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智能化作為本次展會的一大主題無疑受到大家的廣泛關注。各大參展商從產(chǎn)品的智能化、裝備的智能化、生產(chǎn)的智能化、管理的智能化和服務的智能化等方面多渠道、多角度對這一趨勢進行了全方位的詮釋。
智能化升級的需求來源于印刷行業(yè)目前面臨的諸多“痛點”急需解決。
首先是印刷市場結構發(fā)生了巨大變化:電子閱讀、電子出版給印刷行業(yè)帶來了巨大的沖擊,印刷周期越來越短,小批量、多品種、個性化產(chǎn)品日益增多,印刷利潤在不斷下降……
其次,工資連年上漲,用工成本居高不下,從業(yè)人員逐年下降,依然出現(xiàn)“用工難”、“用工荒”的局面,不僅印刷機領機,甚至普通工人都越來越難“招”和越來越難“留”。
第三,印刷、包裝流程的環(huán)節(jié)多,手工操作多,先進設備與手工低端設備并存,導致設備利用率低、生產(chǎn)效率低且產(chǎn)能利用不足。很多印刷廠不得不在大忙季節(jié)依靠大量臨時工來解決生產(chǎn)需求,人員管理和產(chǎn)品質量存在諸多隱患。
第四,大部分印刷企業(yè)仍然以傳統(tǒng)粗放式管理為主,企業(yè)的信息化水平較低。管理環(huán)節(jié)多,流程繁瑣,效率不高。
第五,環(huán)保要求日益嚴格。2015年7月,全球印刷業(yè)最嚴格的標準――北京《印刷業(yè)揮發(fā)性有機物排放標準》頒發(fā);截至目前,已經(jīng)有十多個省、市和自治區(qū)相繼公布了對印刷行業(yè)VOCs排放的收費要求。
如此種種困境,使得印刷企業(yè)發(fā)展緩慢,經(jīng)濟效益難以提高。如何突破困境?如何在新環(huán)境下改革、創(chuàng)新,轉型升級?如何打造符合中國國情的智能印刷工廠?這是整個印刷行業(yè)都在思考的問題。
中國制造2025將信息化和智能化制造列為制造業(yè)強國戰(zhàn)略的第一主題,把智能制造作為傳統(tǒng)制造業(yè)的轉型升級的方向。從國內(nèi)外大環(huán)境分析,中國制造2025,德國的工業(yè)4.0及美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等概念其實質異曲同工,都是將信息化與工業(yè)化的深度融合,這也是智能工廠的核心。
當前,新一代信息技術迅猛發(fā)展:互聯(lián)網(wǎng)、移動通訊、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能……正在給我們的生活帶來深刻的影響。在2016世界機器人大會上,我們也看到了這些新技術的最新應用,很多標志性成果進入產(chǎn)業(yè)化:自主無人系統(tǒng)(無人機、無人車、各種機器人)、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……很多國內(nèi)品牌的工業(yè)機器人從性能指標和應用領域上也達到了國際先進水平。這些新技術的日益成熟為智能工廠的實施提供了有力的技術保障,也為行業(yè)減輕了成本壓力。
從2016年的drupa,到本次的CHINA PRINT 2017,智能化技術和整體解決方案如雨后春筍般興起,正在潛移默化地引導著整個行業(yè)的變革。智能印刷工廠是印刷行業(yè)自動化和信息化發(fā)展的新階段,集智能手段和智能系統(tǒng)等新興技術于一體,減少人工,節(jié)能減排,精益管理為目標,構建高效、節(jié)能、綠色、環(huán)保、舒適的人性化工廠。美國、德國、日本等國家現(xiàn)代化的印刷工廠,高效的生產(chǎn)流程和現(xiàn)代的管理模式值得我們借鑒。本次CHINA PRINT 2017更是對“三化”趨勢進行了一次集中展示,即全面數(shù)字化、流程信息化、生產(chǎn)自動化。很多國際公司都展示了全流程的系統(tǒng)解決方案,其高效、便捷、智能、靈活的程度超乎想象。
如海德堡在Simply Smart的參展口號下,把整個展位變成了智能印廠的樣板車間,“智能印廠”“智能導航式印刷”等一系列理念切實落實在展出的每一臺設備、每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)之中。從接單、制版、印刷、裁切、折頁到貫穿全程的印通軟件更是顯示了強大的威力。杭州科雷公司推出的智能印刷系統(tǒng)以EZcolor數(shù)字智能控墨系統(tǒng)為核心,集成印前自動化系統(tǒng)和生產(chǎn)過程管理信息化系統(tǒng),開啟智能印刷新模式。長榮股份推出印刷包裝設備智能化解決方案,及智慧印廠整體解決方案,IoT/工業(yè)4.0的解決方案更是有很多技術亮點,他們的技術路標就是:以德國標準出品印刷設備、以智能應用服務印包企業(yè);以智慧印廠整體解決方案推動印包行業(yè)的工業(yè)4.0進程;融合信息科技服務生態(tài)鏈、共筑印刷包裝產(chǎn)業(yè)云平臺……
北人集團公司作為印刷行業(yè)民族品牌的代表,在本次展會上也對智能印刷工廠進行了全面充分的展示。北人集團公司及陜西北人攜面向包裝和出版印刷的系統(tǒng)解決方案驚艷亮相,此次展會主題為:智創(chuàng)未來――環(huán)保、高效、智能。近年來,北人致力于為出版和包裝不同領域用戶量身定做智能工廠系統(tǒng)解決方案,研究成果不僅有最新的智能化印刷生產(chǎn)設備,也包括智能化輔機、節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品及貫穿整個生產(chǎn)流程的智能生產(chǎn)管理軟件。北人集團本次展會攜最新研發(fā)的智能印后生產(chǎn)線及智能包裝印刷設備來到現(xiàn)場,在現(xiàn)場設立了智能工廠互動體驗區(qū)。同時,位于北京大興,面向出版印刷的智能裝備生產(chǎn)基地還舉辦了為期3天的工廠開放日活動,近千位用戶親身w驗了智能印刷工廠演示中心的最新研究成果,并給與了高度評價。
本次展會北人集團公司智能印刷工廠展示的產(chǎn)品和技術主要體現(xiàn)在5個方面:
①設備運營高效化:智能印刷及裝訂生產(chǎn)線具有多種自動動態(tài)調整功能,程控運行,最大限度減少開機廢品;聯(lián)線配置,將傳統(tǒng)工藝的幾個工序一次完成,減少中間中轉環(huán)節(jié)和工序間的等待時間;物料配送和半成品的轉運由調整度系統(tǒng)調配背馱式及插車式AGV車自動完成,減少生產(chǎn)準備時間,減少輔助人工。
②印后工序自動化:針對印后工藝復雜,用人多、效率低的瓶頸環(huán)節(jié)開發(fā)專用自動化設備替代人工,大大減少手工工序,降低工人勞動強度,提高生產(chǎn)效率,壓縮生產(chǎn)周期,保證產(chǎn)品質量穩(wěn)定性和一致性。如堆積打捆一體機、裝訂線自動上頁小車,全自動插頁生產(chǎn)線,智能碼垛機器人等。
③能源管理綠色化:根據(jù)用戶不同規(guī)模、產(chǎn)能、場地、投資情況為用戶制定個性化節(jié)能、環(huán)保、智能的能源管理方案。如集中潤版液管理及過濾減排系統(tǒng)、印刷廢液污水處理和直排系統(tǒng)、VOCs印刷廢氣處理系統(tǒng)、熱能回收系統(tǒng)等。
④管理系統(tǒng)信息化:通過MES生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)、SCADA數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)、WMS倉儲管理系統(tǒng)、Andon電子看板系統(tǒng)等智能管理軟件,把大量的有關人、IT系統(tǒng)、自動化原件和設備的信息融入到虛擬網(wǎng)絡――實體物理系統(tǒng)中,并利用產(chǎn)生的數(shù)據(jù)為企業(yè)服務。在制造系統(tǒng)中,工廠現(xiàn)場設備傳感和控制層的數(shù)據(jù)與企業(yè)信息系統(tǒng)融合,并傳到云端進行存儲、分析,形成決策并反過來指導、協(xié)同企業(yè)的生產(chǎn)和運營。
⑤技術服務網(wǎng)絡化:利用互聯(lián)網(wǎng)技術,建立遠程故障診斷系統(tǒng)及云服務平臺,建立設備與北人服務系統(tǒng)的互動聯(lián)系,提供高效、快速、直接的技術支持。
什么是工業(yè)4.0?
“互聯(lián)網(wǎng)+制造”就是工業(yè)4.0?!肮I(yè)4.0”是德國推出的概念,美國叫“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,我國叫“中國制造2025”(兩化融合),這三者本質內(nèi)容是一致的,都指向一個核心――智能制造。
工業(yè)4.0是德國政府提出的一個高科技戰(zhàn)略計劃。該項目由德國聯(lián)邦教育及研究部和聯(lián)邦經(jīng)濟技術部聯(lián)合資助,投資預計達2億歐元。旨在提升制造業(yè)的智能化水平,建立具有適應性、資源效率及人因工程學的智慧工廠,在商業(yè)流程及價值流程中整合客戶及商業(yè)伙伴。其技術基礎是網(wǎng)絡實體系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)。
德國所謂的工業(yè)四代(Industry4.0)是指利用物聯(lián)信息系統(tǒng)(Cyber―PhysicalSystem簡稱CPS)將生產(chǎn)中的供應,制造,銷售信息數(shù)據(jù)化、智慧化,最后達到快速,有效,個人化的產(chǎn)品供應。
2015年中國有幾個概念非?;穑谝皇谴蟊妱?chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新,第二就是工業(yè)4.0,第三個就是“互聯(lián)網(wǎng)+”。“互聯(lián)網(wǎng)+”是巨大無比的概念,“互聯(lián)網(wǎng)+”里面有“互聯(lián)網(wǎng)+金融”叫做互聯(lián)網(wǎng)金融、“互聯(lián)網(wǎng)+零售”、“互聯(lián)網(wǎng)電子商務”,而“互聯(lián)網(wǎng)+制造”就是工業(yè)4.0。它將推動中國制造向中國創(chuàng)造轉型,可以說,工業(yè)4.0是整個中國時代性的革命。
工業(yè)4.0有哪些特點?
