工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加速印刷包裝制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)智能化發(fā)展的關鍵綜合信息基礎設施,制造活動在其上方得以進行,一系列數(shù)字化轉(zhuǎn)型的業(yè)務借此才有可能開展。通過近幾年實踐和思考,智能制造印刷包裝企業(yè)已逐漸看到數(shù)字化轉(zhuǎn)型的方向和著力點,聚焦十個領域。
隨著技術、產(chǎn)業(yè)、應用的創(chuàng)新突破和協(xié)同推進,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將與制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化制造更加緊密結(jié)合,加速制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。如何實現(xiàn)融合發(fā)展,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)兩方面都在摸索和實踐,制造企業(yè)更是期望工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠帶給他們轉(zhuǎn)型紅利。從一些企業(yè)的實踐和制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的要求看,以下十個領域(方面)是當前重要的切入點、結(jié)合部和著力點。
1、遠程運維。制造中的大型關鍵設備,對制造工廠來說,相當于大腦和心臟,一旦發(fā)生故障,整個工廠將停產(chǎn)甚至發(fā)生重大事故。對這些設備的智能監(jiān)控、故障診斷、預測性維護,極大地保障了工廠的安全運行。一些實力較強的先進企業(yè),通過在裝備和產(chǎn)品中集成傳感、控制、通信等功能,對設備進行全面聯(lián)網(wǎng),打造大數(shù)據(jù)監(jiān)測分析的服務平臺,實現(xiàn)裝備在線狀態(tài)監(jiān)控、遠程運維和全生命周期管理,加快了裝備制造企業(yè)向服務型制造轉(zhuǎn)變。陜鼓、沈鼓較早開展了大型鼓風機的遠程運維業(yè)務,取得較好成效。大型挖掘機、起重機械的安全操作和運行也十分重要,徐工、三一重工通過對工程機械的遠程監(jiān)控,建立起以工程機械遠程運維為主和幾十萬臺設備接入的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。金鳳科技建立風機遠程運維服務平臺,實現(xiàn)風機和風電場的智能監(jiān)控、故障診斷、預測性維護,比傳統(tǒng)方法維護成本減少20-25%,故障預警準確率達91%以上,發(fā)電效率提高10-15%。
2、質(zhì)量管控。自動化生產(chǎn)線上各個工序間的質(zhì)量檢測和最終的成品檢驗,是生產(chǎn)作業(yè)中重要環(huán)節(jié),也是制造智能化的必要組成。通過現(xiàn)場實時采集和大數(shù)據(jù)分析,再反饋到生產(chǎn)線調(diào)節(jié)工藝參數(shù),從而提高成品率、減少質(zhì)量損耗。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對此得心應手。結(jié)合人工智能的應用,對產(chǎn)品質(zhì)量檢驗,則可大大提高檢測效率和降低人工檢測的強度。為保障用戶對產(chǎn)品使用的安全信任,也為了不斷改進提升產(chǎn)品質(zhì)量,特別是藥品和食品的生產(chǎn)過程的可控制、可追溯,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合傳感、識別技術,將幫助企業(yè)實現(xiàn)制造和用戶的互信??刀髫愃帢I(yè)建立覆蓋采購、倉庫、生產(chǎn)、質(zhì)檢、銷售等全流程的數(shù)字化管控系統(tǒng),實現(xiàn)了對藥物生產(chǎn)過程的全程有效監(jiān)控和自動化控制,改善了生產(chǎn)工藝,降低了藥物生產(chǎn)質(zhì)量風險,提升了藥品的安全性、有效性、穩(wěn)定性。
3、協(xié)同設計。制造企業(yè)規(guī)模的擴大、業(yè)務的國際化、市場響應速度的加速,不同地域、不同部門的協(xié)同設計,成為企業(yè)贏得競爭的重要手段。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為協(xié)同設計提供了便捷的環(huán)境和工具。尤其在5G環(huán)境下,設計人員間的對話、交流、討論,變得十分方便有效。協(xié)同設計的開展,需要圖像、三維圖形的快速傳遞,目前5G的技術,下載速度可以滿足要求,而上行速度較慢,尚滿足不了協(xié)同設計的要求。隨著5G技術的不斷發(fā)展和完善,協(xié)同設計將變得如同在一個會議室里進行交流討論一樣。上海商飛建立的全球網(wǎng)絡化協(xié)同研發(fā)平臺,通過國內(nèi)跨地區(qū)協(xié)同研發(fā)和制造,使C919飛機研制周期縮短20%,生產(chǎn)效率提高30%,制造成本降低20%,制造質(zhì)量問題發(fā)生率降低25%。
