傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型之路:數(shù)字化工廠
2022-04-14
一、前言
在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，企業(yè)必需了解和掌握一些新的技術(shù)，其中包括：
① 產(chǎn)品生命周期管理，即從產(chǎn)品的需求開始，到產(chǎn)品淘汰報(bào)廢的全部生命歷程的管理。
② 質(zhì)量管理，在質(zhì)量方面指揮和控制，保證產(chǎn)品符合客戶要求。
③ 生產(chǎn)調(diào)度管理，即計(jì)劃、實(shí)施、檢查、總結(jié)循環(huán)活動(dòng)的管理。
④ 生產(chǎn)管理，它是面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理，從訂單、進(jìn)行生產(chǎn)到流程控制的監(jiān)控管理。
⑤ 設(shè)備維護(hù)管理，在制造業(yè)中更多指企業(yè)的設(shè)備/設(shè)施維護(hù)管理。
……
2.智能裝備-自動(dòng)化設(shè)備
通過引進(jìn)自動(dòng)化設(shè)備，工廠產(chǎn)能信息與系統(tǒng)連接，系統(tǒng)將收集的信息匯總和分析，整理出工廠所需要的生產(chǎn)數(shù)據(jù)報(bào)告。轉(zhuǎn)型引進(jìn)自動(dòng)化設(shè)備，有以下好處：
① 自動(dòng)化流水線具有性能穩(wěn)定、所需人工少、生產(chǎn)效率高、單件產(chǎn)品的制造成本將大幅降低、占用場(chǎng)地更少等；標(biāo)準(zhǔn)化程度高、產(chǎn)量需求大、生產(chǎn)工序多的產(chǎn)品相對(duì)更適合自動(dòng)化流水線生產(chǎn)。
② 自動(dòng)化流水線是用來將一個(gè)產(chǎn)品傳輸?shù)较乱粋€(gè)流程的設(shè)備，它的應(yīng)用可以使得企業(yè)的生產(chǎn)效率大大提升，獲得更大的效益，適用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)成熟、市場(chǎng)需求量巨大、裝配工序多、長(zhǎng)期生產(chǎn)的產(chǎn)品。
③ 在大批、大量生產(chǎn)中采用自動(dòng)化流水線能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動(dòng)條件，縮減生產(chǎn)占地面積，降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期，保證生產(chǎn)均衡性，有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
制造業(yè)數(shù)字化過程主要有七大關(guān)鍵，其中有四個(gè)是針對(duì)產(chǎn)品方面，三個(gè)針對(duì)過程關(guān)系方面。
產(chǎn)品方面主要有產(chǎn)品數(shù)字的準(zhǔn)確性、生產(chǎn)的及時(shí)性、產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品成本。現(xiàn)代工廠追求0庫(kù)存，在信息化支持下實(shí)現(xiàn)合理的生產(chǎn)計(jì)劃，能快速響應(yīng)市場(chǎng)的變化，快速生產(chǎn)出市場(chǎng)需求的多樣性產(chǎn)品，并能確保產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性以及更低的成本。
在過程關(guān)系方面，主要因素在設(shè)備磨損及運(yùn)行管理/維護(hù)成本、環(huán)境問題/法規(guī)的符合性和工人安全方面。意外停機(jī)會(huì)給工廠帶來嚴(yán)重?fù)p失，機(jī)器的合理維護(hù)對(duì)降低工廠成本是至關(guān)重要的，將生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理后，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)過過程，預(yù)測(cè)機(jī)器損壞的正確時(shí)間，可以及時(shí)安排適當(dāng)?shù)木S護(hù)計(jì)劃。隨著環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng)，工廠制造需要考慮可持續(xù)、綠色環(huán)保的方式進(jìn)行，同時(shí)要保障工人的安全和健康。
