中國軸承工業(yè)協(xié)會(huì) 總工程師 何加群
一、認(rèn)準(zhǔn)一個(gè)方向
習(xí)近平總書記指出。要“加速制造業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型”,要“以智能制造為主攻方向推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革和優(yōu)化升級(jí),推動(dòng)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)模式和企業(yè)形態(tài)根本性變革”。我們?cè)谕七M(jìn)我國軸承企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的時(shí)候,一定要認(rèn)準(zhǔn)智能制造這個(gè)主攻方向。
我們不要用了幾臺(tái)工業(yè)機(jī)器人就說實(shí)現(xiàn)了智能化,不要用了幾臺(tái)功能強(qiáng)大一點(diǎn)的數(shù)控機(jī)床就說實(shí)現(xiàn)了智能化。智能制造有確切的定義,嚴(yán)格的界定:
智能制造是一個(gè)不斷向深度與廣度發(fā)展的過程,是基于新一代數(shù)字與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù),貫穿于用戶、設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)、檢測、管理、服務(wù),及上下游企業(yè)等制造活動(dòng)各個(gè)環(huán)節(jié),具有信息深度自感知,智慧化自決策(多參數(shù)人工智能)、精確控制自執(zhí)行等功能的可控并可遠(yuǎn)程控制的具有反饋功能的先進(jìn)制造過程、系統(tǒng)與模式的總稱。
特別要注意前述智能制造定義中的“三自”——自感知(自檢測)、自決策(自診斷)、自執(zhí)行(自調(diào)控)。
智能制造不能一蹴而就,需要經(jīng)歷傳統(tǒng)制造→數(shù)字化制造→網(wǎng)絡(luò)化制造→智能化制造的發(fā)展。智能制造要“三不”:不要在落后的工藝基礎(chǔ)上搞智能化;不要在落后的管理基礎(chǔ)上搞智能化;不要沒有數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)就搞智能化。
主攻智能制造要經(jīng)過三個(gè)階段,首先是數(shù)字化,然后是網(wǎng)絡(luò)化,Z終達(dá)到智能化。應(yīng)該說,世界范圍內(nèi)現(xiàn)有的企業(yè)和產(chǎn)品達(dá)到智能化水平的還很少。智能化的基礎(chǔ)是數(shù)字化,首先把產(chǎn)品、整個(gè)生產(chǎn)過程、管理等都要引入數(shù)字化,也就是信息化的手段,這是智能制造的基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,再把不同的裝備和裝備、裝備和產(chǎn)品、裝備和人之間建立通信的路徑,Z終實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。在數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,才能談到智能制造。
二、推進(jìn)二個(gè)融合
習(xí)近平總書記指出,要“推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展。”“發(fā)揮數(shù)字技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的放大、疊加、倍增作用”。我國軸承企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,要把推進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展、信息化和工業(yè)化深度融合這二個(gè)“融合”作為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。
按照推進(jìn)二個(gè)融合的思路,我國軸承企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型要遵循三個(gè)原則:創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),數(shù)據(jù)支撐;需求優(yōu)先,重點(diǎn)突破;分類施策,全面推進(jìn)。
1、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)支撐
新世紀(jì)以來,移動(dòng)互聯(lián)、超級(jí)計(jì)算、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù)迅猛發(fā)展,我們要?jiǎng)?chuàng)新運(yùn)用新一代信息技術(shù),推進(jìn)其與制造技術(shù)融合,驅(qū)動(dòng)我國軸承企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
企業(yè)要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,必須數(shù)據(jù)支撐。實(shí)現(xiàn)數(shù)字化Z重要的是要做到“三個(gè)統(tǒng)一,一個(gè)同一”。三個(gè)“統(tǒng)一”就是要做到數(shù)字模型、源代碼、應(yīng)用程序編程接口(API)三個(gè)“統(tǒng)一”。一個(gè)“同一”就是一個(gè)企業(yè)必須有一個(gè)同一的數(shù)據(jù)庫——中央數(shù)據(jù)庫,從而消除信息孤島,消除 ERP 和 MES的割裂,實(shí)現(xiàn)縱向、橫向和端到端的數(shù)據(jù)打通,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自由流動(dòng)、實(shí)時(shí)調(diào)整、快速響應(yīng)。