4、共享制造。制造資源越來越不需要也不可能完全集中在一個企業(yè)內(nèi)部。整合制造資源,開展企業(yè)的制造活動,完成從訂單到交貨以及后服務的一系列制造環(huán)節(jié),已有可能通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)而實現(xiàn)。這已在一些企業(yè)的某些制造環(huán)節(jié)實行,并取得成效。網(wǎng)絡協(xié)同制造,早些年就有研究人員提出,并做了初步嘗試,希望充分利用和整合分散在各地各處的制造資源,以高效開展制造活動。只是由于當時技術和環(huán)境尚未成熟而未能實現(xiàn)。航天云網(wǎng),是在863項目研究工作的基礎和技術積累上,建立起來的面向制造業(yè)和其他領域的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺??梢詾橹圃炱髽I(yè)提供交易、協(xié)作、配套以及智能化改造所需的服務。已為某電視機和智能終端制造企業(yè),分析其產(chǎn)線上影響生產(chǎn)效率的關鍵工藝,并進行仿真模擬,從而提高了產(chǎn)線的日生產(chǎn)量;也為十幾家生產(chǎn)航天機械元器件的制造企業(yè)開展新產(chǎn)品研制服務,使企業(yè)新產(chǎn)品研制周期從6.5個月縮短到5個月,新產(chǎn)品上線從24個月縮短到18個月。
5、定制生產(chǎn)。隨著自動化技術的提高和個性化需求的普及,大批量定制的制造模式日益為制造業(yè)推崇和客戶的歡迎。自動化技術和智能化制造的發(fā)展,有可能在同一生產(chǎn)線上以大批量生產(chǎn)的單件成本生產(chǎn)出個性化的產(chǎn)品,這是大批量定制這一制造模式的要義。大連大楊服裝、青島紅領服裝,首先在服裝行業(yè)實施大批量定制生產(chǎn)方式。服裝企業(yè)可根據(jù)消費者的體型、身材以及對款式、面料、品位等的喜好,幾天內(nèi)即可做出令消費者贊賞的合身、漂亮的服裝,既提高了產(chǎn)品的附加值,加快了企業(yè)的發(fā)展,又滿足了人們?nèi)找嫣岣叩纳?、文化的需求。維尚家具通過構建“新居網(wǎng)”互動開放設計平臺,建立“大規(guī)模家具設計定制生產(chǎn)系統(tǒng)”,實現(xiàn)消費驅(qū)動生產(chǎn),企業(yè)得以快速擴張。尚品宅配可根據(jù)客戶的需求,定制生產(chǎn)板式家具,滿足不同消費群體的個性化需求。
6、物流倉儲。制造活動離不開物料的移動、配送、倉儲,智能物流是智能化制造的重要環(huán)節(jié)。物流已越出一個制造企業(yè)的范圍,也逐漸成為一項專業(yè)的業(yè)務活動。大多制造企業(yè)的進貨物流、出貨物流已普遍交由專門的物流企業(yè)承擔,而物料適時適量地配送到企業(yè)生產(chǎn)線各個工序的上線物流,也開始委托專業(yè)公司來承擔。第三方、第四方物流應運而生,智能物流裝備(AGV、叉車、立體庫)制造業(yè)也得到快速發(fā)展。通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),可有效掌握物料的移動、調(diào)度、倉儲,對物料跟蹤追溯,減少差錯、降低庫存、提高效益。無錫中鼎集成已累計生產(chǎn)了700多個立體庫,在此基礎上,可開展立體庫裝備的遠程運維,也可根據(jù)用戶的需要和許可,對物流數(shù)據(jù)進行分析,以幫助用戶企業(yè)實現(xiàn)精益生產(chǎn)和智能化制造。
7、工藝革新。制造活動是按照一定工序、一定工藝、一定組織而進行的。制造工藝是將物件如何做出來和如何做得更好的技術。制造工藝是制造業(yè)的核心技術,是制造業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重要抓手,是制造企業(yè)的看家本領和商業(yè)秘密。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)代替不了制造工藝,但可以賦能工藝革新,可以促進研究出更好的工藝。在當前智能化制造的推進中,對工藝革新重要性的認識和艱巨性的預估都遠遠不夠。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工藝革新的研究、優(yōu)化過程結(jié)合,在參數(shù)優(yōu)化、反饋補償、智能迭代、工藝仿真、數(shù)值模擬和方案比較等方面發(fā)揮作用,從而縮短工藝研究和優(yōu)化周期,觸發(fā)新工藝產(chǎn)生和應用。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),還可在工藝過程中實時監(jiān)控,改善工藝質(zhì)量,保證成品率的提高。
智能手機品牌企業(yè),從響應消費者美感出發(fā),不斷改變手機背板材料,而代工企業(yè)必須短期內(nèi)滿足和適應手機企業(yè)的變化。工業(yè)富聯(lián)為達到材料改變后的手機背板大批量生產(chǎn)的要求,從材料性能到加工工藝,從切削工具到切削參數(shù),從加工機床到質(zhì)量檢測,進行了一系列深入研究,其深度不亞于研究機構和高校。研究成功后在企業(yè)內(nèi)首先實現(xiàn)工藝驗證和批量生產(chǎn),并通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將加工設備聯(lián)網(wǎng),實時管控生產(chǎn)過程。既按智能手機企業(yè)要求完成了的訂單,又依此為基礎建立了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。山東臨沂中瑞電子有限公司生產(chǎn)的鐵氧體磁環(huán)線圈,批量大、手工作業(yè)多,為實現(xiàn)電感器智能化制造,首先從研究鐵氧體磁環(huán)線圈的自動繞制工藝入手,進而研制自動化裝備,再進行車間一系列智能化改造,最后完成電感器數(shù)字化車間的建設。與原工藝和老工廠比較,研發(fā)周期從8天縮短到3天,交貨期從35天縮短到7天,作業(yè)人員從70人減少到7人,不良品率從80ppm降到20ppm。