四、結(jié)語(yǔ)
隨著現(xiàn)代制造對(duì)產(chǎn)品開發(fā)的要求不斷提升，以及產(chǎn)品逐步轉(zhuǎn)向多品種、小批量的訂單模式，企業(yè)內(nèi)各系統(tǒng)之間的統(tǒng)一性與有效整合問題就逐漸浮出水面。目前大多數(shù)企業(yè)面臨的是對(duì)原來工廠，從基礎(chǔ)信息化與自動(dòng)化向數(shù)字化改造的問題。無(wú)論是建新廠還是改造老廠，首先要面對(duì)的問題就是數(shù)字化工廠的規(guī)劃，而每一家企業(yè)所處的階段都不盡相同，這就需要梳理企業(yè)現(xiàn)狀，量身定制符合自身的數(shù)字化工廠規(guī)劃藍(lán)圖。
數(shù)字化工廠的益處是顯而易見的，一些傳統(tǒng)行業(yè)也逐漸開始踏進(jìn)數(shù)字化工廠階段：如打印耗材、硒鼓組裝、電子裝配等。但是科學(xué)建立數(shù)字化工廠是一個(gè)長(zhǎng)期、持續(xù)的過程，企業(yè)需建立長(zhǎng)期、持續(xù)建設(shè)的觀念。數(shù)字化工廠是智能工廠的落腳點(diǎn)，而智能工廠又是工業(yè)4.0的基礎(chǔ)和落腳點(diǎn)。只有實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化工廠，才有可能實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0。
近年來，隨著“工業(yè)4.0”的熱潮從德國(guó)涌向全球，越來越多的制造企業(yè)正決意將未來智能制造的愿景變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，以便能在數(shù)字化的工業(yè)變革中盡早謀篇布局。全球各主要經(jīng)濟(jì)體都在大力推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)，在工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智能工廠等熱潮下，眾多優(yōu)秀制造企業(yè)都開展了智能工廠建設(shè)實(shí)踐。但企業(yè)要想跨進(jìn)“工業(yè)4.0”，還有很漫長(zhǎng)的路要走。企業(yè)升級(jí)演進(jìn)的道路基本都可概括為：傳統(tǒng)制造業(yè)-數(shù)字化工廠-智能工廠-工業(yè)4.0。
在傳統(tǒng)制造業(yè)中，一個(gè)錯(cuò)誤的操作或設(shè)計(jì)可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的損失，那么如何確保產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到消費(fèi)過程都能正常運(yùn)行，將制造過程可視化是一種極佳的方法。因此，數(shù)字化工廠包括了產(chǎn)品數(shù)字化、設(shè)備數(shù)字化、制造過程數(shù)字化、管理數(shù)字化等。隨著信息化技術(shù)的發(fā)展成熟，采用數(shù)字化工廠的企業(yè)將獲得更多的競(jìng)爭(zhēng)力。
二、數(shù)字化工廠的兩大重要基礎(chǔ)：工業(yè)系統(tǒng)與智能裝備
1.支持?jǐn)?shù)字化的工業(yè)系統(tǒng)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，企業(yè)必需了解和掌握一些新的技術(shù)，其中包括：
① 產(chǎn)品生命周期管理，即從產(chǎn)品的需求開始，到產(chǎn)品淘汰報(bào)廢的全部生命歷程的管理。
② 質(zhì)量管理，在質(zhì)量方面指揮和控制，保證產(chǎn)品符合客戶要求。
③ 生產(chǎn)調(diào)度管理，即計(jì)劃、實(shí)施、檢查、總結(jié)循環(huán)活動(dòng)的管理。
④ 生產(chǎn)管理，它是面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理，從訂單、進(jìn)行生產(chǎn)到流程控制的監(jiān)控管理。
⑤ 設(shè)備維護(hù)管理，在制造業(yè)中更多指企業(yè)的設(shè)備/設(shè)施維護(hù)管理。
……
2.智能裝備-自動(dòng)化設(shè)備
通過引進(jìn)自動(dòng)化設(shè)備，工廠產(chǎn)能信息與系統(tǒng)連接，系統(tǒng)將收集的信息匯總和分析，整理出工廠所需要的生產(chǎn)數(shù)據(jù)報(bào)告。轉(zhuǎn)型引進(jìn)自動(dòng)化設(shè)備，有以下好處：