互聯(lián):互聯(lián)工業(yè)4.0的核心是連接,要把設備、生產(chǎn)線、工廠、供應商、產(chǎn)品和客戶緊密地聯(lián)系在一起。
數(shù)據(jù):工業(yè)4.0的核心就是數(shù)據(jù)。企業(yè)數(shù)據(jù)分析就像汽車的后視鏡,開車沒有后視鏡就沒有安全感,但更重要的是車的前擋風玻璃――對實時數(shù)據(jù)的精準分析。
集成:工業(yè)4.0將無處不在的傳感器、嵌入式終端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信設施通過CPS形成一個智能網(wǎng)絡,使人與人、人與機器、機器與機器以及服務與服務之間能夠互聯(lián),從而實現(xiàn)橫向、縱向和端對端的高度集成。集成是德國工業(yè)4.0的關鍵詞,也是長期以來中國推動兩化融合的關鍵詞。
創(chuàng)新:工業(yè)4.0的實施過程是制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的過程,制造技術、產(chǎn)品、模式、業(yè)態(tài)、組織等方面的創(chuàng)新,將會層出不窮,從技術創(chuàng)新到產(chǎn)品創(chuàng)新,到模式創(chuàng)新,再到液態(tài)創(chuàng)新,最后到組織創(chuàng)新。
轉型:對于中國的傳統(tǒng)制造業(yè)而言,轉型實際上是從傳統(tǒng)的工廠,從2.0、3.0的工廠轉型到4.0的工廠,整個生產(chǎn)形態(tài)上,從大規(guī)模生產(chǎn),轉向個性化定制。實際上整個生產(chǎn)的過程更加柔性化、個性化、定制化。這是工業(yè)4.0一個非常重要的特征。
工業(yè)4.0有哪些技術支柱?
工業(yè)4.0九大技術支柱包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)機器人、3D打印、知識工作自動化、工業(yè)網(wǎng)絡安全、虛擬現(xiàn)實和人工智能。這九大支柱中會產(chǎn)生無數(shù)的商機和上市公司。
哪類公司最有前景?
結合中國工業(yè)現(xiàn)狀來看,未來十年,中國工業(yè)4.0領域將有充足發(fā)展的三類公司有:
第一類是智能工廠,分為兩種,第一種是傳統(tǒng)的工廠轉型成智能工廠,第二種是一出生就是智能工廠。
第二類是解決方案公司,為制造業(yè)公司提供智能工廠頂層設計、轉型路徑圖、軟硬件一體化實施的工業(yè)4.0解決方案公司。
第三類是技術供應商,包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)網(wǎng)絡安全、工業(yè)大數(shù)據(jù)、云計算平臺、MES系統(tǒng)。
除這三類以外,虛擬現(xiàn)實、人工智能、知識工作自動化等技術供應商也會面臨巨大的發(fā)展前景。
這是一次巨大的產(chǎn)業(yè)革命,錯過了工業(yè)4.0也就錯過了這個時代!誰最終贏得第四次工業(yè)革命主導權?第四次工業(yè)革命以2013年德國漢諾威為標志,宣布這一輪工作革命以智能制造為核心。
中國為什么選擇德國標準?
第一,中國政府認為,德國路徑比美國路徑更容易實現(xiàn);第二,美國的工業(yè)空心化嚴重。IT公司出現(xiàn)工業(yè)4.0挑戰(zhàn)大,缺少基礎設施的落地,德國工業(yè)技術雄厚,是生產(chǎn)制造基地,生產(chǎn)設備供應商加IT業(yè)務解決方案提供商。在第四次工業(yè)革命的戰(zhàn)略選擇上,中國政府的策略是,緊盯新一輪產(chǎn)業(yè)發(fā)展的潮流,選擇工業(yè)4.0,推出中國版的中國制造2025,尋找機會彎道超車,后發(fā)先制。
工業(yè)4.0是一個全新的時代,一期剛剛開始,預計要30到50年的時間發(fā)展引進,按照國家工信部部長所說:德國是從工業(yè)3.0串聯(lián)到工業(yè)4.0,中國是2.0、3.0一起并聯(lián)到4.0。
工信部和中國工程院把中國版的工業(yè)4.0的核心目標定義為智能制造,這個詞表述非常準確。由智能制造再延伸到具體的工廠而言,就是智能工廠。智能制造、智能工廠是工業(yè)4.0的兩大目標。
作為USHIO公司生產(chǎn)三部總經(jīng)理,川很想找到一款帶有自動恢復功能的穩(wěn)定服務器系統(tǒng)軟件。
雖然現(xiàn)在已經(jīng)有很多軟件能夠滿足智能化辦公,工人只需用平板電腦就可以直接讀出相關指令和圖表。
但生產(chǎn)線需要24小時不停工作,一旦系統(tǒng)在清晨或者深夜出現(xiàn)崩潰,就必須全部停止生產(chǎn),直到工程師上班恢復系統(tǒng)。
偶然在一次會議上,一款名為Express Cluster 的服務器解決方案引起了USHIO公司IT團隊的注意。這款來自于NEC的解決方案可以解決川所有的擔憂。
“我們能夠在此基礎上建立一個健壯的系統(tǒng),在不用擔心系統(tǒng)崩潰的前提下,保證我們快速響應詳細的工廠需求和改善我們的業(yè)務流程?!贝ń忉尩馈?/p>
當然,這款為USHIO公司提供的服務器解決方案只是NEC傳統(tǒng)業(yè)務的一個部分,但NEC的野心遠不止于此。它正在為制造業(yè)企業(yè)提供降低成本、擴大銷售的信息化解決方案,優(yōu)化制造業(yè)企業(yè)的業(yè)務流程,甚至布局智能工廠。
ICT巨人
NEC的底氣來源于在計算機、信息、通信領域的百年積淀。從成立之初到現(xiàn)在,NEC始終圍繞著“計算機與通信”的核心理念?!伴L期以來,我們堅持不懈地追求著這兩個領域技術并駕齊驅的平衡發(fā)展?!盢EC全球總裁遠藤信博說。
從最早從事電話機業(yè)務,到后來開展無線電通信業(yè)務、制造人造衛(wèi)星和海底電纜,再到之后的計算機、交換機、存儲和服務器業(yè)務,在115年的歷史中,為企業(yè)提供IT系統(tǒng)服務和IC解決方案一直是NEC服務的重點。
這個“C&C”的戰(zhàn)略在4年前,遠藤信博接任NEC全球總裁之后,進一步得到拓展。當時云計算剛剛亮相就成為了炙手可熱的技術。遠藤押寶云端,提出了“CC云計算”的概念。
遠藤告訴本刊記者:“云計算和大數(shù)據(jù)今后將發(fā)揮非常重要的作用,而支撐云計算和大數(shù)據(jù)的平臺主要有兩個,一是計算機能力,一是網(wǎng)絡寬帶化。網(wǎng)絡寬帶化實現(xiàn)了數(shù)據(jù)大量處理?!?/p>
計算機和網(wǎng)絡寬帶,都是NEC具有傳統(tǒng)優(yōu)勢的領域。在剛定下云計算戰(zhàn)略的2010年,NEC便已設計出超大型的私有云,為NEC集團內(nèi)部提供了可供5000人同時在線的服務平臺。直到今天,這個服務都沒有發(fā)生過重大錯誤。
現(xiàn)在看來,遠藤的這個戰(zhàn)略無比正確。到了今天,NEC的云計算和大數(shù)據(jù)技術已經(jīng)在電力領域得到了初步驗證。
豐田汽車、馬自達汽車、日產(chǎn)汽車、本田汽車都主動選擇NEC,為他們在日本本土乃至全球的分公司、合資公司提供從產(chǎn)品規(guī)劃、生產(chǎn)制造、銷售,一直到售后服務的全生命周期管理的信息系統(tǒng)解決方案。
全套方案商
2004年,NEC開始在中國拓展軟件業(yè)務。時至今日,NEC為中國制造業(yè)企業(yè)提供的主要產(chǎn)品,就是那款被USHIO公司使用的高可用性集群軟件Express Cluster。
除了為制造業(yè)企業(yè)搭建穩(wěn)定的、支持高容錯的服務器系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)等硬件,NEC也專門為制造業(yè)企業(yè)研發(fā)了一整套解決方案。在NEC看來,考慮到中國制造業(yè)企業(yè)的情況,擴大銷售、削減成本、生產(chǎn)管理、經(jīng)營管理是多數(shù)企業(yè)正在思考的難題。
為此,NEC首先瞄準的是在生產(chǎn)時程、庫存管理、出貨等方面的全流程改善。針對生產(chǎn)管理,NEC開發(fā)了EXPLANNER-AD的信息系統(tǒng)解決方案。這個ERP系統(tǒng)將銷售系統(tǒng)、財務系統(tǒng)、人事工資系統(tǒng)、成本管理系統(tǒng)連接起來,完善了從下訂單、到生產(chǎn)到最后發(fā)貨等一些列關鍵業(yè)務環(huán)節(jié)。
在這個系統(tǒng)里,根據(jù)銷售計劃,可以提前采購重點和長交貨期產(chǎn)品,根據(jù)訂貨信息確定生產(chǎn)計劃。如果貨物需要出口,還可以通過系統(tǒng)制作Packing List、Invoice等賬票,并隨時對應中國海關手冊進行管理。
這款軟件主要是面向電動機械制造、汽車制造、機械制造等業(yè)務。根據(jù)不同制造業(yè)的情況,NEC還專門研發(fā)了面向食品加工業(yè)、原料加工業(yè)、化學工業(yè)等流程工業(yè)的ERP系統(tǒng)套件FlexProcess。
蘇州愛普生曾對NEC提出了一個特殊的要求,他們希望能夠在實現(xiàn)圖紙信息共享的同時,也要讓信息系統(tǒng)有防泄密的功能。圖紙管理加防泄密管理,這是電機、電子、機械、精密儀器等制造企業(yè)的共同需求。