2、需求優(yōu)先重點(diǎn)突破
企業(yè)需求是催生數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要?jiǎng)右。我們要研究企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的動(dòng)因是什么,是節(jié)約人力;是提高效率;是提高質(zhì)量;是降低成本;是縮短交貨期;是快速反應(yīng)市場;是節(jié)能降耗減排……企業(yè)Z急需的,就是Z能見效快的。我們要把企業(yè)的急需作為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型要重點(diǎn)突破的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
3、分類施策全面推進(jìn)
我國軸承行業(yè)的企業(yè)眾多,規(guī)模大小經(jīng)營狀況相差很大,信息化和精益生產(chǎn)的基礎(chǔ)也千差萬別。要根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況,根據(jù)企業(yè)的基礎(chǔ)條體分類施策,從不同起點(diǎn),全面推進(jìn)。工信部《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》提出,到2025年,70%以上的規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化,重點(diǎn)行業(yè)骨干企業(yè)初步應(yīng)用智能化;到2035年,規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)全面普及數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化,重點(diǎn)行業(yè)骨干企業(yè)基本實(shí)現(xiàn)智能化。
我國已進(jìn)入數(shù)字化制造大面積推廣階段,其中有一部分企業(yè),在完成數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造之后,具備了進(jìn)一步向智能化方向發(fā)展的能力。工信部在“十四五”期間要開展“智能工廠試點(diǎn)示范行動(dòng)”,選擇一批數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)好的企業(yè),探索建設(shè)智能工廠的路徑,為2025年之后的推廣提供案例和經(jīng)驗(yàn)。
三、夯實(shí)三個(gè)基礎(chǔ)
我國軸承企業(yè)要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,必須夯實(shí)三個(gè)基礎(chǔ),——信息技術(shù)的應(yīng)用與集成、中小企業(yè)數(shù)字化賦能、精益生產(chǎn)。
1、信息技術(shù)的應(yīng)用和集成
(1)系統(tǒng)模型建立與運(yùn)行
車間/工廠的總體設(shè)計(jì)、工藝流程及布局建立數(shù)字化模型,并進(jìn)行模擬仿真,實(shí)現(xiàn)規(guī)劃、生產(chǎn)、運(yùn)營全流程數(shù)字化管理。
(2)CAD/CAPP/PDM應(yīng)用與集成
應(yīng)用數(shù)字化三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)與計(jì)算機(jī)輔助工藝編制(CAPP)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品、工藝設(shè)計(jì)與仿真,并通過物理檢測與試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證與優(yōu)化。建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(PDM),實(shí)現(xiàn)CAD/CAPP/PDM產(chǎn)品數(shù)據(jù)的集成管理。
(3)關(guān)鍵技術(shù)裝備應(yīng)用
實(shí)現(xiàn)高檔數(shù)控機(jī)床與工業(yè)機(jī)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(chǔ)裝備等關(guān)鍵技術(shù)裝備的有效應(yīng)用與高度集成。
(4)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)建設(shè)
建立生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng),充分采集生產(chǎn)進(jìn)度、現(xiàn)場操作、質(zhì)量檢驗(yàn)、設(shè)備狀態(tài)、物料傳送等生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù),并實(shí)現(xiàn)可視化管理。
(5)制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)與企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)(ERP)建設(shè)
建立車間制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES),實(shí)現(xiàn)計(jì)劃、調(diào)度、質(zhì)量、設(shè)備、生產(chǎn)、能效的全過程閉環(huán)管理。建立企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)(ERP),實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈、物流、成本等企業(yè)經(jīng)營管理的優(yōu)化。