① 自動(dòng)化流水線具有性能穩(wěn)定、所需人工少、生產(chǎn)效率高、單件產(chǎn)品的制造成本將大幅降低、占用場(chǎng)地更少等；標(biāo)準(zhǔn)化程度高、產(chǎn)量需求大、生產(chǎn)工序多的產(chǎn)品相對(duì)更適合自動(dòng)化流水線生產(chǎn)。
② 自動(dòng)化流水線是用來將一個(gè)產(chǎn)品傳輸?shù)较乱粋€(gè)流程的設(shè)備，它的應(yīng)用可以使得企業(yè)的生產(chǎn)效率大大提升，獲得更大的效益，適用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)成熟、市場(chǎng)需求量巨大、裝配工序多、長(zhǎng)期生產(chǎn)的產(chǎn)品。
③ 在大批、大量生產(chǎn)中采用自動(dòng)化流水線能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動(dòng)條件，縮減生產(chǎn)占地面積，降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期，保證生產(chǎn)均衡性，有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
制造業(yè)數(shù)字化過程主要有七大關(guān)鍵，其中有四個(gè)是針對(duì)產(chǎn)品方面，三個(gè)針對(duì)過程關(guān)系方面。
產(chǎn)品方面主要有產(chǎn)品數(shù)字的準(zhǔn)確性、生產(chǎn)的及時(shí)性、產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品成本。現(xiàn)代工廠追求0庫(kù)存，在信息化支持下實(shí)現(xiàn)合理的生產(chǎn)計(jì)劃，能快速響應(yīng)市場(chǎng)的變化，快速生產(chǎn)出市場(chǎng)需求的多樣性產(chǎn)品，并能確保產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性以及更低的成本。
在過程關(guān)系方面，主要因素在設(shè)備磨損及運(yùn)行管理/維護(hù)成本、環(huán)境問題/法規(guī)的符合性和工人安全方面。意外停機(jī)會(huì)給工廠帶來嚴(yán)重?fù)p失，機(jī)器的合理維護(hù)對(duì)降低工廠成本是至關(guān)重要的，將生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理后，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)過過程，預(yù)測(cè)機(jī)器損壞的正確時(shí)間，可以及時(shí)安排適當(dāng)?shù)木S護(hù)計(jì)劃。隨著環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng)，工廠制造需要考慮可持續(xù)、綠色環(huán)保的方式進(jìn)行，同時(shí)要保障工人的安全和健康。
四、結(jié)語(yǔ)
隨著現(xiàn)代制造對(duì)產(chǎn)品開發(fā)的要求不斷提升，以及產(chǎn)品逐步轉(zhuǎn)向多品種、小批量的訂單模式，企業(yè)內(nèi)各系統(tǒng)之間的統(tǒng)一性與有效整合問題就逐漸浮出水面。目前大多數(shù)企業(yè)面臨的是對(duì)原來工廠，從基礎(chǔ)信息化與自動(dòng)化向數(shù)字化改造的問題。無(wú)論是建新廠還是改造老廠，首先要面對(duì)的問題就是數(shù)字化工廠的規(guī)劃，而每一家企業(yè)所處的階段都不盡相同，這就需要梳理企業(yè)現(xiàn)狀，量身定制符合自身的數(shù)字化工廠規(guī)劃藍(lán)圖。
數(shù)字化工廠的益處是顯而易見的，一些傳統(tǒng)行業(yè)也逐漸開始踏進(jìn)數(shù)字化工廠階段：如打印耗材、硒鼓組裝、電子裝配等。但是科學(xué)建立數(shù)字化工廠是一個(gè)長(zhǎng)期、持續(xù)的過程，企業(yè)需建立長(zhǎng)期、持續(xù)建設(shè)的觀念。數(shù)字化工廠是智能工廠的落腳點(diǎn)，而智能工廠又是工業(yè)4.0的基礎(chǔ)和落腳點(diǎn)。只有實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化工廠，才有可能實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0。
