)推進智能制造產(chǎn)業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新
積極跟蹤智能機器人的發(fā)展趨勢,推進新一代智能機器人共性技術(shù)產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新,建立健全智能制造機器人的創(chuàng)新平臺。充分利用和整合現(xiàn)有科技資源和研發(fā)力量,組建面向全產(chǎn)業(yè)鏈的智能機器人創(chuàng)新中心,打造政產(chǎn)學(xué)研用(企業(yè))緊密結(jié)合的協(xié)同創(chuàng)新載體。重點聚焦人工智能、機器人深度學(xué)習(xí)等基礎(chǔ)前沿技術(shù)和共性關(guān)鍵技術(shù),突破高性能智能機器人的設(shè)計、精確參數(shù)辨識補償、協(xié)同作業(yè)與調(diào)度、編程等工業(yè)機器人的關(guān)鍵技術(shù);重點突破智能制造模塊化、標準化體系結(jié)構(gòu)設(shè)計、信息技術(shù)融合、生肌電感知與融合等服務(wù)機器人關(guān)鍵技術(shù);重點開展,突破機器人通用控制軟件平臺、人機共存等新一代智能機器人核心技術(shù)。同時,推進智能制造共性關(guān)鍵技術(shù)標準體系建設(shè)以及檢測體系認證與應(yīng)用。
(四)打造“舵手型”企業(yè)和“智能工廠”
引導(dǎo)企業(yè)開展產(chǎn)業(yè)鏈橫向和縱向整合,支持互網(wǎng)企業(yè)與智能制造企業(yè)的共享聯(lián)合,通過聯(lián)合重組、合資合作及跨界融合,加快培育智能化管理水平高、創(chuàng)新能力強、市場競爭力和產(chǎn)業(yè)整合能力強的“舵手型”企業(yè),打造市場滲透力強的智能制造機器人知名品牌,充分發(fā)揮“舵手型”企業(yè)帶動作用,以“舵手型”企業(yè)為引領(lǐng)形成良好的智能制造產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),形成全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展的局面。通過“舵手型”企業(yè),打造“智慧工廠”,以制造資源、生產(chǎn)操作流程和產(chǎn)品為核心,以產(chǎn)品生命周期數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),應(yīng)用仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、實驗驗證技術(shù)等,使產(chǎn)品在生產(chǎn)工位、生產(chǎn)單元、生產(chǎn)線以及整個工廠實現(xiàn)智能化生產(chǎn)和運營。在信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化以及智能化都成熟的前提下,從基礎(chǔ)IT與自動化,到業(yè)務(wù)流程變革,再到系統(tǒng)集成,參照CPS以及工業(yè)4.0的技術(shù)標準,建立智能車間、智能化工廠、智能化企業(yè)以及整個智能制造產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。
三、智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的供給側(cè)對策
(一)加強智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策引導(dǎo)
實施智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的分布規(guī)劃,在制造的優(yōu)勢行業(yè)、重點企業(yè),開展智能制造發(fā)展的應(yīng)用示范,政策鼓勵企業(yè)建設(shè)智能車間、智能工廠和智能企業(yè),推進智能制造和智能生產(chǎn);分層推進智能化技術(shù)應(yīng)用,推進智能技術(shù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。在互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等泛在信息的強力支持下,推進智能化制造產(chǎn)業(yè)支撐能力建設(shè),加強工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),推動制造企業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)化和智能化,突破和發(fā)展智能化關(guān)鍵共性技術(shù)和高端核心智能工業(yè)軟件、智能制造裝備及其關(guān)鍵部件和裝置研發(fā)和生產(chǎn),通過供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,建立和完善有利于智能制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級、推進智能制造的制度環(huán)境,促進智能制造產(chǎn)業(yè)的升級發(fā)展。
(二)促進創(chuàng)新體系有效智能協(xié)同