(6)工廠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)建設(shè)及信息集成
建立工廠內(nèi)部互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、工藝、制造、檢驗(yàn)、物流等制造過程各環(huán)節(jié)之間,特別是制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)和企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)(ERP)的高效協(xié)同與集成,建立全生命周期產(chǎn)品信息統(tǒng)一平臺(tái)。
(7)信息安全保障
建立工業(yè)信息安全管理制度和技術(shù)防護(hù)體系,網(wǎng)絡(luò)防護(hù)、應(yīng)急響應(yīng)等信息安全保障能力。建立功能安全保護(hù)系統(tǒng),采用全生命周期方法有效避免系統(tǒng)失效。
2、中小企業(yè)數(shù)字化賦能
要認(rèn)真貫徹落實(shí)國家工信部《中小企業(yè)數(shù)字化賦能專項(xiàng)行動(dòng)方案》,對(duì)廣大中小軸承企業(yè)實(shí)行數(shù)字化賦能。
集聚一批面向中小企業(yè)的數(shù)字化服務(wù)商,培育推廣一批符合中小企業(yè)需求的數(shù)字化平臺(tái)、系統(tǒng)解決方案、產(chǎn)品和服務(wù),助推中小企業(yè)通過數(shù)字化賦能,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,高質(zhì)量發(fā)展。
(1)助推中小企業(yè)上云用云,獲取資源和服務(wù)
要引導(dǎo)數(shù)字化服務(wù)商面向中小企業(yè)推出云制造平臺(tái)和云服務(wù)平臺(tái),支持中小企業(yè)設(shè)備上云和業(yè)務(wù)系統(tǒng)向云端遷移,幫助中小企業(yè)從云上獲取資源和應(yīng)用服務(wù),滿足中小企業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理、市場營銷等業(yè)務(wù)系統(tǒng)云化需求。
(2)搭建數(shù)字化平臺(tái),促進(jìn)中小企業(yè)生產(chǎn)要素?cái)?shù)字化
搭建技術(shù)水平高、集成能力強(qiáng)、行業(yè)應(yīng)用廣的數(shù)字化平臺(tái),應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算、5G、人工智能、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)/虛擬現(xiàn)實(shí)等新興技術(shù),促進(jìn)中小企業(yè)生產(chǎn)要素?cái)?shù)字化、生產(chǎn)過程柔性化及系統(tǒng)服務(wù)集成化。
(3)開發(fā)應(yīng)用數(shù)字化運(yùn)營解決方案
針對(duì)不同類型的中小企業(yè)的需求場景,開發(fā)使用便捷、成本低廉的中小企業(yè)數(shù)字化運(yùn)營解決方案。
(4)加強(qiáng)數(shù)據(jù)資源共享和開發(fā)利用
支持供應(yīng)鏈上下游企業(yè)打通不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)聯(lián)通渠道,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息暢通、制造資源共享和生產(chǎn)過程協(xié)同。
(5)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)安全保障
推動(dòng)中小企業(yè)強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)安全保障措施。
3、精益生產(chǎn)
企業(yè)要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,Z終實(shí)現(xiàn)智能制造,必須要有精益生產(chǎn)的基礎(chǔ)。
精益生產(chǎn)的要點(diǎn):
(1)精益管理思維
精益管理思維的核心就是以Z小資源投入,包括人力、設(shè)備、資金、材料、時(shí)間和空間,創(chuàng)造出盡可能多的價(jià)值,降低成本、提高質(zhì)量、加快流程速度和改善資本投入產(chǎn)出,為顧客提供滿意的產(chǎn)品和服務(wù),實(shí)現(xiàn)價(jià)值Z大化。
(2)執(zhí)行力強(qiáng)的組織架構(gòu)
構(gòu)建執(zhí)行力強(qiáng)的組織架構(gòu),明確界定各部門、崗位的目標(biāo)、職責(zé)和權(quán)限,建立相應(yīng)的授權(quán)、檢查和逐級(jí)問責(zé)制度,確保其在授權(quán)范圍內(nèi)履行職能;設(shè)立涵蓋企業(yè)所有運(yùn)營環(huán)節(jié)的控制架構(gòu),并制定各層級(jí)之間的控制程序,保證企業(yè)高管層下達(dá)的指令能夠嚴(yán)格執(zhí)行。
(3)標(biāo)準(zhǔn)化并持續(xù)改進(jìn)的敏捷業(yè)務(wù)流程
優(yōu)化和標(biāo)準(zhǔn)化業(yè)務(wù)流程,并持續(xù)改進(jìn),包括拉動(dòng)式生產(chǎn)、少庫存無間斷作業(yè)、均衡一致的生產(chǎn)節(jié)拍、精準(zhǔn)的物流、信息流,從而保證準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)。
(4)5S的現(xiàn)場管理
通過5S的推進(jìn)和落實(shí),使現(xiàn)場時(shí)刻處于有序安排持續(xù)改善的狀態(tài)。5S是:整理(SEIRI)、整頓(SEITON)、清掃(SEISO)、清潔(SEIKETSU)、素養(yǎng)(SHITSUKE)。
