中國智能製造（zào）的三條實施（shī）路徑（jìng）-機器人-數控機床市場網

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中（zhōng）國（guó）智能製造的三條實施路徑

2016-4-25 來源：信息化（huà）顧問（wèn）團（tuán）作者：

信息通信技術和製造業的結合是新一輪工業革命的觸發點，智能製造（zào）已成為新（xīn）一輪產（chǎn）業競爭的（de）主攻方向。實現智能製造後，可以充分挖（wā）掘提升企業的製造產能（néng），保證製造質量，控製生產成本，減少能源、原材料消（xiāo）耗，滿足（zú）法律（lǜ）法規的環保安全需求，形成企業知識係統，促進企業不斷創新。那麽（me），對於廣大工業企業而言，如何切實探索一條目標可達成、成本可承受、風險可（kě）控製（zhì）的智能製造實施之路？而這樣的（de）發展道路對信息通信業而言（yán）又有（yǒu）什麽啟示？

　　從實施的（de）角度看，構建智能製造係統需要定位階段性的目標，並分步實施。比如按照樣板工程、類別項目、全企業提升三個層級（jí）進（jìn）行分步實施。在樣板工（gōng）程階段，服務市場（chǎng）上常常沒有理想的整（zhěng）體服務（wù）解決方案，需要選擇核（hé）心（xīn）軟件服務商，借助谘詢服務商的力量進行個性化定製開發。

　　構建智能製造係統三條路徑

　　根據筆（bǐ）者為多家大型工（gōng）業（yè）企（qǐ）業提供谘詢服務時了（le）解的信息，企業在構建智能製造係統時，一般都采取自（zì）上而下、自下而上、滾雪球的螺旋發展三種方式。

　　自上而下的發展（zhǎn）方式是麵向全局全麵（miàn）推（tuī）行的智（zhì）能（néng）化（huà）解決方案，以購置（zhì）、升級、普及成熟硬件和軟件等智能相關產品，構建數據庫、知識庫為（wéi）核心，全麵收集整合主體（tǐ）各種資源，形成大數據平（píng）台，建立（lì）標杆，形成應用模式，實現全麵（miàn）推廣。青島紅領就（jiù）是全流程構建智能製造係統，實現智（zhì）能化提升，每件西服訂單（dān）都有一（yī）個身份電子卡，西服材料在生產線流轉，到達某（mǒu）工（gōng）位（wèi）時，讀取西服的電子卡，工作台前顯示出（chū）加工指令，工人按（àn）照指令要求進行加工。

　　自下而（ér）上的發展方式有利於尋找關鍵瓶頸，在解決問題（tí）基礎上進行升級（jí）改造。例如某集裝箱企業原（yuán）先使用一台鍋爐為發泡料加溫，但是偶爾會出現發泡料發（fā）泡不足問題，而隨著企業生產規模擴大，客戶要求提升（shēng），企業希望減少這樣的問題，於是為鍋爐增加（jiā）了溫度檢測係統，記錄溫（wēn）度過程數據。而又一次出現發泡料發泡不足（zú）問題時，企業通過分析數據，認為如果工人正常值班操作，不應（yīng）該出現（xiàn）這樣的問題，最終工人承認偶爾夜班（bān）睡覺（jiào），未能及時對鍋爐進行處置。而在該事件後，工人強（qiáng）化了責任意識，後來該問題就沒有（yǒu）再發生過。

　　螺旋式發（fā）展方式以市場為導向，結合核心客戶、相關客戶、客戶的客戶等進行擴展，例如（rú）海爾模具隨著客（kè）戶需求規模（mó）提升，就在青島本地建立企業合作（zuò），要求合作企業實施CPS係統（tǒng），從而（ér）掌（zhǎng）控合作企業（yè）的（de）設備、人員、刀具等生（shēng）產過程信息，保證了產品質量的可（kě）靠性（xìng），而後又把這種模式擴展（zhǎn）到武漢的合作企業。

係統、數據、組（zǔ）織三重智能化

　　在智能（néng）製造（zào）實施策略（luè）方麵（miàn）有三個問題需要重視，分別是構建（jiàn）兩化深度（dù）融合的係統的係統，進行（háng）數據整合，提升生產組（zǔ）織智能化。