智能制造產(chǎn)業(yè)化水平的關(guān)鍵是制造業(yè)的創(chuàng)新能力。我國在工業(yè)無線技術(shù)、標準及其產(chǎn)業(yè)化,關(guān)鍵數(shù)據(jù)技術(shù)和安全核心技術(shù)等智能制造產(chǎn)業(yè)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,發(fā)展水平還很低。制造業(yè)總體技術(shù)水平還處于由電氣化向數(shù)字化邁進的階段,而智能制造的支撐是數(shù)字化和智能化。按照德國工業(yè)4.0的劃分,發(fā)達工業(yè)國家智能制造推進的是由工業(yè)3.0向工業(yè)4.0的發(fā)展,而我國智能制造需要的是工業(yè)2.0、工業(yè)3.0和工業(yè)4.0的同步推進。不斷探索“互聯(lián)網(wǎng)+”與各行業(yè)融合創(chuàng)新的新模式,以網(wǎng)絡(luò)為紐帶,實現(xiàn)人、機、物的互聯(lián)互通,加快高速、互聯(lián)、安全、泛在的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè),智能制造的實現(xiàn)設(shè)備、生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、產(chǎn)品、供應(yīng)商、人之間的智能互聯(lián);強化創(chuàng)新驅(qū)動,持續(xù)推進智能制造企業(yè)融合創(chuàng)新,引導(dǎo)機器人產(chǎn)業(yè)鏈及生產(chǎn)要素的集中集聚,形成合力,推動智能制造產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,實現(xiàn)創(chuàng)新能力和智能制造技術(shù)革命的趕超,促進智能制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)深度融合協(xié)同發(fā)展。
(三)示范應(yīng)用帶動制造業(yè)智能化升級
激發(fā)智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的積極性,提升智能制造業(yè)的集成創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新、試點示范成效,支持產(chǎn)學(xué)研用合作和組建產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟,聯(lián)合推動離散型數(shù)字化制造、流程型智能制造、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、大規(guī)模個性化定制、遠程運維服務(wù)等智能制造產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。支持智能制造系統(tǒng)集成和應(yīng)用服務(wù),推動形成包括多元化主體和多元化路線的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和技術(shù)擴散體系,多方參與、多線并進的開放性創(chuàng)新機制,建立面向智能制造重點行業(yè)的工業(yè)云,采集產(chǎn)品數(shù)據(jù)、運營數(shù)據(jù)、價值鏈上大數(shù)據(jù)以及外部數(shù)據(jù),實現(xiàn)經(jīng)營、管理和決策的智能優(yōu)化,加快構(gòu)建以智能制造“母工廠”為核心的系統(tǒng)層面智能制造技術(shù)的應(yīng)用載體。制定智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,促進各項資源向優(yōu)勢企業(yè)集中,鼓勵機器人產(chǎn)業(yè)向高端化發(fā)展,聚集重點領(lǐng)域,緊扣關(guān)鍵工序智能化、生產(chǎn)過程智能優(yōu)化控制、供應(yīng)鏈及能源管理優(yōu)化,建設(shè)智能工廠、數(shù)字化車間,分類實施流程制造試點示范與離散制造試點示范,以應(yīng)用為抓手,帶動制造業(yè)智能化升級。
(四)建立智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展風(fēng)險補償機制
加強智能制造產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的資金扶持,以產(chǎn)業(yè)政策推動形成多元化的、競爭與合作并存的智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新格局,鼓勵以解決智能制造產(chǎn)業(yè)現(xiàn)實問題為宗旨,引導(dǎo)組織智能制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟合作和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),強化面向產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的獨立評估與信息公開機制,加快我國智能制造企業(yè)的整體技術(shù)進步和自主創(chuàng)新模式形成,主動對接國際智能制造技術(shù)產(chǎn)業(yè)標準,設(shè)立智能制造產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展專項資金,加大對智能制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展關(guān)鍵環(huán)節(jié)和重點領(lǐng)域的投入力度,加大財稅支持力度,為智能制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級等專項資金支持機器人及其關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)造條件,積極探索建立智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展風(fēng)險補償機制。