8、精益管理。精益是制造業(yè)的哲學和重要理念。從精益生產(chǎn)、準時化生產(chǎn)到精益管理、精益思維,制造企業(yè)進入到新的發(fā)展階段。但多數(shù)制造企業(yè)并未重視這一點,不免有些遺憾。精益生產(chǎn)、精益管理是智能制造的基礎和前提。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為制造企業(yè)實現(xiàn)精益生產(chǎn)和管理,提供了新的機會和手段,也為精益生產(chǎn)與智能制造的結(jié)合,提供了環(huán)境和可能。天津愛波瑞公司,在多年從事精益管理咨詢和幫助制造企業(yè)實施精益生產(chǎn)的基礎上,研究完成精益數(shù)字云(LDC),為大量中小制造企業(yè)提供便捷的工具和服務。九江石化通過建立一體化的能源管控中心平臺,建立針對高附加值用能的氫氣和瓦斯的產(chǎn)耗平衡模型和優(yōu)化系統(tǒng),以及對能源計劃、生產(chǎn)、優(yōu)化、評價的閉環(huán)管控,從而實現(xiàn)節(jié)能降耗,近3年,能源利用效率提高了4%。
9、營銷服務。制造業(yè)從“提供產(chǎn)品”向“產(chǎn)品+服務”轉(zhuǎn)型,后服務在制造業(yè)中的比重越來越大、越來越重要。伴隨企業(yè)經(jīng)營規(guī)模擴大,服務地域擴展、服務門類增多,信息通暢實時、物品調(diào)度供應、人員及時達到,顯得格外重要。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)給制造業(yè)營銷服務帶來便捷、實時、高效,并將從中數(shù)據(jù)反饋給制造過程,使制造更有效、更敏捷、更貼近用戶。樹根互聯(lián)、徐工漢云可為三一重工、徐工在各地使用的工程機械進行實時監(jiān)控,掌握運行狀態(tài),及時了解備品配件的情況,合理調(diào)度備品配件,就近安排維修和技術人員,為企業(yè)節(jié)省了時間,減少了開支,提高了效益,也為用戶提高了開機效率,減少了停工帶來的損失。
10、解決方案。將業(yè)務數(shù)字化、流程數(shù)字化等的經(jīng)驗、規(guī)范凝結(jié)成數(shù)字化解決方案,從為本企業(yè)或幾個企業(yè)解決本行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型問題,提升為細分行業(yè)的解決方案,并將其轉(zhuǎn)成適合上云的產(chǎn)品。行業(yè)內(nèi)一批企業(yè)尤其是中小企業(yè)可從平臺企業(yè)獲取SaaS、PaaS等服務,從而從面上促進整個行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。美云智數(shù),依托美的集團的智能制造業(yè)務實踐和KUKA機器人的自動化能力經(jīng)驗,已為汽車、家電、新能源等10多個行業(yè)提供覆蓋全價值鏈的數(shù)字化轉(zhuǎn)型服務。蕪湖埃夫特公司,在為衛(wèi)浴行業(yè)提供打磨機器人的基礎上,總結(jié)提煉成衛(wèi)浴行業(yè)機器人打磨解決方案,并提供云服務,為衛(wèi)浴行業(yè)的綠色、高效發(fā)展做出了貢獻。
制造業(yè)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合發(fā)展遠不止以上10個方面或領域,創(chuàng)新和創(chuàng)造永無止境,制造業(yè)發(fā)展永不停息,制造系統(tǒng)演進持續(xù)進行。演進的方向是“六個自”:自度量、自決策,自診斷,自維護,自適應,自學習。在努力逐漸降低人力在制造系統(tǒng)中比重、逐步提高人的知識和經(jīng)驗固化于制造系統(tǒng)中比重的過程中,在數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能制造的進程中,企業(yè)應根據(jù)自身實際,探求各種不同的模式,實行多種多樣的方式。
不論制造系統(tǒng)規(guī)模的大小、水平的高低、工作的難易,須始終不忘構建智能制造系統(tǒng)的目的:生產(chǎn)效率更高、單件成本更低、產(chǎn)品品質(zhì)更好、市場響應更快、資源消耗更少、環(huán)境影響更小、持續(xù)發(fā)展更強、職工生活更美。這“八個更”也是制造業(yè)永恒的主題。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)融合發(fā)展將使“八個更”更加豐富多彩,使制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提速提效,使我國制造業(yè)邁向又大又強的戰(zhàn)略目標盡早實現(xiàn)。
整理 | 天工TIME
來源 | 今日智造