最終NEC解決了這個問題。企業(yè)所需圖紙設計出來之后,通過NEC提供的Obbligato產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng),共享到中國蘇州的合資公司,分發(fā)到技術、生產(chǎn),并且打印出圖。
這個時候,防泄密的功能就已開始運轉,技術和生產(chǎn)環(huán)節(jié)工作人員只能夠看圖,不能對圖紙做出任何行為,比如通過郵件發(fā)送、打印、截圖、復制到網(wǎng)絡和外部媒體。
自我更新
從接訂單、生產(chǎn)、到倉庫和物流管理,NEC沒有忽略制造業(yè)的任何一環(huán)。然而,一套簡單的信息系統(tǒng)早已不能滿足制造業(yè)發(fā)展的需求。隨著GE(通用電氣)提出了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,西門子倡導“工業(yè)4.0”,遠藤開始注意到制造業(yè)的改變。
這一次,遠藤瞄準了物聯(lián)網(wǎng)?!巴ㄟ^傳感器即時搜集的信息,對此分析進行預知、預測,這也是一種新的服務。”遠藤認為,用傳感器收集數(shù)據(jù),并在短時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的關系,這是NEC的強項。
他向記者描述了一個畫面。在工廠設備里裝上大量的傳感器,每一個單點傳感器體現(xiàn)這個地點的信息。傳感器與高速的網(wǎng)絡相連,實時進行大量的數(shù)據(jù)采集,并且進行信息分析,讓管理者了解工廠和設備的運行狀況。
這個描述聽起來相當熟悉,與GE所提倡的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有異曲同工之妙。傳感器的信息需要通過無線網(wǎng)絡上傳,并進行大數(shù)據(jù)分析。NEC正在一步一步實現(xiàn)著遠藤的暢想。智能工廠就是NEC現(xiàn)在的核心發(fā)展戰(zhàn)略。
當前,全球互聯(lián)網(wǎng)正掀起新一輪創(chuàng)新和變革的浪潮,大數(shù)據(jù)、云計算等應用取得重大突破,互聯(lián)網(wǎng)跨界融合趨勢明顯,對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來革命n生、顛覆性影響。在這樣的背景下,以智能制造為抓手,發(fā)展新一代信息技術、高端裝備制造等新興產(chǎn)業(yè),全面提升制造業(yè)產(chǎn)品、裝備、生產(chǎn)、管理和服務的智能化應用水平,也成為兩化深度融合的主攻方向。
此次會議的目的是為進一步促進自主知識產(chǎn)權軟件產(chǎn)品在制造業(yè)兩化融合中的深度應用,充分交流以智能制造為抓手的互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合發(fā)展現(xiàn)狀、問題和趨勢,有效引導企業(yè)以創(chuàng)新的理念推進兩化融合、推廣先進管理經(jīng)驗、推動企業(yè)持續(xù)創(chuàng)新,全面提升行業(yè)、區(qū)域兩化融合水平,帶動傳統(tǒng)裝備制造業(yè)實現(xiàn)轉型升級,加快提升裝備制造業(yè)的整體水平和國際競爭力。
會上,淄博市人民政府市委常委莊鳴副市長向參會的領導和嘉賓表示了熱烈的歡迎。工信部信息化推進司產(chǎn)業(yè)信息化處王建偉處長,山東省經(jīng)濟和信息化委員會李永華處長發(fā)表了重要講話。工信部兩化融合評估委員會專家、北京機械工業(yè)自動化研究所首席專家蔣明煒先生向與會嘉賓介紹了“新一輪工業(yè)革命與智能工廠”,并指出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是繼工業(yè)革命、互聯(lián)網(wǎng)革命之后的第三場革命,構建智能制造、智能經(jīng)營、智能設計、智能產(chǎn)品、智能決策五大系統(tǒng)是企業(yè)邁向智慧工廠的重要驅動力。北自所項目總監(jiān)楊松發(fā)表了題為“制造業(yè)兩化融合解決方案
本屆工博會設置數(shù)控機床與金屬加工展、工業(yè)自動化展、新能源與電力電工展、信息與通信技術應用展、工業(yè)環(huán)保技術與設備展、機器人展、節(jié)能與新能源汽車展、科技創(chuàng)新展和航空航天技術展等9個專業(yè)展。九大專業(yè)展均瞄準《中國制造2025》戰(zhàn)略,聚焦制造業(yè)智能化升級。5天的展覽充分地展示了我國智能制造的最新成果、科技實力、創(chuàng)新趨勢,發(fā)展的戰(zhàn)略走向,工信部確定的2015年“智能制造”46個試點示范項目也集體亮相。我國業(yè)已形成了走向高端制造的廣泛的堅實的基礎,為實施《中國制造2025》準備了條件。
機器人,智能制造的好幫手
本屆展會人氣最旺的當屬機器人展區(qū),走進展區(qū),各式各樣的機械臂令人眼花繚亂。
會跳勁舞,能和太極高手互練推手,新松公司機器人的展臺前,幾個小小個頭、藍白相間的機器人被觀眾們團團圍住,這就是11月3日工博會上的新產(chǎn)品――柔性多關節(jié)機器人。這款柔性多關節(jié)機器人是國內(nèi)首臺7自由度協(xié)作機器人,具備快速配置、牽引示教、視覺引導、碰撞檢測等功能,具備高負載及低成本的有力優(yōu)勢,滿足用戶對于投資回報周期短及機器人產(chǎn)品安全性、靈活性及人機協(xié)作性方面的需求。它特別適用于布局緊湊、精準度高的柔性化生產(chǎn)線,滿足精密裝配、產(chǎn)品包裝、打磨、檢測、機床上下料等工業(yè)操作需要。相較于市場上出現(xiàn)的同類七自由度協(xié)作機器人產(chǎn)品,基于自主研發(fā)技術,新松七自由度協(xié)作機器人在負載或成本上都優(yōu)于同類產(chǎn)品。不同于其他公司采用大量傳感器,該款機器人采用了獨創(chuàng)的“柔順系統(tǒng)”技術,讓機器人具有“看、聽、觸”等感知功能。會上,新松柔性多關節(jié)機器人巧妙地與舞臺演員互動表演了炫酷的機器人舞蹈以及柔美的中國太極等節(jié)目,將新品高靈活度、高精確度和高安全性的產(chǎn)品特征詮釋得淋漓盡致。這種高靈活度、精確度和安全性的產(chǎn)品特征,將開拓全新的工業(yè)生產(chǎn)方式,引領人機協(xié)作的發(fā)展。
還有工業(yè)機器人領域的老牌企業(yè),ABB這次重點展出了面向不同行業(yè)的多款機器人自動化應用系統(tǒng),包括人機協(xié)作裝配、IRB360高速分揀、IRB6700機器人智能拆碼垛、新一代大型機器人IRB6700的點焊應用、IRB120智能激光雕刻站、IRB1200雙機協(xié)同飛車工作站和IRB8700超柔性化白車身解決方案等10套機器人自動化解決方案。
除了這些,展會現(xiàn)場我們還能看到可以在高空進行涂裝作業(yè)的會爬墻的機器人;可以下水的機器人;可以拋光精細材料的機器人;可以做冰淇淋、沖咖啡的萌萌的機器人;還有可以翻轉車身的巨大機械手臂,也有進行手表機芯裝配的的愛普生機器人;可以下棋,可以舞龍……不禁讓人感慨:機器人似乎已經(jīng)無所不能了。
事實上,近十年確實是機器人飛速發(fā)展的時期,尤其是工業(yè)機器人的運用,極大地改變了原有的生產(chǎn)制造模式。筆者從第四屆中國工業(yè)機器人高峰論壇上獲悉,2014年中國工業(yè)機器人銷售量達到45000臺,已超過日本成為全球最大的工業(yè)機器人市場,目前,隨著人力成本不斷上升,產(chǎn)業(yè)升級訴求日趨強烈,未來幾年中國工業(yè)機器人市場仍將保持20%-25%的年均增長率。據(jù)了解,中國機器人生產(chǎn)70%來自上海。
但從工業(yè)機器人使用密度來看,中國市場仍然擁有巨大的發(fā)展?jié)摿?。國際機器人聯(lián)合會數(shù)據(jù)顯示,2014年我國每萬名產(chǎn)業(yè)工人所擁有的機器人數(shù)量僅有36臺,低于世界平均水平(66臺),更是遠低于自動化程度較高的韓國(478臺)、日本(314臺)和德國(292臺)。而我國一些規(guī)模采用工業(yè)機器人的企業(yè)表示,使用工業(yè)機器人的成本正在逐年下降,正在接近一個關鍵的“拐點”,也就是將低于日益增長的人力資源成本。實際上,這個門檻在美國、日本和歐洲的汽車行業(yè)已經(jīng)被跨過,使用機器人進行點焊的每小時成本為8美元,人工成本則是25美元。
一兩年前,提起機器人,人們腦海中最先出現(xiàn)的還是那些巨型機械手和超級計算機,前者拓展了人的肌肉能力,體現(xiàn)在高端裝備領域,實現(xiàn)了高負載、高精度;后者更是延伸了人腦,實現(xiàn)了高速度、高頻次的運算。但是機器人發(fā)展到今天,已經(jīng)到了重新定義的時候,機器人不僅是高端裝備和人的肌肉能力的延伸,還有可能擁有人類的感知和思維,可以應用到更多領域,這成為現(xiàn)代機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新方向。 新松機器人總裁曲道奎博士表示:“未來機器人將成為人類的伙伴”。也就是說,在與IT技術、大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡、人工智能等深度結合后,機器人開始從機器走入“人”的時代,開始具有感知、思維和人的智慧,變得更加靈活、靈巧,具有更強的自主能力和環(huán)境適應能力。在智能制造的轉型升級中,機器人“能力”的提升,將使制造精度,制造成本,制造方式產(chǎn)生巨大的變化。