(5)全員全過程的質(zhì)量控制
通過對(duì)全員活動(dòng)的監(jiān)管、約束、考核,全過程的規(guī)范,實(shí)現(xiàn)全員全過程的質(zhì)量控制,從而保證質(zhì)量無差錯(cuò)零缺陷。
(6)工藝裝備的數(shù)控化
新購置的設(shè)備采用數(shù)控設(shè)備和由數(shù)控設(shè)備組建的自動(dòng)、半自動(dòng)生產(chǎn)線。用數(shù)控技術(shù)改造傳統(tǒng)設(shè)備。數(shù)控化率達(dá)到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。
四、實(shí)現(xiàn)四個(gè)數(shù)字化
企業(yè)是否實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,表現(xiàn)在是否實(shí)現(xiàn)研發(fā)設(shè)計(jì)、企業(yè)管理、產(chǎn)品制造和產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建四個(gè)數(shù)字化。
1、研發(fā)設(shè)計(jì)數(shù)字化
通過模擬仿真,建立產(chǎn)品數(shù)字化模型,實(shí)現(xiàn)CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))/ CAE(計(jì)算機(jī)輔助工程分析)/CAPP (計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì))/ PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)等單項(xiàng)信息技術(shù)的應(yīng)用和集成,實(shí)現(xiàn)研發(fā)設(shè)計(jì)數(shù)字化。
2、企業(yè)管理數(shù)字化
建立企業(yè)資源計(jì)劃管理系統(tǒng)(ERP)、產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)(PLM)、客戶關(guān)系管理系統(tǒng)(CRM)、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)(SCM)等,并實(shí)際運(yùn)行,由單項(xiàng)信息技術(shù)的運(yùn)用,發(fā)展到綜合集成;進(jìn)而發(fā)展到PDM—MES—PLM—ERP的高效協(xié)同與綜合集成。
培育企業(yè)互聯(lián)互通的生態(tài)體系。建立企業(yè)中央數(shù)據(jù)庫,運(yùn)用云技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù),以數(shù)據(jù)流為核心,人、機(jī)器、產(chǎn)品互聯(lián)互通,人人互聯(lián)、人機(jī)互聯(lián)、機(jī)物互聯(lián)、機(jī)機(jī)互聯(lián),實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部信息流、物流和資金流的集成,企業(yè)內(nèi)部所有環(huán)節(jié)無縫對(duì)接。
3、產(chǎn)品制造數(shù)字化
(1)產(chǎn)品制造裝備數(shù)字化——
工廠裝備應(yīng)用深度融入數(shù)字化技術(shù)的數(shù)控系統(tǒng)、控制器(PLC)、伺服電機(jī)、電子標(biāo)簽(RFLD)等功能部件。
實(shí)現(xiàn)編程、操作、維護(hù)和管理的數(shù)字化。切削工藝及切削參數(shù)自動(dòng)優(yōu)化。整機(jī)操作自動(dòng)裝卡、自動(dòng)對(duì)刀、自動(dòng)切削。
具有主軸監(jiān)控和溫度補(bǔ)償、運(yùn)動(dòng)部件的位置補(bǔ)償和熱補(bǔ)償、加工件在機(jī)精度檢測和補(bǔ)償、刀具(磨具)磨損和破損在機(jī)監(jiān)控和自動(dòng)修正補(bǔ)償?shù)裙δ堋?/p>
(2)產(chǎn)品生產(chǎn)過程數(shù)字化——
應(yīng)用具有人力資源管控、設(shè)備運(yùn)行管控、生產(chǎn)工藝管控、進(jìn)度計(jì)劃管控、生產(chǎn)工單管控、物料供應(yīng)管控、產(chǎn)品質(zhì)量管控、工磨具管控和生產(chǎn)可視化等模塊的MES系統(tǒng)(制造執(zhí)行系統(tǒng))。
運(yùn)用這一系統(tǒng),能夠?qū)崟r(shí)采集機(jī)床信息、掌握設(shè)備狀態(tài)、進(jìn)行設(shè)備效率分析、成本分析、質(zhì)量分析、工單計(jì)劃、生產(chǎn)趨勢(shì)分析,適時(shí)控制、調(diào)整、預(yù)警,并可通過手機(jī)終端,訪問車間管理信息。
4、產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建數(shù)字化
企業(yè)組織結(jié)構(gòu)由金字塔式轉(zhuǎn)變?yōu)楸馄交仃囀。業(yè)務(wù)流程由串聯(lián)轉(zhuǎn)變?yōu)椴⒙?lián),去中間化,去中介化,以數(shù)據(jù)流為核心,暢通產(chǎn)業(yè)鏈,企業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)與用戶和供應(yīng)商實(shí)現(xiàn)信息實(shí)時(shí)同步、互聯(lián)互通,以利于快速響應(yīng)用戶訂單,整合用戶碎片化需求。實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)縱向、橫向和端對(duì)端的集成,形成覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化。
總審:牛輝
責(zé)編:陶鵬
編輯:秦菲
(來源:中國軸協(xié))