近年来,在新型工业化背景下,我国制造业正加速向高端化、智能化、绿色化转型。以人工智能、大数据、5G等为代表的新一代信息技术与制造业融合越来越广泛,许多制造业企业已经大量引入智能制造技术,建设数字化、网络化、智能化的产线和工厂,以提高生产效率、降低成本、提升产品质量,从而促进了制造业的数字化、智能化转型。智能制造也成为了广大制造企业发展的核心战略。
智能工厂是实现智能制造的重要载体,也是我国制造业转型升级的重要方向。目前,我国已培育421家国家级智能制造示范工厂,建成1万多家省级智能工厂,中国“灯塔工厂”总数已达72家,占全球42%。
如今,传统工业企业正积极推进数字化转型,实现生产过程的智能化和优化。例如,1865年就建厂的江南造船(集团)有限责任公司作为船舶行业旗舰,就始终秉承“基于成本、人机融合”的智能制造发展理念,努力推动智能化生产。而广汽埃安、苏州璨曜光电、格力电器、中信戴卡、美的、海尔、联想、福田康明斯等行业翘楚企业,在不断提升集团内部各工厂智能化水平的同时,还将智能工厂的建设经验和能力向产业链上下游复制,赋能产业整体智能制造水平的提升。
在取得丰硕建设成果的同时,我们也需要清楚的认识到智能工厂在推广过程中仍面临诸多挑战,如技术壁垒、投资成本、数据安全、人才培养、标准规范、流程与组织变革等问题。企业需要积极应对这些挑战,寻找合适的解决方案,以实现智能工厂建设的顺利推进。
创新发展是企业智能工厂建设的核心驱动力,只有不断创新,才能满足市场和客户需求,提高生产效率,降低成本,实现工厂的可持续发展。如今,创新已经逐步融入到企业建设智能工厂的血液中,不少企业在建设规划方面都展现出了全局的思维和战略的眼光,在充分分析市场趋势、竞争态势和自身优势、特点的基础上,制定了符合自身发展的智能工厂建设规划,包括明确的发展方向、目标、架构、建设方案、路径以及核心通用场景,确保项目在实施过程中始终保持清晰的思路。
例如,东方汽轮机坚持以“数字转型、绿色发展”为驱动力,致力于打造国内清洁高效能源动力装备制造高地,实现公司迈向世界一流的高端能源装备之路,助力公司高质量发展。东汽先后建成行业首个5G全连接数字化工厂,实现全领域数据互联互通,建成国内首个叶片加工无人车间及首条黑灯产线、国内首个绿色低碳高效焊接数字化车间、总装数字化车间与隔板数字化车间,实现人员、技术、资源、制造、产品全领域数据互联互通,使生产效率大幅提升、制造成本不断降低、产品质量持续改善。
在智能工厂建设的过程中,企业需充分利用自身资源禀赋,包括人力、物力、财力、技术等,同时布局要结合企业的产品特点、生产流程和市场需求,进行精确规划。通过优化生产线、仓储物流等环节,减少浪费,降低成本,提高响应速度。此外,还要充分利用物联网、大数据等技术,实现生产数据的实时采集、分析和应用,为决策提供有力支持。
例如,九牧集团良瓷科技5G智慧产业园作为全球首家5G智慧陶瓷工厂,按照工业4.0的标准进行建设和运营,联合西门子、中国电信、华为等多家知名企业,为工厂提供数字工厂整体架构设计、5G网络铺设和云计算、智能硬件供应的支持。产业园运用5G技术、工业视觉、边缘计算、云计算、AI等新技术,搭配多样化的数据采集方式及可扩展的监控预警平台,将人员、设备、物料等制造要素,以精益生产理念整合到相关后台系统中,重点从设备管理、人员管理、智能化云物流、能源管理、智能生产五个方面进行工业互联整合,最终实现高度5G智慧工厂。
紧跟国内外智能制造技术的发展动态,关注前沿技术,如物联网、大数据、人工智能、云计算等,并结合企业自身需求,研发和引进具有核心竞争力的关键技术,提高生产效率和产品质量,这也是智能工厂建设的又一“卓越法则”。