　　智能製造係（xì）統把硬件、軟件、雲利用網（wǎng）絡有機地整合（hé）到一起，形成了係統的係統，或者說是大（dà）型複雜係統。係統構建（jiàn）時實現（xiàn）硬件係統與軟件係統的深度融合，軟件驅動運作硬件製（zhì）造執行，硬件執行結果反饋到軟件，形（xíng）成閉環（huán）係統，並可不斷擴展。硬件係（xì）統首先是以提升製造能力為（wéi）目（mù）標的硬件係（xì）統構建，尤其強調製造的各種精度、加工尺寸（cùn）、加工噸位、加工（gōng）速度等（děng）加工性能製造的設備購置、改（gǎi）進，然後是機器人、數控設備、生產線的智能化購置（zhì）、改造，再是針對現有的硬件（jiàn）設（shè）備方麵的各種感知、控製（zhì）、網絡集成相關升級改造，實現生產設備的狀態（tài）監控，實現問題的快（kuài）速解決、預防性維護，減少計劃檢修（xiū），提升設備的利（lì）用率和設備生（shēng）產產值。軟件係統則以MES為核心，上連ERP係統、CRM係統，下連DCS、FCS、PLC等係統，同時實現與網絡訂單係統有機整合，實現生產計劃製定、生產信息傳遞、生產過程控（kòng）製、可（kě）視化展現，在此（cǐ）基礎上實現工業大數據級的分析、計算（suàn）、優（yōu）化，指導（dǎo）優化整體（tǐ）生產係統。另外構建工業雲大數據（jù）平台，以企業（yè）集團、地區、行業、生態等模式為主體，實現各種生產數據的匯集、清洗、整合、分（fèn）析、挖掘，從而提供各種（zhǒng）生產指標（biāo）數據的（de）閥值、模型、案例等知識，支撐所有相（xiàng）關單位的生產工作，並提（tí）供樣板，促進問題的高（gāo）效解決，促進產品（pǐn）與服務的（de）創新。

　　智能製造係統的運作（zuò）離不開數據，這種數據相對於以往有兩種變化。

第（dì）一（yī）是麵向集成應用的數據包變化，比較典型的例如以前設計師在設計時隻繪製設計圖紙、設計三（sān）維模型，而現在變成提交數（shù）據包（bāo）時，必須包（bāo）括設計數據、工（gōng）藝數據、物料數據（而且是物料（liào）可（kě）用量數（shù）據），以及相關加工數據，例如製定到某台具體數控設備，這樣（yàng）的數據包可以高效指導生產，更（gèng）便於今後重用。

第二個變化是數據的量大幅度增加，例（lì）如作（zuò）為一個零件，為了提高柔性，就設置了多（duō）種加工方式，針對不同的機床（chuáng）有不同的（de）加工（gōng）代碼，通過DNC係統實現加工（gōng）代碼的統一（yī）管（guǎn）理，在生產需要時，根據設備匹配度進行動態配置，向設備推送加工代碼，進行刀具準備，實現智能化加工。具體構建時，需（xū）要針對企業（yè）所有相關數據，分析數（shù）據內容、數據之間的關係，構建各種數據模型、計算模型，結合具體業務，實現覆蓋業務流、技術發展流、工廠設施生命周期、產品生命周期的（de）全流程。同時（shí）需要強化術語定義、計算方法、編碼方法（fǎ）、集成方法、數據處理規則等各種（zhǒng）相（xiàng）關標準、協議工作。

　　智能生產組織強調生產（chǎn）人（rén）員的能（néng）力提升，首先是（shì）單元生（shēng）產能力的高級技師、技工（gōng）培養（yǎng），例如LNG船高級焊工培訓、認證提（tí）升，例如複雜數控機床的維護（hù）保養；然（rán）後結合智能化的一專多能人員培養，例如船舶行業實現鉚焊合並工（gōng）種，針對工位的複合加工（gōng）人員培養；例如南車集團針對工位進行安全管理；而在企（qǐ）業的人員構成方麵，開（kāi）展（zhǎn）創（chuàng）客模式，發揮企業人員的積極性，海爾模具公司內（nèi）部，經常是到深夜創客工作區仍燈火通明；在構建與社（shè）會（huì）大生產協作方麵，實現不求我有，但求我用的不同（tóng）時間、各種層次的人才合作模式，例如很多（duō）企業建（jiàn）立（lì）了與眾多高校的校（xiào）企合（hé）作（zuò）。（來源：信息化顧問團）

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