基于現(xiàn)代化發(fā)展的智能制造

01

序言根植“綠水青山就是金山銀山”理念的人與自然和諧共生的現(xiàn)代化發(fā)展成為了我國制造業(yè)在今后很長一段時間內(nèi)綠色低碳建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展推進(jìn)的戰(zhàn)略性指導(dǎo)思想。隨著疫情防控進(jìn)入新階段，世界經(jīng)濟必將迎來大發(fā)展的春天，包含工業(yè)母機、新一代信息技術(shù)、汽車裝備在內(nèi)的裝備制造業(yè)又逢新契機，以數(shù)字化轉(zhuǎn)型、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、智能化變革為目標(biāo)的企業(yè)戰(zhàn)略布局、資金運作、設(shè)施投入、人員配置和服務(wù)優(yōu)化等工作也將面臨市場新挑戰(zhàn)。02

現(xiàn)代化發(fā)展下智能制造建設(shè)形勢及舉措商界流行這樣一句話：一個企業(yè)成功的源泉來自于內(nèi)外部綜合因素，但是企業(yè)失敗的力量來自于內(nèi)部。在國家錨定現(xiàn)代化發(fā)展、民眾釋放壓抑需求的消費提振年內(nèi)，企業(yè)的智能制造建設(shè)務(wù)必做好場景建設(shè)的統(tǒng)籌布局、資金運作的良性循環(huán)，設(shè)施投入的綠色低碳、人員配置的精干高效及服務(wù)優(yōu)化的取精去糟等變革性舉措，不斷自我驅(qū)動，保持長久活力，方可適應(yīng)寒冬過后行業(yè)市場爆發(fā)式增長的新形勢，以強健的組織、創(chuàng)新的管理思維、快速的反應(yīng)機制、卓越的產(chǎn)品品質(zhì)和貼心的客戶服務(wù)來贏得市場先機。2.1

場景建設(shè)統(tǒng)籌布局工信部《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》等文件明確了673個綠色工廠、110個智能制造示范工廠、241個智能制造優(yōu)秀場景。它們分布在各省、自治區(qū)、直轄市，涉及汽車、鋼鐵、航空、機床、電子、奶業(yè)和醫(yī)藥等領(lǐng)域，既有產(chǎn)線柔性配置、智能在線檢測、能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測，也有資源動態(tài)組織、質(zhì)量優(yōu)化追溯、工藝動態(tài)調(diào)優(yōu)，還有監(jiān)測診斷遠(yuǎn)程運維、智能倉儲物流、精準(zhǔn)作業(yè)派工與人機協(xié)同作業(yè)等。在未來智能制造建設(shè)時，企業(yè)應(yīng)當(dāng)貫徹工信部聯(lián)通裝〔2022〕187號《“機器人＋”應(yīng)用行動實施方案》要求，借鑒優(yōu)秀場景建設(shè)經(jīng)驗，統(tǒng)籌經(jīng)營發(fā)展戰(zhàn)略，擬定數(shù)字化供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)下柔性系統(tǒng)的投資規(guī)劃，階段性或一步到位完成“計劃→執(zhí)行→控制”全生產(chǎn)流程的建造，在上游鏈條（軟硬件廠商）、中間鏈條（智能裝備制造及方案設(shè)計供應(yīng)商）、末端鏈條（制造商）的共同支持下，實現(xiàn)智能工廠發(fā)展模式的研發(fā)創(chuàng)新、廠房創(chuàng)新、制造創(chuàng)新、零件創(chuàng)新和物流創(chuàng)新，使柔性系統(tǒng)的協(xié)同、企業(yè)、工廠、車間與設(shè)備五個層面形成閉環(huán)的彼此聯(lián)系。2.2

資金運作良性循環(huán)從圖1所示智能工廠基本架構(gòu)看出，協(xié)同、企業(yè)等五個層面均會涉及設(shè)備購置、廠房建設(shè)、管網(wǎng)鋪設(shè)和人員安排等任務(wù)。這些任務(wù)離不開重大資金投入，在買賣合同簽訂后，投資方只有支付一定比例（30%～40%）的定金，供應(yīng)方才會啟動標(biāo)的物的制造；在工廠建設(shè)初期，投資方需支付一部分辦公勤雜人員的工資并繳納社會保險；在標(biāo)的物發(fā)往工廠前，投資方只有按合同繳足發(fā)貨款（30%～50%），供應(yīng)方才會將其運至現(xiàn)場安調(diào)。龐大的資金支出對于任何投資方都是嚴(yán)峻考驗，一旦資金延付甚至斷檔，就會導(dǎo)致工期拖后乃至建造停滯。作為以利潤最大化為目的的每個企業(yè)都需要采取有效手段，保證資金良性循環(huán)，才能維持正常運營。常見手段有：做足原始資金積累、分段分期投資建造、搞好融資服務(wù)、及時收回現(xiàn)有商品的應(yīng)收賬款、加大現(xiàn)有商品的存貨周轉(zhuǎn)速度并擴大銷售規(guī)模、縮減行政人員差旅費用、減緩員工收入增長、節(jié)省管理性支出、引入末位淘汰機制激活員工活力、裁撤利潤率低的產(chǎn)品線、變賣部分閑置資產(chǎn)、出租空置廠房、利用好政府的減稅降費政策及源頭做好預(yù)算和決算等。2.3

