最近几年讨论最热的莫过于“数字化工厂”、“工业互联网”、“人工智能制造”,以至这些都写进了国家发展规划,可见 “数字化工厂”、“工业互联网”、“人工智能制造” 在中国制造范畴的重要性。能如此注重,事实上是中国的制造业主要还是以消费中底端产品为主,如何树立国人本人的世界品牌,应用先进技术提升产品的各项质量是最根本的提升,而整体加强制造业全产业链程度,还真不是一朝一夕的事。那么,在谈数字化工厂时,我们能否想起了多年前倡导的自动化工厂?数字化工厂与自动化工厂到底有何区别呢?带着问题我们来梳理一下。
数字化工厂与自动化工厂,到底有何区别?
要追逐将来制造,人与机器之间关系如何重构?
提升质量和降低本钱,是不是工业进化的实质?
“数字化工厂”不等于“自动化工厂”
数字化制造中,虽然自动化制造是重要的根底,但数字化制造并不同等于自动化。普通状况下,很多人会以为工厂要完成数字化制造,必需先完成自动化,是不是真的是这样呢?
假如说要完整完成“数字化制造”尚需时日的话,那么在当下,珠三角的制造业如何经过“自动化制造”,破解劳动力本钱不时上涨、劳动力构造性短缺的问题,是最迫切的理想问题。
数字化制造其中一个重要根底,正是完成自动化制造
物流系统自动化,无需人员现场监管,每天都能够高速运转的取料机好像“人”一样,依托数字定位疾速地“抽”出对应的原资料,并经过自动传输轴,马上传送到消费车间。从工厂物料需求信息传导到自动物流仓库,仓库最长只需求30分钟就能将物料送到了车间,中间无需任何人员操作。
完成了全集成自动化的工厂内,相比同类型的工厂人员可俭省50%以至更多。
那么,随同消费车间内不时增加自动化设备,以及逐渐减少劳动力,在数字化制造的不时进化中,能否就同等于全自动化?
事实上,数字化制造并不等于全自动化制造
以手机行业为例,假如开发一条全自动化的产线,至少需求半年以上,但依照目前手机行业的创新周期,普通状况下,一款手机从设计到完成量产普遍只在一个月内的时分,消费线上大局部的工作只要依托人来完成,速度才会更快。
当行业的消费线更新周期太快,投入了很高的自动化成本,但消费效率并没有得到明显的提升。所以,全球一切的手机制造计划简直都不会用全自动化消费线来完成,而组装环节也很少采用机械臂。
人的消费灵敏性不可能被自动化完整取代
人所具有的消费灵敏性在很长的时间内,是无法被机器所取代的。人与机器的关系是互助的关系。但当企业的消费制造过程中,呈现需求对复杂信息的寻觅和判别时,能够用机器来替代人。
既然如此,在数字化制造中,哪些环节才需求机器去替代人?
普通状况下,当需求更新产品或者资料时,工厂需求经过剖析后,才干肯定中止消费相关的产品。在这个过程中,整个工厂内部需求沟通设计消费部门、研发部门、采购部门等部门。
但这些环节在成都工厂内,只需求在Teamcenter中更改数据就能完成。数据一旦调整,工厂互联互通的系统和软件就会完成自动的更新,并调整出新的消费处理计划。
在“将来制造”的消费线上,“人”与“机器”终究是怎样的关系?两者关系如何重构?
当我们触及到对复杂信息的寻觅、判别的时分,是能够用机器来替代人的。
在这样的愿景下,引入自动化机器的工厂就像装备了电脑的超市,工人就像收银员,在传统的小卖部里,工人要记住商品价钱,自行计算商品总价。但完成数字化制造的工厂,就好像同时装备了电脑和扫描器的超市,收银员只需求依照计算结果收款,而装备的机器就像一个“纠错员”,协助人防止呈现计算和记忆错误。
工业进化实质在提升质量,还是降低本钱?