同一個目標 不同的實踐路徑
在綜述當中已經(jīng)提到了“中國制造2025”并不是“工業(yè)4.0”的翻版,不過在實踐目標上,德國“工業(yè)4.0”、美國“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”與“中國制造2025”所提出的工業(yè)化和信息化深度融合,發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)或者工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有著異曲同工之意,其目標都是要實現(xiàn)工業(yè)體系的轉(zhuǎn)型升級,就是從傳統(tǒng)的工藝體系轉(zhuǎn)型到以自動化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化以及智能化為主的新型工業(yè)體系。
雖然三者實踐的目標大同小異,但是工業(yè)化程度和工業(yè)基礎(chǔ)的不同,還是決定著三者之間要采取不同的實踐路徑。德國“工業(yè)4.0”和美國“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”都是企業(yè)推動,政府采納,然后上升到國家戰(zhàn)略,是一個自下而上的推進過程,而“中國制造2025”是國家推動,企業(yè)實施,一個自上而下的推進過程。
從實踐層面來講,德國“工業(yè)4.0”和美國“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”都是以信息技術(shù)為先導(dǎo),而“中國制造2025”是站在應(yīng)用端和制造業(yè)本身,以應(yīng)用需求為引領(lǐng)。這樣就可以更大限度地彌補自身在工業(yè)基礎(chǔ)和技術(shù)水平的差距,以一種特色發(fā)展之路縮小與歐美國家之間的差距。
“我們與歐美國家之間的技術(shù)差距是現(xiàn)實存在的,并不能在短時間內(nèi)完全消除。在智能制造推進實施過程中一定是先發(fā)展技術(shù)嗎?不是,對于我們來說一定是先解決應(yīng)用需求,通過應(yīng)用牽引技術(shù)的發(fā)展。所以我覺得‘中國制造2025’是基于制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的需求,來牽引技術(shù)的發(fā)展。這樣能夠縮短我們在技術(shù)研發(fā)上的時間周期,與我們現(xiàn)階段制造業(yè)的現(xiàn)狀相匹配?!眲⒐π绱私忉尩?。
“機器換人就實現(xiàn)了智能化”是一個偽命題
采訪中,寧振波多次強調(diào)“機器換人就實現(xiàn)了智能化”一定是偽命題。智能系統(tǒng)的基本特征可以由20個字來概括:狀態(tài)感知、實時分析、自主決策、精準執(zhí)行以及學(xué)習(xí)提升。在他看來,機器換人其實就是換的生產(chǎn)一線的工人,而有數(shù)據(jù)顯示,實際上在一線生產(chǎn)崗位上機器能夠換掉的工人數(shù)量不到全部的10%。智能制造一定是囊括了產(chǎn)品研發(fā)、工藝、生產(chǎn)、交付、管理以及服務(wù)等完整的工業(yè)體系,所以說智能制造是完整的工業(yè)體系的轉(zhuǎn)型,而不僅僅體現(xiàn)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動化方面。
對此,TCL集團董事長、CEO李東生也談到了自己的理解。他認為,智能化意味著機器自己就可以判斷和處理工藝流程,它能進行邏輯思維的自主判斷;而自動化則是每一次都精準地重復(fù)著同一個動作。自動化能夠提高工作效率,而智能化能夠提高工藝水平。
其實智能制造能力的形成一定是一個漸進的過程,并不是一蹴而就的?!捌髽I(yè)首先要做到自動化,在自動化的基礎(chǔ)上發(fā)展信息化,然后通過自動化與信息化的融合,再發(fā)展數(shù)字化,最后才能在數(shù)字化的基礎(chǔ)上實現(xiàn)智能化。如果一開始就想要實現(xiàn)智能化,將是不切實際的,逐步完善、迭代升級的過程一點是要有的?!蔽骺酥袊袌隹偙O(jiān)崔麗麗對本報記者如此說道。
那么,又要如何理解自動化、數(shù)字化與智能化之間的區(qū)別和聯(lián)系呢?他們之間僅僅是一種遞進的關(guān)系嗎?
寧振波認為,自動化是生產(chǎn)智能化的基礎(chǔ),而數(shù)字化是產(chǎn)品研發(fā)智能化的基礎(chǔ)。之前提到,機器換人是實現(xiàn)了生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動化,然而數(shù)字化成為研發(fā)智能化的基礎(chǔ)又要如何去理解呢?
