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智能制造

后疫情時(shí)代,制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的“智能捷徑”

2025China.cn   2020年11月18日

  事情正在起變化。

  新冠肺炎疫情發(fā)生以來,各行各業(yè)尤其是制造業(yè)企業(yè)面臨用工難題。復(fù)產(chǎn)復(fù)工在疫情防控嚴(yán)管措施的壓力之下,激發(fā)了企業(yè)對(duì)于“機(jī)器換人”和智能化改造的需求。

  受疫情影響,許多企業(yè)看到了人力的潛在成本,切身感受到了“升級(jí)”的必要和迫切。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)上,要拋棄落后產(chǎn)能,擺脫傳統(tǒng)勞動(dòng)密集模式對(duì)產(chǎn)能和效率的束縛,確保企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營不會(huì)輕易受到疫情、事故、人員變動(dòng)的影響。同時(shí),在系統(tǒng)調(diào)度上,要能夠最大限度的保證靈活性和準(zhǔn)確率。

  危中尋機(jī),企業(yè)應(yīng)當(dāng)如何應(yīng)對(duì)此次疫情所暴露出的問題?又應(yīng)如何借助智能制造的力量通往數(shù)字化、智能化的道路?

  在此領(lǐng)域,研華科技已率先為制造業(yè)企業(yè)提供系統(tǒng)、創(chuàng)新的解決方案。

“機(jī)器換人”和智能化改造需求更加迫切

  受疫情影響,制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型加速。一方面,多數(shù)制造業(yè)企業(yè)已認(rèn)識(shí)到,需要進(jìn)一步推進(jìn)企業(yè)數(shù)字化進(jìn)程,尋找機(jī)器替代人工的方式生產(chǎn)。另一方面,疫情造成業(yè)務(wù)市場的不穩(wěn)定,考慮當(dāng)下投入是否能通過未來業(yè)務(wù)收回,企業(yè)主不敢貿(mào)然投資。

  研華科技智能制造行業(yè)開發(fā)經(jīng)理顧振華表示,面對(duì)疫情影響,不同行業(yè)對(duì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求迥異。例如,電動(dòng)車企業(yè),受疫情影響,個(gè)人交通出行需求增加,企業(yè)投資數(shù)字化的節(jié)點(diǎn)就會(huì)提前。而對(duì)于食品消費(fèi)類企業(yè)而言,市場消費(fèi)放緩,企業(yè)數(shù)字化技術(shù)投入、機(jī)器換人進(jìn)程就會(huì)滯后,投資放緩。總體來看,越來越多的企業(yè)希望通過穩(wěn)定的方式逐步推進(jìn)數(shù)字化進(jìn)程,或從效率提升、精益化生產(chǎn)的角度開始,再進(jìn)一步從關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)切入,推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

  “這次疫情給很多的企業(yè)主帶來了深刻認(rèn)知的改變,比如,員工到崗。如果沒人操作和監(jiān)控,傳統(tǒng)的企業(yè)很難有效管控設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)營。受疫情影響,員工到崗率低,企業(yè)希望一些機(jī)制優(yōu)化,比如一人管理10臺(tái)數(shù)字化的加工機(jī)床?!?顧振華說,疫情加深了企業(yè)主對(duì)“機(jī)器換人”的重視程度,使得管理者更重視向數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)行投入。

  以汽車行業(yè)為例。常州某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)公司,通過導(dǎo)入iFactory\ Metalwork解決方案,從人機(jī)料法環(huán)等多個(gè)環(huán)節(jié),全面導(dǎo)入精益化生產(chǎn)管理。

  近兩年,汽車市場越來越不景氣,企業(yè)希望通過精益化生產(chǎn)管理達(dá)到降本增效的目的。研華則為企業(yè)提供了Metalwork的精益化生產(chǎn)管理+物聯(lián)網(wǎng)全套解決方案。其中包含幾個(gè)模塊,可實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)功能:工單生產(chǎn)管理、異常管理、設(shè)備稼動(dòng)管理和人員績效管理。

  一是工單生產(chǎn)管理,使得金屬加工行業(yè)傳統(tǒng)的堆料式加工非常透明,實(shí)施掌控加工進(jìn)度。 二是異常管理,通過物聯(lián)網(wǎng)采集方式,將異常狀態(tài)實(shí)時(shí)通知對(duì)應(yīng)的審查管理人員,通過層級(jí)上報(bào)制度使得問題有序解決,且有日志化紀(jì)錄。三是設(shè)備稼動(dòng)管理,通過與工單排布的結(jié)合進(jìn)行分析,分析具體設(shè)備利用率,降低無效時(shí)間,提升性能效率。四是圍繞人機(jī)料法環(huán)五要素進(jìn)行改善,融合工業(yè)數(shù)據(jù)及精益化生產(chǎn)管理,通過物聯(lián)網(wǎng)管控人機(jī)配合關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),助力企業(yè)提產(chǎn)增效。

傳統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)如何智能化升級(jí)?