人力本钱被以为是招致近年制造业竞争力降落的缘由,而制造业不能仅仅盯着制造环节的本钱,应该愈加注重供给链本钱。而数字化制造从一开端就不只仅是为了降低本钱,最大的目的在于提升质量,而高质量并不意味高本钱。
由于,即便在劳动密集型企业中,人力本钱毕竟只是占领一定的比例,而不是本钱的全部。
以一个简单的例子来看,当一款产品出厂时,它同时具有了两个价值,一个是出厂价值,一个是到客户手中时的价值。中国很多工厂消费出来的产品,出厂价值不高,但到客户手中的价值就很高,这就是供给链的问题。
高质量在工业制造范畴的重要性显而易见。作为耐用品的工业产品,比方一款海上风力发电机的产品,一旦呈现问题,不只形成的损失不可估量,而且需求动用到直升机维修,维修的后期本钱也十分高。
为此,在完成质量提升上,数字化制造首先是借助自动化产线上的机器充任“纠错官”的角色,比方当工人少拧了一颗螺丝,机器会自动发出警示,阻止产品进入下一个环节,经过机器的辅佐,减少人的出错。
但在西门子看来,经过机器的“检查”根绝人在制造过程的过失,这只是保证产质量量的根底一步,由制造质量、研发质量以及原资料质量组成的产质量量中,更需求的是借助数字化制造去保证研发质量和原资料质量。
特别是如何保证原资料质量,不断被以为是制造业界最具应战性的一个课题。
业务目前开端的做法,有个很重要的方式就是对原资料停止可溯源式的管理。
也就说,在这座工厂内,当来自各地的原资料被运送到车间后,一切的原资料都具有了本人的“身份证”。这个身份证可随同原资料进入消费线,在每一个流程中,都会被相应的设备停止数据的采集和跟踪,并最终贮存在后台的数据管理中。
这意味着,一旦有原资料的质量呈现问题,工厂能够马上查找到这一批次的原资料在什么时间点,曾经走过哪些消费流程。
无论客户在今后什么时间反应质量问题,工厂照旧可以拿出完好的数据,对这些原资料停止追溯,从而保证原资料的质量。
走向工业4.0,管理自动化才是关键
在数字化制造的阶段,经过数据交互,曾经可以有效地提升管理效率。但要权衡能否真正走向工业4.0,不是看消费线自动化程度的上下,而是看守理程度的上下。完成管理的自动化,需求完成管理上人完整听命于“电脑”,这才是智能制造的将来。
在工业4.0的研讨中,智能制造和智能工厂不断被认定为两大研讨主题。其中,关于智能工厂,被描画成是一个分散的、具备一定智能化的消费设备,在完成了数据交互之后,构成了高度智能化的有机体,完成虚拟世界和物理世界的交融。
关于数字化工厂与智能化工厂之间的差距,最关键的一点在于能否真正完成管理的自动化。
考验管理的是,当产品类别也到达了上千或万种,当触及的产品类别众多,而且客户订单数量和周期不同,如何去做好订单管理,以及如何连通订单管理背后的消费制造、物流配送等多个环节,考验的正是管理的智能化程度。
相比普通工厂单凭人力做订单的跟踪管理以及后续消费的调度布置,在数字制造中,当ERP系统收到订单,MES系统将自动停止消费布置,包括通知采购部门、财务部门等,整个消费包括后期的发货全部由工具充任“指挥”,自动完成。
假如从劳动力的角度看,虽然在消费线上并不认可一味地以机器替代人,减少蓝领工人,但在管理“白领”群体时,在管理层面,他以为能够更多地借助机器,积极运用更多的软件。
将来制造业的权衡规范不是消费线自动化程度的上下,而是管理程度的上下。 在中国制造完成智能化提升的路上,相比硬件设备,管理程度的上下才是影响中国企业能否完成工业4.0的关键。要真正完成工业4.0,一大规范是管理程度到达了一定的高度,以至完成了自动化。
假如管理完成自动化,也能够了解为,工厂的一切决策和指令都听命于电脑,连人也是听命于电脑。但完成这一步显然并不容易,至少从理念上,如何让人完整听命于电脑,则需求一场思想革新。
但至少,数字工厂作为完成智能工厂的必经之路,已走出了第一步——让机器替代人去做更多的决策。而等到工厂内,真正能用自动化替代人停止管理,人听命于“电脑”的话,那么,电脑背后所代表的制造的将来,也未来到眼前。
一款产品从研发到投入市场,普通包括产品定义、产品研发和产品消费三个阶段,其中在传统的研发方式中,光是一条消费线从设计、建成到调试就需求接近一年的时间。如何缩短这一时间,关于进步研发速度十分重要。
而常常在这样的阶段,基于研发产品还存在多种变化的可能,相对应的消费线的各类参数也变得不肯定,这关于传统工厂来说是一件十分棘手的问题。但在智能工厂中,企业借助仿真软件,不只能够模仿消费线上的加工制造状况,还能够推算出消费线的活动方向、人员装备等,再基于软件来测试消费线,等到最终电脑中的调试胜利后,再停止消费线的最终建立。
即便研发出来的产品停止了市场投放后,也不意味着一款产品的研发过程就到此完毕。对每一款产品在整个生命周期中,都将不时停止剖析和提升,研发的工作也将不时地迭代,相对应的消费部门也需求跟随着研发部门不时作出调整,所以这些都请求消费与研发必需完成无缝的对接。
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科技产业责编:
陈峰 
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