集成,直擊智能制造“最后一公里”
當然,使用機器人并不能代表智能制造的全部,只能說是一種體現(xiàn)。智能制造是一個高度協(xié)作的系統(tǒng)。實現(xiàn)智能制造,必須突破“集成”這道坎。而這又離不開互聯(lián)、數(shù)據(jù)、這樣的基礎,缺乏生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)積累、設備間數(shù)據(jù)接口不統(tǒng)一,都是“集成”的障礙。
智能制造必須把設備、生產(chǎn)線、工廠、供應商、產(chǎn)品、客戶“互聯(lián)”在一起;當傳感器無處不在、智能設備無處不在、智能終端無處不在,也就意味著“數(shù)據(jù)”無處不在;而智能制造,必將是將無處不在的傳感器、嵌入式終端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信設施“集成”為一個智能網(wǎng)絡,使得人與人、人與機器,機器與機器,服務與服務之間能夠互聯(lián),實現(xiàn)橫向、縱向、端對端的高度集成。這樣的集成,不再是簡單的自動化,而是可以依據(jù)海量的數(shù)據(jù)積累進行判斷,從而實現(xiàn)更柔性、更高效、更節(jié)能的生產(chǎn)制造。
在本次展會上,我們看到了大量的傳感設備、遠程監(jiān)控設備、通信設備,而更引人矚目的是各種集成商,他們展示的整體解決方案,正突破一個個障礙,直擊智能制造的“最后一公里”。
黃河旋風全資子公司明匠智能在工博會上首發(fā)了“牛頓1.0”操作系統(tǒng)。據(jù)悉,該系統(tǒng)是基于ARM處理器和嵌入式實時操作系統(tǒng)的智能采集平臺,支持西門子、三菱、臺達等數(shù)十種PLC的采集,以及Fanuc、三菱、西門子840D等主流數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集,可將工業(yè)4.0項目的實施難度降低60%,維護成本降低90%;采用該系統(tǒng),用戶只需簡單配置即可按意愿去采集想要的數(shù)據(jù),通過智能執(zhí)行制造系統(tǒng)(MES)算法處理,反作用于生產(chǎn)線,快速實現(xiàn)工業(yè)智能化生產(chǎn)。通俗說,原本孤立的各類設備,可以借此開始使用“同一種語言”,進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,協(xié)作。數(shù)據(jù)是智能制造的基礎,但我國很多制造業(yè)企業(yè)或是缺乏各類數(shù)據(jù)的積累,或是將各類數(shù)據(jù)孤立,無法通過數(shù)據(jù)對生產(chǎn)過程進行監(jiān)控,更談不上預測,這有管理上的原因,也有技術以及設備的原因。通過信息化手段,建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),打破管理壁壘,發(fā)揮基礎數(shù)據(jù)的作用,是實現(xiàn)智能制造的必經(jīng)之路。
作為高校國企的華中數(shù)控,此次聯(lián)合勁勝精密演示了“智能化工廠”――3C鉆攻中心生產(chǎn)線。作為工信部2015智能制造試點示范項目之一,該項目將建成基于國產(chǎn)數(shù)控裝備、國產(chǎn)機器人、國產(chǎn)系統(tǒng)軟件的智能車間,并向整個3C行業(yè)進行推廣應用。公司介紹,參展的生產(chǎn)線采用華數(shù)608系列機器人,可實現(xiàn)四臺鉆攻中心之間的上下料工作,從而節(jié)約兩到三人的勞動力;基于國產(chǎn)化裝備,該系統(tǒng)具有投入成本相對較低、成本回收較快、系統(tǒng)維護便捷等優(yōu)勢。據(jù)悉,該智能化生產(chǎn)線已裝配了勁勝精密的一個車間,并運行良好,未來將在珠三角及全國進行推廣、復制。資料顯示,華中數(shù)控還與大連機床合作,為其配套鉆攻中心數(shù)控系統(tǒng)數(shù)百套;并與比亞迪合作進行小批量試用。
ABB面向汽車制造行業(yè)的IRB8700超柔性化白車身解決方案,由IRB8700工業(yè)機器人、柔性可編程定位器、物料搬運導軌和機器人滾邊等通過平臺化、標準化模塊實現(xiàn)快速集成,能滿足多種車型在同一條生產(chǎn)線上組裝生產(chǎn),幫助客戶以“柔性制造”滿足不斷加快的產(chǎn)品升級和千變?nèi)f化的市場需求。
西門子展示了實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程數(shù)字化改造所需的四大支柱:數(shù)字化企業(yè)軟件套件、通訊解決方案、安全理念和解決方案以及數(shù)字化服務。一系列創(chuàng)新產(chǎn)品也亮相展臺,如控制元器件、伺服驅動系統(tǒng)和人機界面新品等。
觀察這些集成商,他們很多原本就是智能設備的制造商,我國出現(xiàn)從制造大國向制造強國轉型的契機,設備制造商也從制造轉向提供智能工廠建設或改造的整體解決方案,這一領域的蓬勃發(fā)展,必將印證和促進我國制造業(yè)的轉型升級。
越智能,越綠色
在智能制造引發(fā)廣泛關注的同時,本屆工博會的另一主題“綠色”也是中國制造業(yè)未來的重要發(fā)展方向。綠色發(fā)展,作為基本方針被寫進了《中國制造2025》,明確提出堅持把可持續(xù)發(fā)展作為建設制造強國的重要著力點,加強節(jié)能環(huán)保技術、工藝、裝備推廣應用,全面推行清潔生產(chǎn)。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,提高資源回收利用效率,構建綠色制造體系,走生態(tài)文明的發(fā)展道路。
各式各樣的新能源汽車聚集一堂,作為“綠色”主題的代表引發(fā)了關注。然而對于制造業(yè)而言,“綠色制造”和“智能制造”一樣代表了未來的方向。一直以來,由于“綠色制造”帶來成本增加的問題,削弱了企業(yè)對他的關注。但在今年的展會,我們不難發(fā)現(xiàn),越是智能的生產(chǎn)線,也愈加“綠色”,幾乎每一個智能制造項目,都將能源利用率提升作為基本衡量指標,綠色制造正從增加成本走向提升效益。
本屆工博會上,寶鋼攜其“熱軋智能車間項目”參展,堪稱傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)抓住智能制造機遇謀轉型的典范。據(jù)介紹,熱軋智能車間成功改造后,能源利用率提升5%,全自動軋鋼率提升6%,質量成本下降20%,勞動效率提升10%,實現(xiàn)更安全,更高效,更環(huán)保的綠色制造目標。
明匠智能展示了全國首條無人操控的柔性H型鋼焊接生產(chǎn)線,為國內(nèi)鋼構行業(yè)發(fā)展提供了樣板模型。據(jù)悉,該條生產(chǎn)線能使生產(chǎn)效率提高20%以上,運營成本降低20%,產(chǎn)品研制周期縮短30%,產(chǎn)品不良品率降低30%,能源利用率提高10%。憑借接地氣的智能化工廠改造方案,明匠智能已成為美的、寶鋼、海爾、中國建筑等知名企業(yè)建立合作關系。
在本屆工博會上,有38個行業(yè)的46個智能制造試點示范項目進行集中展示。四川長虹通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)消費者與工廠的直接對接。消費者可以按自身需求預先訂購產(chǎn)品,工廠根據(jù)后端數(shù)據(jù)進行匹配生產(chǎn),真正實現(xiàn)批量個性化訂制。根據(jù)顧客需求訂制的產(chǎn)品,將意味著零庫存,全銷售,各種原材料的浪費被降到最低。
在智能制造的引領下,節(jié)能環(huán)保技術將被嵌入其中,可以極大提高制造業(yè)資源利用效率;大幅降低能耗、物耗和水耗水平。數(shù)據(jù)信息的完善,“物聯(lián)”的強化,將有利于實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期綠色管理,有利于構建高效、清潔、低碳、循環(huán)的綠色制造體系。
摘要企業(yè)在生產(chǎn)技術轉型期間,會充分的應用智能生產(chǎn)制造技術。文章針對傳統(tǒng)生產(chǎn)理念向智能生產(chǎn)理念轉型的方法進行分析,論述智能制造的理論與技術應用方法,幫助提升所生產(chǎn)設備的質量,并為企業(yè)所開展的生產(chǎn)建設計劃節(jié)約成本投入。
關鍵詞智能工廠智能制造企業(yè)轉型轉型路徑
第四次工業(yè)革命是網(wǎng)絡技術與先進制造技術的完美融合。無論是最先提出工業(yè) 4.0 的德國,還是致力發(fā)展工業(yè)因特網(wǎng)的美國,都把智慧生產(chǎn)與智慧工廠視為工業(yè) 4.0 時代的核心。