設(shè)施投入綠色低碳無論從國家政策，還是百姓日常生活，綠色低碳模式都已遍地開花。在鋼鐵、建材、石化化工、有色金屬、印染、造紙、化學(xué)原料、電鍍、農(nóng)副食品加工、工業(yè)涂裝、包裝印刷和汽車等行業(yè)的智能制造建設(shè)中，基于機器人的焊接、裝配、噴涂、搬運、磨拋、分揀、包裝、噴釉和修胚等環(huán)節(jié)是必不可少的。因此，在相應(yīng)設(shè)施投入時，投資方應(yīng)以“打造綠色低碳工廠、工業(yè)園區(qū)、供應(yīng)鏈”為目標(biāo)，統(tǒng)籌規(guī)劃好“無廢工廠”建設(shè)方案，做好綠色制造技術(shù)創(chuàng)新及集成應(yīng)用。圖1智能工廠基本架構(gòu)廠房建造過程中，選用綠色建材——綠化混凝土、生態(tài)水泥、節(jié)能墻材等，采用加氣砼砌塊、聚苯板等來減小外部氣溫對內(nèi)部空間的影響，房頂鋪設(shè)分布式光伏提供電力供應(yīng)。采取分散式風(fēng)電、多元儲能、高效熱泵、余熱余壓利用、廢氣廢水廢液回用、重點用能設(shè)備云平臺調(diào)控以及擴大電氣化終端用能設(shè)備使用比例等措施，打造園區(qū)能源資源綜合利用工程，實現(xiàn)碳排放的數(shù)字化管理與智能管控。采取先進(jìn)適用的綠色低碳新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，實施生產(chǎn)工藝深度脫碳、工業(yè)流程再造、二氧化碳回收循環(huán)利用等工程，做到減碳去碳的清潔生產(chǎn)。利用大數(shù)據(jù)、5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能和數(shù)字孿生等技術(shù)，統(tǒng)籌共享低碳信息源和工業(yè)大數(shù)據(jù)流，實現(xiàn)跨行業(yè)耦合、跨區(qū)域協(xié)同、跨領(lǐng)域配給。2.4

人員配置精干高效在智能工廠的“計劃→執(zhí)行→控制”全生產(chǎn)流程內(nèi)，客戶研判市場動態(tài)，挖掘商機并向工廠提交個性化訂單；工廠決策人分析訂單及財務(wù)預(yù)算后，經(jīng)由辦公網(wǎng)絡(luò)發(fā)出計劃生產(chǎn)指令。研發(fā)部接到指令，協(xié)調(diào)相關(guān)部門設(shè)計配方，傳送至MES系統(tǒng)；技術(shù)部結(jié)合產(chǎn)品特性，給出工藝清單及配貨要求；MES工程師修改產(chǎn)線配方，制定生產(chǎn)方案，發(fā)給分布式控制系統(tǒng)；車間施工員編制加工程序，調(diào)換工裝夾具，試運行產(chǎn)線，調(diào)試動態(tài)實時向上反饋。包裝設(shè)計部也會根據(jù)生產(chǎn)指令，與客戶溝通，設(shè)計合規(guī)的包裝形象。待全部準(zhǔn)備就緒后，設(shè)備層面開機生產(chǎn)，物料裝調(diào)、切削加工、毛刺去除、二維碼刻打、識別轉(zhuǎn)序、成品檢驗、分類碼垛并裝箱包裝，運至倉庫等待發(fā)給客戶。雖說智能工廠已高度自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，但并不是一個人也不需要。在上述流程內(nèi)，有法律合規(guī)、財務(wù)運行、倉儲物流及市場輿情等管理人員，有產(chǎn)品設(shè)計、工藝分解、質(zhì)量監(jiān)視等技術(shù)人員，有產(chǎn)線調(diào)試、設(shè)備維護、能源管控等工程人員，也有中控值班、后勤保障、出入查驗等操作人員。他們的數(shù)量與工廠的智能化程度密切相關(guān)，同樣工廠的高效運行也離不開他們精湛的技藝發(fā)揮。既需要工廠規(guī)章制度約束員工行為、激發(fā)奮斗激情，也需要員工時刻保持危機意識，不斷學(xué)習(xí)，掌握智能運維相關(guān)技術(shù)，緊跟智能制造發(fā)展形勢，確保自己不掉隊。2.5

服務(wù)優(yōu)化取精去糟產(chǎn)品推向市場后，消費者既會掃描二維碼識別性能參數(shù)、特點用途及操作方法，也會在協(xié)同層面提交使用心得、售后服務(wù)要求。這就要求工廠的市場輿情人員成為一名敏銳的產(chǎn)品需求“獵手”，本著“客戶是工廠的衣食父母，沒有客戶的產(chǎn)品就是廢品，沒有客戶的市場就是零”的宗旨，熱心對外服務(wù)，做好“服務(wù)即營銷，服務(wù)即品牌”的文化踐行。在工廠內(nèi)部，早先的跑斷腿、不停嘴的跟蹤模式一去不復(fù)返，現(xiàn)已換做數(shù)字孿生工廠辦公室內(nèi)搜索定位、“拖拉拽”等遠(yuǎn)程可視化的簡單交互。當(dāng)然，數(shù)字孿生的應(yīng)用離不開傳感器、通信模組、數(shù)采軟件、算法等軟硬件的基礎(chǔ)支撐，以及運行載體對于設(shè)備運行狀況、生產(chǎn)線生產(chǎn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)采集與高效處理，同時還依賴于三維技術(shù)還