隨著智能制造的浪潮席卷全球,我們正目睹一場前所未有的工業變革。智能制造這一集精益生產、柔性制造、敏捷制造和云制造等先進范式于一體的全新制造模式,正在重塑制造業的未來。不過在很多企業在數字化制造推進過程中,可能步入的誤區!
一、 智能制造發展的三個階段
智能制造,這一概念在誕生之初,或許更多地被理解為一種專注于產品制造過程的技術革新。然而,隨著數字技術的飛速發展,智能制造已經超越了最初的定義,演變成一種更為廣泛和深遠的制造模式。在智能制造的演進過程中,涌現出了多種不同的制造范式,如精益生產、柔性制造、敏捷制造和云制造等,它們在推動制造業的轉型中扮演了積極的角色。然而,這些范式之間相對獨立,缺少一個統一的體系和架構,這給企業在轉型過程中帶來了不小的挑戰。為了解決這一問題,周濟院士提出了智能制造的三種基本范式:數字化制造、網絡化制造和智能化制造。這三個范式相互銜接,逐步展開,代表了智能制造發展的三個連續階段。
1、數字化制造
數字化制造構成了智能制造的基石,其核心在于實現各個環節的數字化。通過應用數字化技術和系統,設計、制造、營銷和服務等環節的信息和業務得以數字化,構建起一條覆蓋產品全生命周期和企業全價值鏈的數字主線。這不僅推動了企業制造模式的轉型升級,如實現個性化定制和數字化制造供應鏈,而且超越了單一產線或設備的數字化改造,以及單一信息系統的建設。數字化制造的意義,在于它打通了企業內部的數據鏈路,確保了數據信息在制造過程中的無縫流動。通過對這些數據的深入分析,企業能夠獲得對設備、產線乃至整個工廠運營過程的實時洞察。
2、網絡化制造
網絡化制造,亦稱為互聯網+制造,是在數字化制造的基礎上進一步拓展的成果。它借助工業互聯網和工業云技術的力量,將企業連接成一個緊密的制造生態網絡。在這個網絡中,企業不再是孤立的島嶼,而是生態鏈中互相依存的節點。通過資源共享和整合,企業能夠優化產業鏈資源配置,為市場和用戶提供更敏捷、更高效、更優質的產品和服務。
3、智能化制造
智能化制造,作為新一代智能制造的代表,是人工智能技術與先進制造技術的深度融合。它的核心特征在于整個制造系統具備了感知和學習能力,預示著第四次工業革命的核心驅動力。在這一階段,人工智能將滲透到企業的各個角落,為制造業帶來革命性的變化。人工智能在制造和運營管理中的應用將提升產品質量、生產效率,并優化決策過程。機器人利用設備互聯和機器學習技術,能夠實現產線上的精準協作。交付的產品,作為人工智能的載體,將具備狀態感知和自主決策的能力,與用戶和環境進行實時互動,徹底改變現有的產品和服務體驗。
這三種范式—數字化制造、網絡化制造、智能化制造—并非孤立存在,它們之間沒有明確的界限,也不會相互替代,而是在不斷的演進和升級中相互融合。企業在實現數字化制造的基礎上,通過工業互聯網平臺或工業云平臺,逐步疊加網絡化和智能化的能力,自然而然地向網絡化制造或智能化制造轉型,形成一個持續發展的循環。
二、 數字化制造容易陷入的誤區
在我國制造企業邁向數字化制造的征途中,面臨著一系列挑戰和認識上的誤區:1、對于無人工廠的追求理想化
有些企業對”無人工廠”或”黑燈工廠”的追求過于理想化。他們認為數字化工廠的建設就是全面自動化和機器人化的過程,因此在自動化設備和產線上投入了大量資金。但實際情況是,沒有足夠的數字化基礎,單純的自動化設備或產線只能解決局部問題,無法實現制造數據鏈路的貫通,也就無法充分發揮其潛力。有些企業在購買了昂貴的自動化設備后,由于缺乏技術團隊和高昂的維護成本,最終不得不將這些設備閑置。
此外,過度強調”機器換人”也是不現實的。在未來的智能制造中,人依然是不可或缺的核心。人、機、系統的融合協作是自動化設備所無法替代的。即便是在自動化程度很高的高科技電子企業,生產策劃和關鍵決策依然需要人的參與。
2、過于強調智能化忽視了數字化建設
有些企業管理者在推進數字化制造或智能制造項目時,過分強調智能化,而忽視了數字化基礎設施的建設。例如,他們可能還沒有實現設備數據的自動采集和車間聯網,就急于實現生產過程的智能化;或者在存在大量信息孤島、IT/OT尚未打通的情況下,就急于建立工廠數字孿生。這樣的智能化建設,即使建成,也只是表面的工程,無法為企業帶來實質性的價值。智能制造的實現不可能一蹴而就,也不可能僅靠一兩個供應商實施幾個項目就能實現質的飛躍。企業需要重視數字化基礎設施的建設,購買設備或系統時,應考慮其是否具備開放的數據接口或服務接口,逐步構建起企業內部設備和系統互聯的數字網絡。在這個基礎上,再逐步推進智能化的建設。
3、 將MES當作智能制造
在智能制造的浪潮中,有些企業將MES(制造執行系統)視為智能制造的同義詞,認為引入MES系統就是實現智能制造的關鍵一步。這種認識促使原本較為平靜的MES市場突然變得活躍起來。不可否認,MES是企業實現生產數字化的關鍵組成部分,但智能制造的范疇遠不止于此。4、工業設備上云
工業設備上云在我國制造業中逐漸興起,尤其是對中小型制造企業來說,這一趨勢正變得日益顯著。盡管設備上云對工業互聯網平臺的功能增強和生態系統建設至關重要,但它為企業帶來的具體業務價值和商業模式仍需進一步明確和加強。在生產領域,對數據的即時性有著迫切需求。在5G技術廣泛應用之前,將設備數據上傳到云端進行集中管理和應用,可能并不總能直接解決企業在生產效率提升或減少設備意外停機等實際問題。目前,這一過程更多地為宏觀經濟數據分析提供支持。
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