科學界曾在 20 世紀預言,智能機器人將在未來完全代替人類工作,高度數(shù)字化的無人化工廠會成為生產(chǎn)制造業(yè)的主流。然而,在以自動化生產(chǎn)為主的工業(yè) 3.0 時代,再高度自動化的生產(chǎn)設備也無法脫離工人的操作。隨著第四次工業(yè)革命的降臨,這個夢想將不再是科幻電影中的美好愿望,而變成活生生的現(xiàn)實。西門子智能工廠的落成,東莞無人化工廠的投產(chǎn),都標志著工業(yè)4.0已經(jīng)到來,你不改變等于等死,你改變等于找死!工業(yè) 4.0 時代的工廠將變得高度智能化,甚至連產(chǎn)品零組件也會獲得智能。智能生產(chǎn)線會根據(jù)產(chǎn)品零組件中事先輸入的需求信息,自動調節(jié)生產(chǎn)系統(tǒng)的配置,指揮各個機器設備制造出千變?nèi)f化的個性化訂制產(chǎn)品,這就是未來智慧生產(chǎn)與智慧工廠結合智能工廠的概況。
眾所周知,在德國,智慧生產(chǎn)被定義為數(shù)字化生產(chǎn)。工程師的繪圖技術在智能工廠中將變得不再那么重要。因為在數(shù)字化生產(chǎn)模式中,產(chǎn)品的設計研發(fā)、零組件制造、生產(chǎn)組裝,都是在同一個大數(shù)據(jù)平臺上完成。先研發(fā),后生產(chǎn)的傳統(tǒng)制造節(jié)奏不會出現(xiàn)在智能工廠中,研發(fā)與生產(chǎn)幾乎是同步進行的數(shù)字化生產(chǎn),已經(jīng)不再需要紙本的設計圖。不用紙本設計圖的數(shù)字化生產(chǎn)模式,不僅節(jié)約大量紙張,也大幅壓縮產(chǎn)品的研制周期與上市時間。此外,這種智能生產(chǎn)模式讓工人的工作方式也產(chǎn)生很大的變化。在未來的智能工廠中,負責產(chǎn)品零組件裝配的工人無須再親自動手,他的工作臺上會有若干不同類型的零件盒,每當智能生產(chǎn)在線的自動引導小車運來某種待加工產(chǎn)品時,計算機就會從大數(shù)據(jù)平臺中擷取相關信息,生產(chǎn)線的智能傳感器會自動掃描待加工產(chǎn)品的條形碼。然后,該待加工產(chǎn)品會經(jīng)過智能生產(chǎn)在線的數(shù)十個質量監(jiān)測節(jié)點,被智慧機器人安裝上各種所需的零組件。工人的主要任務就是對產(chǎn)品加工流程進行視覺檢測。經(jīng)過智能生產(chǎn)線的多次裝配與質量檢測后,加工完畢的成品就會被傳送到進行包裝的位置。
在工業(yè)3.0的自動化工廠中,產(chǎn)品的包裝與裝箱仍然未能完全脫離人工。但是,在工業(yè) 4.0 的智慧工廠里,這些工作都會由智能機器人來完成,機器人把裝好的產(chǎn)品用升降梯與傳送帶發(fā)往企業(yè)的物流中心。依照傳統(tǒng)的生產(chǎn)流程,要完成這一系列任務需要數(shù)十名,甚至上百名工人;而智慧工廠的工人不需要手工完成上述工作,其主要任務就是對產(chǎn)品加工、包裝、分配流程進行視覺檢測,監(jiān)督智慧生產(chǎn)線的運作狀況,處理智能生產(chǎn)線的異常。一個人能達成過去上百人的生產(chǎn)效率,而且保持更好的產(chǎn)品質量,將操作失誤降到最低,這就是智能生產(chǎn)模式與智能工廠的魅力。網(wǎng)絡經(jīng)濟的發(fā)展,讓全世界形成一股虛擬經(jīng)濟與實體經(jīng)濟跨界整合的潮流,這也對制造企業(yè)提出更高的要求:
首先,企業(yè)必須縮短產(chǎn)品上市的時間。網(wǎng)絡技術的發(fā)展,讓社會發(fā)展節(jié)奏不斷加快。在這種大環(huán)境下,更新速度成為各種企業(yè)克敵制勝的法寶。假如研發(fā)與生產(chǎn)周期還停留在原有水平的話,企業(yè)就會不敵產(chǎn)品更快上市的競爭對手。
其次,企業(yè)必須改變提高生產(chǎn)效率的方式。傳統(tǒng)工廠提高生產(chǎn)效率的辦法,主要是讓工人嚴格按照經(jīng)過反復研究的標準化操作規(guī)范來作業(yè),并且不時地加班。這種高投入、高耗能的工作方式,已經(jīng)愈來愈難以提高工廠的生產(chǎn)效率。
最后,變幻莫測的個性化市場需求,促使生產(chǎn)制造流程必須具有更高的靈活性。立足于大量標準化生產(chǎn)的流水生產(chǎn)線,是第二次工業(yè)革命最重要的發(fā)明之一,這使得人類的工業(yè)制造水平大幅提升。盡管第三次工業(yè)革命催生自動化生產(chǎn)線、數(shù)控工具機、彈性生產(chǎn)線,但大量標準化生產(chǎn)依然是制造業(yè)的主要生產(chǎn)模式。隨著個性化消費日益成為市場主流,生產(chǎn)大量、多種類的個性化訂制產(chǎn)品將成為制造企業(yè)的主要任務。這就要求生產(chǎn)制造流程必須具有高靈活性,以適應個性化生產(chǎn)的要求。
融合虛擬生產(chǎn)與現(xiàn)實生產(chǎn)的智能工廠,就是被市場需求新形勢催生而出的。以網(wǎng)絡化生產(chǎn)與數(shù)字化制造為特征的智能制造模式,正在成為決定企業(yè)發(fā)展成敗的關鍵。企業(yè)要贏得未來,要有超前意識和思維,緊跟發(fā)展趨勢,提前布局好發(fā)展方向;使企業(yè)轉型升級成功實現(xiàn)。
智能工廠的運作,無法脫離創(chuàng)新的軟件與強大的硬件,其中最重要的就是產(chǎn)品生命周期軟件。產(chǎn)品生命周期包含最初的方案設計、技術測試、生產(chǎn)規(guī)劃,以及流水在線的加工組裝、外形包裝、裝箱等環(huán)節(jié)。產(chǎn)品經(jīng)過物流配送到最終使用者手上時,才算完成一個周期。隨著工業(yè) 4.0 體系的進一步完善,產(chǎn)品生命周期甚至會延續(xù)到產(chǎn)品報廢回收的階段。
從根本上來說,工業(yè) 4.0 策略之所以會把智慧生產(chǎn)與智慧工廠視為核心發(fā)展內(nèi)容,是為了在生產(chǎn)者與最終使用者之間建立直接聯(lián)系。若想要實現(xiàn)這個目標,制造業(yè)就需要在三個層面上努力轉型升級:
第一,建立靈活的生產(chǎn)信息管理網(wǎng)絡。所謂靈活的生產(chǎn)信息網(wǎng)絡,指的是融入先進網(wǎng)絡技術的個性化生產(chǎn)體系。美國的工業(yè)因特網(wǎng)就是以此為重點研究對象。傳統(tǒng)的 C2B(Customer to Business,顧客對企業(yè))商業(yè)模式是先下訂單再生產(chǎn)。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展成熟時,消費者與工廠的智慧生產(chǎn)線就可以透過同一個大數(shù)據(jù)平臺實現(xiàn)直接鏈接。例如,在工業(yè) 4.0 時代的智慧工廠里,消費者可以對房子裝修、廚房定制等產(chǎn)品進行客制化預訂。從提出需求開始,智能網(wǎng)絡能隨時把生產(chǎn)商的信息傳達給最終用戶,最終使用者也可以借助虛擬可視化等技術參觀智慧工廠的模擬生產(chǎn),見證靈活高效率的智能生產(chǎn)流程。智慧工廠已經(jīng)能做到自主生產(chǎn),省去工廠管理階層、研發(fā)部門、生產(chǎn)部門開會協(xié)調工作的環(huán)節(jié)。如此一來,消費者就能更快、更便宜地獲得自己想要的個性化產(chǎn)品。
第二,工業(yè)大數(shù)據(jù)的運用將為制造業(yè)帶來巨大的商機。工業(yè)大數(shù)據(jù)的價值主要體現(xiàn)在三個方面:首先,大數(shù)據(jù)技術能提高工廠的能源利用率;其次,大數(shù)據(jù)技術讓工業(yè)設備的維護效率提高,又能實現(xiàn)質量的突破;最后,大數(shù)據(jù)可以優(yōu)化生產(chǎn)流程,并簡化營運管理方式。例如,智能工廠可以在工業(yè)大數(shù)據(jù)的幫助下制造出智能汽車引擎。智能汽車引擎上安裝多種微型智慧傳感器,這些傳感器會自動搜集汽車在行駛狀態(tài)下的各種數(shù)據(jù)。智能傳感器與智能工廠的工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺保持聯(lián)網(wǎng)狀態(tài),可以實時將搜集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱髷?shù)據(jù)中心。大數(shù)據(jù)中心的智能軟件分析系統(tǒng)可以自動對汽車運行狀況進行精確檢測,甚至預測汽車在未來可能發(fā)生的故障,從而增加汽車安全性與智能引擎使用的壽命。
第三,智能機器人與智能生產(chǎn)線將被制造企業(yè)廣泛應用。西門子曾在 2014 年德國漢諾威工業(yè)博覽會上展出新研發(fā)的智慧生產(chǎn)線。在圍觀觀眾的贊嘆聲中,兩個智慧庫卡(Kuka)機器人進行完美協(xié)作,熟練地裝配福斯第七代 Golf 汽車的車門。特斯拉的機器人工廠,海爾的定制化工廠,雙臂機器人應用,等等,機器人與智能生產(chǎn)線已經(jīng)密不可分。兩者正向更柔性生產(chǎn)和接近人類動作方向發(fā)展。