其中就涉及到三維模型的產(chǎn)品設(shè)計與仿真。產(chǎn)品三維模型的建立是難點,基于產(chǎn)品模型,再完成工藝設(shè)計,由于是三維模型,工藝設(shè)計過程中還可以做仿真分析,最后根據(jù)工藝將產(chǎn)品生產(chǎn)出來。這一過程就是產(chǎn)品建模,仿真分析;工藝,仿真分析;制造過程,仿真分析;實驗,仿真分析的過程。當有三維模型深入其中的時候企業(yè)就開始具備智能基因了。
另外,關(guān)于自動化、底只、智能化之間的關(guān)系,劉功效認為,三者既有可能是遞進關(guān)系,也有可能是平行關(guān)系。因為既可以單獨來講某一個發(fā)展階段,又可能出現(xiàn)你中有我,我中有你的情況,這都要取決于企業(yè)所處的發(fā)展階段,不同的發(fā)展階段會采用不同的技術(shù)手段去解決實際需求。實現(xiàn)智能制造的五個關(guān)鍵步驟
智能制造的完成在于工業(yè)基礎(chǔ)和能力。目前,隨著我國在產(chǎn)品技術(shù)、工業(yè)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)規(guī)模以及基礎(chǔ)核心產(chǎn)業(yè)等方面快速提升和發(fā)展,我們開始具備實踐智能制造的基礎(chǔ)條件。雖然整體上與德國、美國等歐美國家還存在一定差距,但已經(jīng)開始形成自身的發(fā)展特色。
前面已經(jīng)提到,智能化的實現(xiàn)一定是一個漸進發(fā)展的過程,不會立竿見影,也不會一蹴而就。在這個過程中,除了已經(jīng)具備一定程度的工業(yè)基礎(chǔ)硬實力之外,還需要在眾多軟實力方面下功夫。
第一步,要轉(zhuǎn)變觀念,形成正確認識。在轉(zhuǎn)型升級的過程中由于對智能制造的理解不夠深入,制造企業(yè)可能存在盲目建設(shè)的情況。寧振波表示,現(xiàn)在企業(yè)更多的不是缺技術(shù),而是缺意識。長期形成的以短期利益驅(qū)動為導(dǎo)向的功利思想導(dǎo)致有些企業(yè)還在想著能夠做小事,掙大錢,這種思想在智造轉(zhuǎn)型過程中是行不通的。
另外,作為傳感器廠商,德國西克在實踐以及與客戶企業(yè)的溝通合作過程中也有這方面的認識。西克中國市場總監(jiān)崔麗麗表示,前些年,由于對“工業(yè)4.0”和“中國制造2025”的炒作顯得過于熱情和激進,從而導(dǎo)致不管是處于何種發(fā)展階段的企業(yè)都想著建立智能工廠或者向“工業(yè)4.0”方向靠近,好像沾到了邊,就搖身一變成為了先進制造企業(yè)。實際上,這種發(fā)展是不現(xiàn)實的。
其實,無論是“工業(yè)4.0”,還是“中國制造2025”都需要一個長期的發(fā)展過程,短期的投資并不能馬上兌現(xiàn)。不過在崔麗麗看來,這也許是智能制造發(fā)展必經(jīng)的一個過程吧,就是從一開始的一哄而上,然后到慢慢趨于理智,最后到能根據(jù)自身情況有選擇性地進行產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的迭代升級。
第二步,加快國產(chǎn)工業(yè)軟件研發(fā)速度以及在制造業(yè)當中的更新?lián)Q代步伐。有人曾談到在智能制造時代,國產(chǎn)工業(yè)軟件任重而道遠。而在信息化與工業(yè)化融合的進程中,工業(yè)軟件作為使能工具是衡量企業(yè)軟能力的重要部分,而軟能力在某種程度上是一個企業(yè)核心競爭力的代名詞。
關(guān)于這種軟實力,中國工程院院士李培根認為是指軟件對機器或系統(tǒng)的感知進行分析、處理、決策優(yōu)化,通過連接物理、人、信息系統(tǒng)并發(fā)現(xiàn)隱性規(guī)律,從而適應(yīng)動態(tài)變化的環(huán)境,達到機器與人的協(xié)同。
不過目前,在眾多領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)還是被國外軟件所占據(jù),關(guān)鍵核心工業(yè)輔助設(shè)計、工業(yè)流程控制、模擬測試等軟件幾乎都是清一色的國外企業(yè)軟件。就像寧振波所提到的那樣,過去由于中國在虛實結(jié)合方面缺乏相應(yīng)的工業(yè)軟件支撐,導(dǎo)致我們只能依靠國外軟件進行產(chǎn)品建模,這其實是導(dǎo)致我國制造業(yè)大而不強的深層原因,所以說智能制造的關(guān)鍵之處還是在于自主研發(fā)能力的培育和提升。
第三步,數(shù)據(jù)的采集、分析與處理在智能制造當中扮演著重要角色。之前也提到,智能系統(tǒng)的基本特征是狀態(tài)感知、實時分析、自主決策、精準執(zhí)行以及學(xué)習(xí)提升,而實現(xiàn)這些功能的基礎(chǔ)在于數(shù)據(jù)的采集、分析以及挖掘處理。