在智能工厂建设中,通过对海量数据进行采集、分析和挖掘,企业可以实时掌握生产过程中的关键信息,为决策提供有力支持;通过AI技术进行自主学习和优化,实现故障预测、质量控制和生产调度等功能,企业可以提高生产效率和产品质量;通过5G技术实现工厂内部各种设备、系统和平台的互联互通,为企业生产过程提供实时、准确的数据支持,通过远程操控和实时监控,提高生产安全性。这些技术正推动着工厂生产方式的变革,同时也帮助企业加速推进智能工厂建设。
例如,作为全球独一无二的新能源汽车“灯塔工厂”,广汽埃安建立了铝车身柔性生产、数字化自主决策、互动式定制、能源综合利用等四大全球领先优势。在数字技术的支持下,埃安工厂全自动化生产线支持定制化产品与现货产品混合生产,每53s便能下线一辆定制化新车。在可靠性方面,埃安工厂实现研-产-供-销全生命周期质量管理,逼近0缺陷;而且为了满足客户不断增长的个性化需求,埃安工厂部署了40多项工业4.0范例,为客户提供10万多种个性化选装方案,实现25种车色定制化混线生产,并确保整车能按时按量交付。
重视人才培养,建立一支高素质的智能化技术团队,是实现工厂智能制造目标的关键因素。智能工厂的建设涉及到多种复杂系统的集成应用,包括规划、选型、实施、运维等,需要具备较高的技术水平和实践经验的人才才能够胜任相关工作。与此同时,智能制造技术发展迅猛,也需要企业人员紧跟时代的步伐,持续学习,更新知识,积极开展产学研合作,拓展市场空间,助力企业智能化发展。
例如,一汽大众佛山分公司作为建设数智化人才队伍的佼佼者,以策略型、业务型、技能型三类人才为培育核心,通过构建能力成长地图,实现选拔、培训、实战、提升、竞赛、激励“六位一体”的精准发力。在该策略下,佛山分公司成功培养高代码能力150人,低代码能力实现P序列全员覆盖,显著提升人才数量。此外,佛山分公司还建立了“6大5小”创新工作室集群,旨在形成“中心”与“卫星”集群布局,构建一个资源共享、能力互补的强大创新阵。
推动工业向绿色化、智能化转型,降低工业能耗,已成为我国工业发展的必然趋势。制造企业在智能工厂建设的过程中也需要关注绿色化与环境友好,积极探索利用物联网、大数据、人工智能技术实现生产过程的高效、环保和低碳。
西门子数控(南京)有限公司作为西门子全球首座原生数字化工厂,全面展示了西门子先进数字化企业理念与技术的切实价值。在SNC新工厂规划之初,就重点考虑了低碳环保。SNC新工厂采用多项国际先进的低碳环保技术:利用屋顶光伏系统为工厂运营提供部分清洁能源;利用地源热泵技术提高冬季供暖和夏季制冷能效;应用高效率水泵和风机、热回收装置、雨水回收系统、风能和光伏LED路灯、智能照明控制系统和太阳能热水系统,最大限度地节能减排。各项节能减排措施共同助力SNC新工厂成为一座绿色高效的低碳示范工厂。
如今,向智能工厂的转型已经成为企业提高竞争力、降低成本、提高生产效率的关键,而基于具体场景开展业务重构,是从“传统工厂”迈向“智能工厂”的重要路径。
当前,智能工厂热潮席卷中国,也成为了构建制造业核心竞争力的新指标。但是我国制造企业还是应该保持理性,避免陷入“面子工程”和盲目追求速度的陷阱。智能工厂建设是一个持续演进和优化的过程。企业需要随着自身应用水平的提升,分阶段制定进阶目标,不断优化和完善工厂的智能化水平。在这个过程中,企业应注重实际效果,而非单纯追求速度和规模。
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