智能機器人最令人心醉的并不是精準快捷的裝配技術,而是可以實現(xiàn) M2M 模式的機器對話。智能生產(chǎn)線將人、機器、信息融為一體,其中最主要的是機器與機器之間的溝通交流和信息傳遞。假如前一個智能機器人加快速度,后一個智能機器人就會自動收到前者發(fā)送的信息。如此一來,兩個機器人即可靈活而有默契地改變工作內(nèi)容。前幾分鐘自動安裝車門,后幾分鐘變成合作安裝方向盤,并且噴漆。這種立足于機器談話的智慧生產(chǎn),是對工業(yè) 3.0 自動化生產(chǎn)的跨越式升級。
由此可見,工業(yè) 4.0 時代的智能化生產(chǎn)模式,將為人類的生產(chǎn)與生活帶來前所未有的巨大變化。例如,生產(chǎn)在線的工人將會愈來愈少,可以相互溝通的智慧工業(yè)機器人愈來愈多。截至目前為止,全球制造業(yè)里的工人與機器人比例還遠遠未能達到無人化工廠的標準。日本工廠平均每一萬名工人占有 306 個機器人,這是全世界的最高紀錄,相較之下,韓國工廠只有 287 個,德國工廠 253 個,美國工廠 130 個,而中國工廠僅有 21 個。從這個角度來看,工業(yè) 3.0 時代的自動化生產(chǎn)尚未完全讓制造業(yè)擺脫人海戰(zhàn)術。特別是擁有世界工廠之稱的我國,對工業(yè)機器人的需求十分迫切??梢韵胂螅敊C器人超過人類人數(shù)時,那時產(chǎn)品價格是最低。企業(yè)才會源源不斷地獲得社會價值。
拿破侖因拒絕了富爾頓用鐵造船的建議,認為用鐵造船是天方夜譚,致使強大的拿破侖帝國如曇花一現(xiàn)。
曾經(jīng)的諾基亞、摩托羅拉也因不能與時俱進而無法重鑄昔日的輝煌。
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時勢造英雄,一場技術革命的發(fā)生會造就一個企業(yè)、也會毀滅一個企業(yè),特別在一個特定環(huán)境下,如果固步自封只能自取滅亡。當前,中國宏觀經(jīng)濟持續(xù)疲軟,作為國民經(jīng)濟支柱的食品工業(yè)發(fā)展增速也隨之減緩,同時近年來食品安全事件頻發(fā),企業(yè)發(fā)展及品牌建設也遭到了前所未有的挑戰(zhàn)??梢?,整個行業(yè)的轉型升級迫在眉睫。隨著國家戰(zhàn)略“中國制造2025”的出臺,以及被稱為史上最嚴的新《食品安全法》的實施,促進“產(chǎn)業(yè)轉型”、實現(xiàn)“節(jié)能增效”、保障“食品安全”已經(jīng)成為企業(yè)、行業(yè)乃至全社會密切關注的話題。2015年12月10日,全球能效管理和自動化領域專家施耐德電氣在廈門舉辦2015食品飲料與生命科學行業(yè)創(chuàng)新峰會。本次峰會探討了在新的背景下,中國食品工業(yè)未來發(fā)展前景。
時勢下的智慧工廠
施耐德電氣食品飲料行業(yè)全球業(yè)務總裁Mike Jamieson針對全球食品和飲料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀,向大家分析了行業(yè)的機遇和挑戰(zhàn)。他認為,在當前全球人口總量增加、食品需求井噴式增長,以及供應鏈體系越來越復雜、環(huán)境污染日益嚴重的背景下,實現(xiàn)安全高效、可追溯且可持續(xù)的發(fā)展運營是全球食品飲料行業(yè)的共同訴求。同時,他介紹了施耐德電氣是如何通過改變消費方式、優(yōu)化工業(yè)流程、實現(xiàn)多樣化的整體布局和市場策略,來最終達到提高產(chǎn)品質量,保障食藥安全的目的。
施耐德電氣全球解決方案事業(yè)部食品飲料行業(yè)總監(jiān)何曉柯在接受采訪時講道:“中國經(jīng)濟在2013年進入新常態(tài)發(fā)展模式,在2013年之前中國經(jīng)濟靠投資、消費、凈出口三駕馬車的拉動使GDP的增大達到兩位數(shù),現(xiàn)在這三駕馬車的動力越來越小,要使中國經(jīng)濟繼續(xù)健康發(fā)展就需要新的增長方式作為支撐,而新的經(jīng)濟拉動方式就是技術革新,很多發(fā)達國家的經(jīng)濟增長方式反復驗證這一點。當傳統(tǒng)的經(jīng)濟增長模式出現(xiàn)問題的時候,采用新技術能成為經(jīng)濟增長的一個強心針,將它比喻成強心劑不是說馬上可以為社會帶來大規(guī)模的經(jīng)濟效益,而是它會讓整個生態(tài)系統(tǒng)變得簡單。雖然中國經(jīng)濟在下滑,但食品飲料行業(yè)今年的增速仍為8%~9%。食品行業(yè)是與人們生活息息相關的行業(yè),在城鎮(zhèn)化、老齡化不斷加快的背景下該行業(yè)會持續(xù)增長,而且二孩政策的出臺也將會增加更多的人,社會也需要更多的食物。但這并不意味著每個企業(yè)都可以盈利,因為一些產(chǎn)能、管理理念落后的自然會被淘汰掉,這是優(yōu)勝劣汰的過程,也是產(chǎn)業(yè)升級的過程?!?/p>
埃森哲大中華區(qū)副總裁李曉東出席峰會并表示:“中國制造業(yè)正面臨著從2.0向4.0的巨大轉變,要實現(xiàn)智能制造,就需要通過‘產(chǎn)品+服務’的混合模式實現(xiàn)業(yè)務創(chuàng)新,同時將服務融入產(chǎn)品研發(fā),以智能技術推動創(chuàng)新,將產(chǎn)品及運營全面數(shù)字化,從而實現(xiàn)轉型升級。”
別人在變,你不得不變
建立智慧工廠的過程是一個企業(yè)生產(chǎn)方式轉變的過程,這個過程對于企業(yè)的員工以及高層領導來說是一個巨大的挑戰(zhàn),而智慧工廠的實施更是一個緩慢的過程,在此過程中企業(yè)要犧牲很多眼前的利益,能否把握現(xiàn)實利益與長遠利益的關系,將智慧工廠實施并堅持下去,對于企業(yè)來說至關重要,可見企業(yè)要建立智慧工廠必須有全局和長遠的意識。“有些企業(yè)覺得現(xiàn)在的工廠挺好,盈利也不錯,不需要建立智慧工廠,那么他們是否知道外面發(fā)生了什么變化?競爭對手發(fā)生了什么變化?消費者的需求又發(fā)生了什么變化?今天可能他們工廠在同行業(yè)中處于領先的地位,但如果今天、明天不改進,后天可能就會被別人超越。”何曉柯在采訪中說道。
何曉柯接著介紹道:“施耐德電氣不會比飲料企業(yè)更了解飲料的生產(chǎn)工藝,我們幫助他們的是怎樣用好、管理好設備,這是我們更擅長的事情。施耐德電氣全球解決方案事業(yè)部從以前的一個部門成為現(xiàn)在的一個大團隊,與客戶一起一步步驗證了我們當初很多前瞻性的想法。在與他們合作的過程中我們了解到國內(nèi)很多企業(yè)都是在低頭看路,而沒有抬頭看天,而施耐德電氣則是在一邊抬頭看天,一邊低頭看路,在合作的過程中來幫助企業(yè)‘看’的更遠,而智慧工廠正是施耐德看到的明天。智慧工廠最終是什么樣子沒有人能講清楚,因為只要技術在改進,智慧工廠就不會有盡頭,而我們所做的是用當前最先進的智能化技術為客戶打造成最先進的工廠,與客戶一起向前走,共同探索智慧工廠的未來?!?/p>
施耐德電氣曾幫助一個客戶在國內(nèi)建立一個工廠,這個工廠從選址到建成處處都有施耐德電氣的身影。選址時,施耐德電氣幫助客戶考察中國各個省的經(jīng)濟發(fā)展情況,施耐德電氣把中國看成了一個世界,把中國每個省看成一個“國家”,然后將各個省的GDP和其他國家的GDP進行比較,這樣將中國各個省、甚至各個大城市的GDP情況直觀地呈現(xiàn)給了客戶,客戶在了解之后非常震撼。接下來施耐德電氣幫助客戶進行了一系列市場調研并咨詢一些專業(yè)人士,和客戶一起與當?shù)卣?、開發(fā)商接觸洽談,然后幫助客戶選址并做工廠基礎性設計,包括所有電氣設備、自動化設備等的選擇、安裝、使用等,到最后工廠建成,施耐德電氣都在全程參與。現(xiàn)如今,該工廠仍然有兩位施耐德電氣的工程師,這兩名工程師幫助他們管理生產(chǎn)線,維修生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題,同時保證他們的生產(chǎn)線不斷改進,時時處于領先的地位。此外,施耐德電氣還為客戶的質量體系提供信息化工具,為他們提供KPI分析結果。
智慧工廠的構成
在采訪中何曉柯介紹了施耐德電氣在相關行業(yè)的集成化解決方案。該方案融合了集成化管理平臺、過程和機器管理、電力管理、樓宇管理、關鍵電源管 理等五大領域的前沿技術和專業(yè)經(jīng)驗,施耐德電氣將幫助客戶實現(xiàn)“從生產(chǎn)到規(guī)劃”的全管理層可視化,并實現(xiàn)智能制造。同時,借助卓越制造、精益能效、高級服務、智造信息化等解決方案,并憑借在智慧工廠、世界級制造WCM、GMP驗證等領域的咨詢服務,施耐德電氣將為工廠提供涵蓋全生命周期的整體解決方案,并最終幫助客戶提高生產(chǎn)效率,降低能源消耗,促進食品安全,保障工廠可靠運行,實現(xiàn)世界級制造工廠。
何曉柯表示:“中國食品工業(yè)面臨換擋降速、利潤放緩的新常態(tài)時期,中國食品工業(yè)在全球市場的失位也迫使行業(yè)開始修復、調整、升級?;ヂ?lián)網(wǎng)+時代,IT技術和大數(shù)據(jù)服務手段緊密結合使‘智能制造’得以真正運用到企業(yè)生產(chǎn)、運營中。作為全球能效管理和自動化領域的專家,施耐德電氣圍繞‘智慧工廠’助力食品企業(yè)彎道超車,智勝未來”。