  如今,中國制造面臨“山雨欲來風(fēng)滿樓”,隨著人口紅利的逐漸消失,制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和跨越發(fā)展的任務(wù)緊迫而艱巨。不過,面對(duì)已經(jīng)到來的“數(shù)字化”轉(zhuǎn)型與“機(jī)器換人”大潮,有機(jī)遇也有挑戰(zhàn)。

  其一,數(shù)據(jù)采集難。對(duì)于制造業(yè)企業(yè)而言,設(shè)備是核心資產(chǎn),直接關(guān)系其產(chǎn)能、質(zhì)量、效率、成本等。設(shè)備連接是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的基礎(chǔ),生產(chǎn)過程的數(shù)字化則是智能化轉(zhuǎn)型的支點(diǎn),其間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是重要的數(shù)據(jù)資源。

  “機(jī)器數(shù)據(jù)是企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型后,信息的傳遞的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)?!鳖櫿袢A表示,企業(yè)向數(shù)字化轉(zhuǎn)型后,生產(chǎn)信息需要傳遞,這就要求設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控起來,這也是兩化融合的難點(diǎn)所在。

  但目前,我國制造業(yè)企業(yè)眾多,兩化水平參差不齊,許多企業(yè)新老設(shè)備混雜、品牌繁多、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)不一,甚至存在大量不開放協(xié)議的“啞設(shè)備”。此外,還要綜合考慮各種設(shè)備類型和協(xié)議的實(shí)時(shí)性、可靠性和安全性等需求,從而導(dǎo)致設(shè)備數(shù)據(jù)采集難、傳輸難、應(yīng)用難。

  “很多企業(yè)的CNC數(shù)控機(jī)床,非常之貴。但在生產(chǎn)管理過程中,機(jī)床往往是車間的“信息孤島”。企業(yè)主往往希望對(duì)舊設(shè)備進(jìn)行改造,將數(shù)控機(jī)床管控起來,也就是將傳統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)備轉(zhuǎn)換為智能化裝備。”顧振華介紹,許多企業(yè)通過引入研華的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)ECU-1000,實(shí)現(xiàn)了機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)通訊,將集群化數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行、狀態(tài)、遠(yuǎn)程診斷、故障報(bào)警、能耗等綜合管控起來。從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全流程有效監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程瓶頸、提高生產(chǎn)效率。

  其二是,生產(chǎn)管理難。事實(shí)上,僅僅實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)管理,還不是完整的智能生產(chǎn)。全面解決設(shè)備現(xiàn)場自動(dòng)化生產(chǎn)與上層管理系統(tǒng)間的“信息斷層”現(xiàn)象,利用大數(shù)據(jù)分析進(jìn)行生產(chǎn)決策分析,才是智能化的應(yīng)有之意。

  “未來整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,在裝備智能化之后,打通所有機(jī)器之間、機(jī)器與MES、ERP系統(tǒng)之間溝通才有可能。”顧振華直言,現(xiàn)在的挑戰(zhàn)是,存在于不同企業(yè)中的眾多MES或者ERP系統(tǒng),也分屬于不同的廠商。為打通制造執(zhí)行系統(tǒng)與運(yùn)營管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)鏈路,不同企業(yè)也有不同的需求。有些希望直接對(duì)接現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫,有些則希望改造后的數(shù)據(jù)能夠開放,并利用這些數(shù)據(jù)打造自己的解決方案。

  為滿足不同企業(yè)需求 , 研華推出從端到云的整體物聯(lián)網(wǎng)核心解決方案WebAccess/CNC,作為研華在機(jī)床聯(lián)網(wǎng)解決方案的核心,針對(duì)數(shù)控機(jī)床市場,提供跨廠牌控制器監(jiān)控功能,帶給使用者數(shù)控機(jī)床資訊化管理及機(jī)臺(tái)狀態(tài)可視化效益。使用者可遠(yuǎn)端掌握數(shù)控機(jī)臺(tái)生產(chǎn)即時(shí)狀態(tài),并藉由分析機(jī)臺(tái)稼動(dòng)率達(dá)到提升設(shè)備效能的目標(biāo)。