目前,由于受到大多數(shù)制造企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備不高、信息孤島和系統(tǒng)應(yīng)用封閉普遍存在等技術(shù)層面的限制,導(dǎo)致無法形成有效的數(shù)據(jù)采集和分析處理機制,進而制約著企業(yè)生產(chǎn)方式、組織流程以及服務(wù)模式的改進和創(chuàng)新。與此同時,工業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)的采集、分析以及挖掘處理過程較其他行業(yè)來說更為復(fù)雜,需要更完善、更先進的技術(shù)水平予以應(yīng)對。
采訪中,崔麗麗表示,“工業(yè)4.0”有別于3.0的最大的一個方面就是智能化,智能化的基礎(chǔ)是大數(shù)據(jù)分析技術(shù),國外有一種觀點就是可以把“工業(yè)4.0”簡單地理解為精準的數(shù)據(jù)管理。
另外,崔麗麗還提出了數(shù)據(jù)的所有權(quán)和控制權(quán)問題。今后,隨著企業(yè)智能化水平的越來越高,這勢必將成為行業(yè)內(nèi)無法回避的難題。而要想從根本上解決這個問題,建立數(shù)據(jù)交換安全認證體系會是一個很好的方法,體系當中可以將相關(guān)技術(shù)協(xié)議、數(shù)據(jù)安全和所有權(quán)問題進行清晰定義,明確界限。
2016年2月在德柏林成立的“數(shù)據(jù)空間協(xié)會(Industry Data Space Association)就是這樣一個以建立數(shù)據(jù)所有權(quán),使用權(quán)規(guī)范,以最大限度保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)空間的傳輸交換的安全性為目的的非營利第三方技術(shù)機構(gòu)。 而SICK作為此協(xié)會的創(chuàng)始會員之一,前瞻性地為未來的數(shù)據(jù)世界能夠做到隨時隨地對自己的數(shù)據(jù)進行控制做好充足的準備。
第四步,構(gòu)建和完善智能制造標準體系。俗話說“無規(guī)矩不成方圓?!蹦壳埃瑹o論是國家還是企業(yè),針對智能制造標準體系建設(shè)都做了眾多工作。在國家層面,已經(jīng)了《國家智能制造標準體系建設(shè)指南》?!吨改稀分赋觯浞职l(fā)揮標準在推進智能制造建設(shè)發(fā)展中的基礎(chǔ)性和引導(dǎo)性作用,建立政府主導(dǎo)制定與市場自主制定的標準協(xié)同發(fā)展、協(xié)調(diào)配套的新型標準體系。
在企業(yè)層面,以英飛凌為例,去年英飛凌與西安交通大學(xué)簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議,共同成立“西安交通大學(xué)管理學(xué)院-英飛凌智能制造管理聯(lián)合實驗室”, 雙方將建立長期、全面的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系,并充分利用各自的經(jīng)驗、技術(shù)和資源致力于智能制造領(lǐng)域。
蘇華博士在接受本報記者采訪時說道:“對于中國制造本身而言,標準建設(shè)還有待完善。我們與西安交通大學(xué)的合作主要是希望給國家在智能制造標準建設(shè)方面提出一些合理化建議,同時撰寫出一些有關(guān)智能制造管理的白皮書。”
第五步,產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)必不可少。采訪中,無論是英飛凌還是西克都提到了行業(yè)生態(tài)的打造和建設(shè)問題。英飛凌提出的“與中國共贏”戰(zhàn)略包括四個部分:第一是助力“中國制造2025”;第二是幫助更多的中國企業(yè)走向世界;第三是積極參與中國新興市場的發(fā)展,包括智慧家居、智慧城市、高級輔助駕駛、智能交通等,為新興市場提供一些英飛凌的產(chǎn)品和解決方案;第四就是積極搭建生態(tài)圈,希望與更多的企業(yè)一起成長。
另外,目前西克正在推進的第一個項目是――APP Spaces,其有自學(xué)習(xí)的功能。是西克去年提出的基于工業(yè)4.0的開放平臺和生態(tài)系統(tǒng)。該平臺包括第三方、可編程的產(chǎn)品,將來智能傳感器應(yīng)該都可以被編程,這樣一來其可以連接可編程的硬件和軟件,系統(tǒng)集成商,OEM客戶,可以在這個平臺上開發(fā)屬于他們自己的軟件系統(tǒng)。同時,該平臺在將來還可以滿足客戶千變?nèi)f化的應(yīng)用需求,所以說這是一個開放的生態(tài)系統(tǒng)。