新北人有新格局
作為我國印刷機械行業(yè)的龍頭企業(yè),北人集團公司成立60多年來,為我國印刷裝備業(yè)立下過汗馬功勞。隨著我國印刷業(yè)發(fā)展進入轉型期,北人集團公司也于2012年開始了持續(xù)調整、轉型發(fā)展的步伐,并逐漸步入全新的發(fā)展階段。
“我們提出了‘構建新北人,實現(xiàn)新發(fā)展’的戰(zhàn)略,將逐步實現(xiàn)從傳統(tǒng)印機向數(shù)字印機的轉型升級,向智能機器人產(chǎn)業(yè)的轉型升級,向科技文化產(chǎn)業(yè)的轉型升級。” 北人集團公司黨委書記、董事長張培武說。
1.向數(shù)字印機轉型升級
從2013年開始,北人集團公司在數(shù)字印刷上持續(xù)發(fā)力,一方面推出了自行研發(fā)的數(shù)字印刷設備,一方面與惠普公司建立戰(zhàn)略合作伙伴關系,成為惠普數(shù)字印刷機在中國的。雙方充分發(fā)揮各自在行業(yè)資源和運營方面的優(yōu)勢,共同推進中國數(shù)字印刷技術的發(fā)展。
同時,北人集團公司還積極致力于傳統(tǒng)印刷設備的數(shù)字化、智能化轉型升級。2014年,北人集團公司成立了印刷智能工廠分公司;陜西北人成立了印刷智能工廠事業(yè)部,全面進行面向書刊出版、包裝領域印刷智能工廠解決方案的建設。
2.向智能機器人產(chǎn)業(yè)轉型升級
智能機器人產(chǎn)業(yè)是北人集團公司的重要轉型方向。目前北人集團公司已經(jīng)全方位、成體系地進入了這一產(chǎn)業(yè)。
其中最值得一提的是,利用北人集團公司原有場地開發(fā)建設的“亦創(chuàng)智能機器人創(chuàng)新園”。目前該創(chuàng)新園已初具規(guī)模,并圍繞智能機器人搭建了九大平臺:研發(fā)創(chuàng)新平臺、展示平臺、交易平臺、試驗檢測平臺、產(chǎn)業(yè)合作平臺、投融資平臺、運營管理平臺、教育培訓平臺、眾創(chuàng)空間孵化器。近來備受矚目的2016世界機器人大會,就是在該創(chuàng)新園的展示平臺――“亦創(chuàng)國際會展中心”舉辦的,參觀人數(shù)達25萬人次,創(chuàng)下歷史記錄。該會展中心總面積近9萬平方米,將成為世界機器人大會的永久會址。
此外,北人集團公司還成立了北人合心機器人技術公司,進行機器人系統(tǒng)集成工作。在2016世界機器人大會上,該公司已有幾款產(chǎn)品亮相。
北人集團公司旗下的北人增材制造有限責任公司,則進軍3D打印領域,專攻航空航天領域的金屬3D打印。目前該公司已經(jīng)推出了兩款新產(chǎn)品。
3.向科技文化產(chǎn)業(yè)轉型升級
在向科技文化產(chǎn)業(yè)轉型升級方面,北人集團公司成立了以戶外為主題的北人B9戶外文化產(chǎn)業(yè)園,該產(chǎn)業(yè)園在業(yè)界極具影響力。此外,北人集團公司還將在北京市通州區(qū)建立體育科技園,向體育產(chǎn)業(yè)發(fā)力。
“北人集團公司已經(jīng)從單一的產(chǎn)品經(jīng)營者轉變成為資源運營家,從單純的企業(yè)經(jīng)營者升級為高端產(chǎn)業(yè)要素的聚集者和組織者。在‘十三五’期間,北人集團公司將成為一個市場化、現(xiàn)代化、國際化的產(chǎn)業(yè)集團?!睆埮辔湔f。
印刷是北人之根,亦是北人之魂
在2016中國印刷論壇暨第十六屆亞太印刷論壇上,王巖鑌司長曾說:“印刷業(yè)是一個永不衰敗的產(chǎn)業(yè)?!痹∷I(yè)的北人集團公司,對這句話感觸極深。目前印刷業(yè)正處在轉型升級的關鍵時期,“作為中國印機業(yè)的奠基者和領軍者,北人的根在印刷業(yè),魂在印刷業(yè)。我們要做印刷業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展新方向的先行者和推動者?!睆埮辔湔f。
1.由設備商向智能化解決方案服務商轉型
新時期,北人相信“智能引領未來”,在印刷業(yè)亦是如此?!耙酝?,我們常向印刷企業(yè)介紹膠印機的性能表現(xiàn)。但現(xiàn)在,我們很少去談具體的設備,而是要與印刷企業(yè)的朋友們一起探討,如何通過一套合適的智能化解決方案,讓印刷企業(yè)的生產(chǎn)效率更高、管理水平更高、用工更少……并與印刷企業(yè)一起,共同推動方案的落地?!北比思瘓F公司總經(jīng)理陳邦設如是說。
目前北人集團公司的智能印刷工廠建設并非停留在理論層面,在北人集團智能系統(tǒng)分公司的智能印刷工廠演示車間,數(shù)百人已經(jīng)見證未來智能印刷工廠的生產(chǎn)實景。
據(jù)了解,一條從印刷到裝訂的書刊生產(chǎn)線,原來需要20名工人,進行智能化改造后,只需要7名工人;生產(chǎn)效率可由原來的7000本/時提高到12000本/時。以一家中型書刊印刷企業(yè)為例,經(jīng)過改造后,年產(chǎn)能可從37萬令提高到50萬令,印刷企業(yè)總人數(shù)可從360人縮減為215人,總減員率達40.28%,一年可節(jié)約人工成本800萬~1000萬元。
2.主攻包裝和出版兩大市場
目前,北人集團公司正以智能印刷工廠作為目標,圍繞包裝和出版兩大市場來研發(fā)產(chǎn)品、開發(fā)軟件,提供綠色、高效、智能化的解決方案,提升整體裝備水平,拓展服務范圍。
在出版市場,北人集團公司將對印刷設備進行智能化升級;開發(fā)新的書刊印刷機;開展印后設備智能化功能的研發(fā)工作;開發(fā)新的數(shù)字印后設備;開發(fā)生產(chǎn)、倉儲、MES管理軟件,全面推進書刊出版智能印刷工廠的建設。
北京機械工業(yè)自動化研究所是以推廣和發(fā)展制造業(yè)綜合自動化技術及智能制造技術為目標的多專業(yè)綜合性高新技術研究所,致力于工業(yè)智能化單元、系統(tǒng)集成及其相關配套技術的開發(fā)和應用。主要研究領域有:制造業(yè)信息化ERP、企業(yè)計算機綜合應用軟件,包括計算機輔助企業(yè)管理系統(tǒng)(MIS)、計算機輔助設計和制造(CAD/CAM);自動控制與應用工程,包括系統(tǒng)與集成、網(wǎng)絡與通訊、制造過程控制與管理、柔性制造系統(tǒng)、車間級物流系統(tǒng)、自動化立體倉庫、物流技術和自動檢測;工業(yè)機器人與人工智能應用工程;機電一體化非標設備的研制和應用工程。
記者:北自所成功實施了很多制造業(yè)物流項目。以你們的經(jīng)驗,制造企業(yè)在什么情況下會考慮做物流系統(tǒng)的優(yōu)化或改善?
匡永江:對于制造企業(yè)來說,制造是主業(yè),物流是輔的工作,它的作用是助生產(chǎn)一臂之力。因此,很多制造企業(yè)都是在生產(chǎn)技術改造的過程中,“發(fā)現(xiàn)”了物流升級優(yōu)化的需求。以我們曾經(jīng)實施過的一個項目――某大型板材加工企業(yè)生產(chǎn)物流系統(tǒng)為例:該公司由于引進了先進的自動化生產(chǎn)設備,機床能夠24小時不間斷無人生產(chǎn),但是原有的生產(chǎn)物流系統(tǒng)不是全自動系統(tǒng),無法匹配高效的自動化生產(chǎn),制約了生產(chǎn)效率的提高。我們的解決方案是配合生產(chǎn)需要,在生產(chǎn)車間設立自動倉庫系統(tǒng),與自動化的生產(chǎn)機床對接實現(xiàn)按需自動上下料和信息管理。這樣就滿足了該公司24小時不間斷無人生產(chǎn)的需求,使生產(chǎn)效率大幅提高。
除了被動地改善物流外,制造企業(yè),尤其是一些行業(yè)龍頭企業(yè),在新建工廠時往往傾向最先進的生產(chǎn)系統(tǒng),包括物流系統(tǒng),以保持和擴大自己的競爭優(yōu)勢。例如我們的一個客戶,是一家知名的家具生產(chǎn)企業(yè),致力于打造全球知名的品牌。他們在國內(nèi)外、行業(yè)內(nèi)外調研了好幾年,最后下決心建設一個全新的、先進的智能工廠。新工廠具有鮮明的“智能制造,按需生產(chǎn)”的特點:生產(chǎn)從客戶需求開始人手,根據(jù)客戶的房型設計產(chǎn)品,然后客戶可以按照房型選擇該公司的成熟產(chǎn)品模塊,并形成最終方案,工廠定制生產(chǎn)家具。而且整個生產(chǎn)過程實現(xiàn)了不許動、不落地、不返修高效生產(chǎn)。我們給該公司做的生產(chǎn)物流系統(tǒng)規(guī)劃和建設,具體包括WMS、WCS、智能堆垛機、AGV、RGV、全自動輸送線、貨架等等。
總結來講,制造業(yè)物流就是把各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)串聯(lián)起來,物流系統(tǒng)與生產(chǎn)線、生產(chǎn)節(jié)拍緊密配合,各種先進的物流裝備都是這個綜合性大系統(tǒng)的重要組成部分,在先進的信息管理系統(tǒng)的統(tǒng)一指揮下實現(xiàn)高效生產(chǎn)。只有物流合理順暢,才能提升整個工廠的運作效率和管理水平。如果物流不順暢,就會影響生產(chǎn)。
記者:制造企業(yè)物流系統(tǒng)改善項目的難點是什么?需要注意的關鍵點有哪些?