  舉例而言,研華為某金屬手工具制造工廠所打造的OEE方案,即實(shí)現(xiàn)了對(duì)于傳統(tǒng)企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的數(shù)據(jù)采集及生產(chǎn)管理。該廠有二十多臺(tái)的CNC工具機(jī),以及多臺(tái)老舊設(shè)備、專用機(jī)與PLC-based機(jī)臺(tái)。在方案中,最關(guān)鍵的兩項(xiàng)產(chǎn)品即是WebAccess/CNC與OEE管理方案。前者針對(duì)目前主流CNC控制器供貨商(包括發(fā)那科、三菱、海德漢、西門子、研華寶元等)的網(wǎng)絡(luò)型控制器提供了聯(lián)網(wǎng)接口來采集CNC工具機(jī)的信息,免除了自行編寫軟件與外接感測裝置的麻煩;后者則提供了制造業(yè)常用的實(shí)時(shí)生產(chǎn)、設(shè)備稼動(dòng)率、日夜班生產(chǎn)效率、換線效率等現(xiàn)成的OEE儀表板,讓用戶可以徑自使用。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型的“智能捷徑”

  事實(shí)上,對(duì)于多數(shù)企業(yè)而言,“做什么”——傳統(tǒng)制造業(yè)智能化升級(jí)已經(jīng)非常明確,但是“怎么做”——“在此處應(yīng)采用何種數(shù)字化技術(shù)?”、“何時(shí)需要做何種選擇?”、“難度如何、成本幾何?”的認(rèn)知卻并不清晰。

  顧振華認(rèn)為,傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化升級(jí),有兩條“必經(jīng)之路”:一是針對(duì)基礎(chǔ)較差,自身完全沒有能力進(jìn)行IT、OT開發(fā)的企業(yè),學(xué)習(xí)業(yè)界經(jīng)驗(yàn),通過直接采購和套用標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)。二是針對(duì)自身基礎(chǔ)條件較好,有能力、想法和開發(fā)實(shí)力的企業(yè),他們可以不用從零開始,借助開發(fā)工具或開發(fā)平臺(tái),在此基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)自身目標(biāo)。

  而這兩條路也有共同的技術(shù)化趨勢,就是SAAS化服務(wù)趨勢,無論是工具型軟件服務(wù),還是總體解決方案包,均可以SAAS模式幫助企業(yè)快速拓展和落地。此外,SAAS服務(wù)還能根據(jù)企業(yè)需求,選擇將系統(tǒng)布建在云端或邊緣端。

  對(duì)于企業(yè)而言,這就需要一個(gè)好的合作伙伴幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型。后者則需要具備兩種能力:一種是工具,協(xié)助企業(yè)自己建立生產(chǎn)所需要的管理系統(tǒng)。另一種則是Total Solution,一套軟硬整合的完整解決方案,企業(yè)直接拿來即用。

  “普通的物聯(lián)網(wǎng)將在未來兩年達(dá)到鼎盛時(shí)期,未來對(duì)于產(chǎn)業(yè)的know-how(技術(shù)訣竅)就會(huì)越發(fā)關(guān)鍵和重要?!?顧振華直言,研華將聚焦金屬加工領(lǐng)域、電子制造領(lǐng)域、PCB、印刷包裝等領(lǐng)域,深度挖掘四大領(lǐng)域中的know-how,并匹配行業(yè)管理知識(shí),以為企業(yè)提供更好的數(shù)字化、智能化解決方案。

  與此同時(shí),研華還將持續(xù)推進(jìn)“共創(chuàng)”策略,廣泛邀請(qǐng)各垂直行業(yè)的具備“domain knowhow”的合作伙伴,共同打造解決方案。在打造標(biāo)準(zhǔn)化的SRP(Solution Ready Packages)解決方案包及I.APP (Industrial APP)工業(yè)軟件之后,對(duì)行業(yè)企業(yè)賦能,更好提升企業(yè)現(xiàn)有裝備、管理效益的同時(shí),為制造業(yè)企業(yè)提供數(shù)字化轉(zhuǎn)型的“智能捷徑”。

  想了解更多關(guān)于智能制造相關(guān)議題?12月3日至5日“研華工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)伙伴峰會(huì)”智能工廠產(chǎn)業(yè)論壇,搶先報(bào)名,在線等你!

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