匡永江:相比較其他行業(yè)的物流建設,制造業(yè)物流建設更加復雜,因為制造業(yè)包含很多不同的子行業(yè),而且各具特點。這也造成了不同的制造業(yè)物流系統(tǒng)都有一些自己的獨特性。
從制造方式來分,制造業(yè)可分為流程制造業(yè)和離散制造業(yè)。流程制造業(yè)的典型行業(yè)如化工業(yè),這種制造的特點是生產(chǎn)與物流融為一體,連續(xù)生產(chǎn)必然要求物料配送是連續(xù)進行。而且這個行業(yè)一般都是高度自動化生產(chǎn),在生產(chǎn)車間建設規(guī)劃時,需對生產(chǎn)和物料配送規(guī)劃得十分充分、到位。因此,這類制造業(yè)的物流反而是成熟、清晰的,并沒有太大的實施難度。
對于離散制造業(yè),還可細分為產(chǎn)品生產(chǎn)量大的制造業(yè)和產(chǎn)品生產(chǎn)量小的制造業(yè)。生產(chǎn)量大的典型代表如汽車制造行業(yè)、家電制造行業(yè)。這些行業(yè)由于長期的發(fā)展,已經(jīng)形成成熟的生產(chǎn)模式、物流組織模式,是自動化程度較高的流水線生產(chǎn)。因此,這些行業(yè)的物流體系也有了很多成熟的、可借鑒的模式。而對于一些單品產(chǎn)量很少的制造行業(yè),如重型機械加工,這種行業(yè)的流程、工藝都十分復雜,而且很多大型或超大型裝備的制造還涉及國家的經(jīng)濟安全和軍事安全等因素,技術領先的國家往往封鎖技術的外泄,因此我們也很難有借鑒、模仿的機會。這都造成這類型制造業(yè)物流規(guī)劃和實施的難度很大,很多時候需要專門立項研究。
制造業(yè)物流從制造生產(chǎn)的流程上來分,還可分為生產(chǎn)(線邊)物流和通用物流兩大部分。制造企業(yè)的通用物流建設,也就是建設用于存儲原材料、輔料、成品的倉庫,和其他行業(yè)的倉庫建設大同小異,因此也是比較容易規(guī)劃和實施的。
比較難的部分是生產(chǎn)(線邊)物流的規(guī)劃和實施。不管是全新工廠的生產(chǎn)物流系統(tǒng)建設,還是改造項目的物流優(yōu)化和改善,都和生產(chǎn)工藝緊密結合,首先要做好工藝分析,按照生產(chǎn)流程先規(guī)劃設計物流動線,再考慮生產(chǎn)設備布局,采用正確的步驟是非常重要的。但是多數(shù)國內(nèi)制造企業(yè)對物流并不了解,因此往往先建工廠,購進設備,再考慮物流。這就造成物流系統(tǒng)建設面臨很多限制條件,難以做到最優(yōu)。這是很令人遺憾的。
記者:您認為造成我國制造企業(yè)生產(chǎn)物流系統(tǒng)建設存在問題的主要原因有哪些?如何破解?北自所的優(yōu)勢在哪里?
匡永江:由于我國原有體制的原因,制造企業(yè)在建設項目的時候,都是要找各自行業(yè)的設計院去做上廠的設計規(guī)劃。對于這些設計院來說,設計規(guī)劃的重點不是物流,他們首先會去考慮廠房(土建)和生產(chǎn)工藝等,由于缺少規(guī)劃意識,物流規(guī)劃也是他們的弱項。我國長期以來制造業(yè)物流水平比較低,和這方面有一定關系?,F(xiàn)在各個設計院對物流規(guī)劃設計的重視程度也在不斷提高,而且隨著項目的增多也取得了很多經(jīng)驗。但是已經(jīng)建成的工廠由于企業(yè)經(jīng)營或者市場情況發(fā)生了變化,很多都需要進行物流升級優(yōu)化。
因此我最近就在考慮,北自所能否與設計院強強聯(lián)合,把物流規(guī)劃設計納入設計院的業(yè)務范疇,共同提高制造企業(yè)物流系統(tǒng)設計建設的能力。其實在國際上,物流規(guī)劃設計通常由專業(yè)的物流咨詢公司完成。但是我認為,設計院相比咨詢公司的優(yōu)勢是有設計能力,能把概念細化和落地。如果我們能夠實現(xiàn)優(yōu)勢互補,就更能滿足客戶的需求,我們就更有競爭力。
其實在制造業(yè)物流領域,北自所還是有一定優(yōu)勢的。首先,我們有深厚的底蘊。北自所創(chuàng)建于1954年,是原機械工業(yè)部直屬的綜合性科研機構,是國內(nèi)最早從事自動化物流系統(tǒng)集成和自動化立體庫建設的單位,國家科技部指定的全國推廣應用物流倉儲技術依托單位。其次,由于制造業(yè)物流與生產(chǎn)工藝、流程管理等密切相關,因此綜合能力很重要,而北自所在這方面有優(yōu)勢。我們致力于制造領域自動化、信息化、智能化技術的創(chuàng)新、研究、開發(fā)和應用,為客戶提供包括開發(fā)、設計、制造、安裝及服務的整體解決方案。北自所擁有ERP、MES、物流、裝配線等一系列項目實施的能力。這就是我們的綜合優(yōu)勢。
記者:請您結合典型案例分析一下北自所是如何幫助制造企業(yè)優(yōu)化物流系統(tǒng)的。
匡永江:我們通過對一些行業(yè)生產(chǎn)工藝的透徹研究和分析,研發(fā)出適合該領域生產(chǎn)特點的物流自動化系統(tǒng),構建了全新的物流運作模式,大幅提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。
我們有很多成功的制造業(yè)物流案例。如我們?yōu)榧徔椥袠I(yè)開發(fā)的“全自動落絲系統(tǒng)”,由自動落絲機、輔助運轉設備、機器人、設備運行調度和信息管理子系統(tǒng)組成,采用了激光定位技術、激光安全防護技術、現(xiàn)場總線技術、無線以太網(wǎng)絡技術、計算機信息技術和設備調度優(yōu)化算法。該系統(tǒng)的主要功能為:自動落絲機與卷繞機自動對接后完成自動落絲,并將絲餅暫存于車體中心棒上,絲餅隨自動落絲機運行送往平衡間,并轉運到輔助運轉設備上,再由機器人直接抓取并放置在絲車空掛架上。該系統(tǒng)以機械化設備完全替代人工實現(xiàn)落絲、裝車和轉運自動化作業(yè),能夠滿足同時多品種生產(chǎn)按單一品種裝車的需求,并自動完成絲餅產(chǎn)品信息的跟蹤及標簽打印。這套系統(tǒng)符合制造業(yè)“機器換人”的發(fā)展方向,為紡織企業(yè)減少勞動力人數(shù),降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品質量,帶動了企業(yè)的技術進步,提高了企業(yè)的國際競爭力。該系統(tǒng)達到國際先進水平,獲得多項國家專利,成功入選2015年度中國十大紡織科學新聞。
記者:制造企業(yè)實施物流系統(tǒng)改善項目能收獲哪些益處?
匡永江:從以上案例可以看出,一個成功的物流優(yōu)化實施項目,給制造企業(yè)帶來的變化是巨大的,不僅體現(xiàn)在直接的經(jīng)濟效益上,還能改善企業(yè)的現(xiàn)場環(huán)境,提升企業(yè)形象,甚至解決很多管理上的難題。例如我們實施過的另一個案例,某電氣開關生產(chǎn)企業(yè),之前的物料配送和管理模式粗放,物料管理部門使用叉車為生產(chǎn)部門配送生產(chǎn)備件,配送時間和配送數(shù)量都不能做到精準。這使得兩個部門經(jīng)常為零部件賬物不符而發(fā)生矛盾。該企業(yè)實施了物流優(yōu)化項目,用AGV配合生產(chǎn)節(jié)拍實現(xiàn)物料的精準配送,不僅以上問題迎刃而解,還帶來很多附加效益。首先,物流運作模式改變了,AGV配送物料取代了叉車作業(yè),減少了人力,也更加安全可靠。其次,原先叉車送料單批次數(shù)量巨大,大量用不完的零件堆到生產(chǎn)線邊,管理混亂,現(xiàn)在是需要多少送多少,生產(chǎn)線邊更干凈,物料管理不混亂。還有,按照生產(chǎn)計劃把必要的零部件送過去,不用的儲存在庫里,物料賬目清楚,而且賬目與貨物存放位置對應上了,可以清楚掌握物料消耗情況,減少重復采購造成的物料積壓和倉位占用,也減少了資金占用。