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智能制造9個可具體落地的業務模式

2019-06-24248

2015年中國制造2025戰略發布后,經過4年的摸索,逐步形成了智能制造的業務落地模式,相關企業根據自身特點展開了這些智能制造項目的落地部署。

初步總結了一下,包含了以下9種模式。

1)以滿足用戶個性化需求為引領的大規模個性化定制模式

2)以縮短產品研制周期為核心的產品全生命周期數字一體化模式

3)基于工業互聯網的遠程運維服務模式

4)以供應鏈優化為核心的網絡協同制造模式

5)以打通企業運營“信息孤島”為核心的智能工廠模式

6)以質量管控為核心的產品全生命周期可追溯模式

7)以提高能源資源利用率為核心的全生產過程能源優化管理模式

8)基于云平臺的社會化協同制造模式

9)快速響應多樣化市場需求的柔性制造模式

8大方向,69個功能模塊,451個知識點。

我們分別對這9種業務進行功能概念性介紹,讓大家有一個初步的印象,后面針對具體的業務,我們將邀請相關專業人士進行系統的闡述。

1.快速響應多樣化市場需求的柔性制造模式

中國國家軍用標準定義為“柔性制造系統是由數控加工設備、物料運儲裝置和計算機控制系統組成的自動化制造系統,它包括多個柔性制造單元,能根據制造任務或生產環境的變化迅速進行調整,適用于多品種、中小批量生產。”

簡單地說,FMS是由若干數控設備、物料運貯裝置和計算機控制系統組成的并能根據制造任務和生產品種變化而迅速進行調整的自動化制造系統。

柔性制造的模式其實廣泛存在,比如定制,這種以消費者為導向的,以需定產的方式對立的是傳統大規模量產的生產模式。在柔性制造中,考驗的是生產線和供應鏈的反應速度。

第一方面是系統適應外部環境變化的能力,可用系統滿足新產品要求的程度來衡量;

第二方面是系統適應內部變化的能力,可用在有干擾(如機器出現故障)情況下,系統的生產率與無干擾情況下的生產率期望值之比來衡量。

2.以滿足用戶個性化需求為引領的大規模個性化定制模式

大規模定制(Mass Customization,MC)是一種集企業、客戶、供應商、員工和環境于一體,在系統思想指導下,用整體優化的觀點,充分利用企業已有的各種資源,在標準技術、現代設計方法、信息技術和先進制造技術的支持下,根據客戶的個性化需求,以大批量生產的低成本、高質量和效率提供定制產品和服務的生產方式。

大規模定制的基本思想在于通過產品結構和制造流程的重構,運用現代化的信息技術、新材料技術、柔性制造技術等一系列高新技術,把產品的定制生產問題全部或者部分轉化為批量生產,以大規模生產的成本和速度,為單個客戶或小批量多品種市場定制任意數量的產品。

大規模定制的核心是產品品種的多樣化和定制化急劇增加,而不相應增加成本;其范疇是個性化定制產品和服務的大規模生產;其最大優點是提供戰略優勢和經濟價值。

基本思路是基于產品族零部件和產品結構的相似性、通用性,利用標準化模塊化等方法降低產品的內部多樣性。增加顧客可感知的外部多樣性,通過產品和過程重組將產品定制生產轉化或部分轉化為零部件的批量生產,從而迅速向顧客提供低成本、高質量的定制產品。

大規模定制生產方式包括了諸如時間的競爭、精益生產和微觀銷售等管理思想的精華。其方法模式得到了現代生產、管理、組織、信息、營銷等技術平臺的支持,因而就有超過以往生產模式的優勢,更能適應網絡經濟和經濟技術國際一體化的競爭局面

3.縮短產品研制周期為核心的產品全生命周期數字一體化模式

產品全生命周期管理系統(product lifecycle management,以下簡稱PLM)是一種企業信息化的戰略,把人過程和信息有效地集成在一起,作用于整個企業,遍歷產品從概念到報廢的全生命周期,支持與產品相關的協作、研發、管理、分發和使用產品定義信息。

1)產品全生命周期管理系統(PLM )的目標

建立統一的產品研發設計工藝協同及科技項目管控平臺,提高研發效率,提升產品質量。在此基礎上,逐漸進行業務擴展,實現跨前期規劃、研發設計生產制造、維護維修的產品全生命周期管理,縮短產品開發周期,提高產品創新能力,滿足科研與制造業不斷發展變化的需求,提高企業核心競爭力。

2)PLM主要作用

PLM的主要應用作用是整合以產品數據管理為核心的產品數據平臺和以ERP為核心的產供銷服資源管理平臺,減少中間環節,使所開發出來的產品更符合市場的需求。一方面縮短產品從研發到投產的周期;另一方面可以從系統中及時獲取其它部門提供的相關信息,為產品研發和改善提供依據。總之,面向制造以產品全生命周期為主線,為企業提供設計、生產、銷售、服務的一體化應用是PLM的發展趨勢。

4.基于工業互聯網的遠程運維服務模式

很多人所理解的就是設備上云,那么設備上云后用來做什么呢?我們需要站在運維需求角度來看這個問題。

對已建工廠設備進行在線智能監控,并進行系統預警與優化控制;實現工廠生產運行與設備數據的全球實時通達,讓工廠管理人員與社會化技術資源不受地域限制完美協作,降低人員成本,提高管理效率;采用預見性維修與維護,降低設備故障率,提高工廠的生產效率,形成一體化的智能生產解決方案,能夠做到生產過程隨時掌控,故障預警及時傳遞,生產成本有效決策。設備管理/檢修管理/運行管理/巡點檢管理/物資管理/安監管理/項目管理/集團管控

5.以供應鏈優化為核心的網絡協同制造模式

協同制造(Collaborative Production Commerce),是21世紀的現代制造模式。它也是敏捷制造、協同商務、智能制造、云制造的核心內容。協同制造充分利用Internet技術為特征的網絡技術、信息技術,協同制造將串行工作變為并行工程,實現供應鏈內及跨供應鏈間的企業產品設計、制造、管理和商務等的合作的生產模式,最終通過改變業務經營模式與方式達到資源最充分利用的目的。

它打破時間、空間的約束,通過互聯網絡,使整個供應鏈上的企業和合作伙伴共享客戶、設計、生產經營信息。從傳統的串行工作方式,轉變成并行工作方式,從而最大限度地縮短新品上市的時間,縮短生產周期,快速響應客戶需求,提高設計、生產的柔性。通過面向工藝的設計、面向生產的設計、面向成本的設計、供應商參與設計,大大提高產品設計水平和可制造性以及成本的可控性。有利于降低生產經營成本,提高質量,提高客戶滿意度。

協調制造的三個層次

1)制造業內部各個部門或系統的協同

2)企業內各個工廠之間的協同制造

3)基于供應鏈的協同制造

協同制造模式,將簡化企業內的信息傳輸模式,將企業內各個部門與工廠之間的信息流有機地結合起來,將從手工的信息傳遞和統計轉換到基于事件驅動的協同制造管理信息流程中,企業不同工廠將不再是一個獨立的控制環,而是企業內完整的控制環。

6.以打通企業運營“信息孤島”為核心的智能工廠模式

智能工廠,就是利用各種現代化的技術,實現工廠的辦公、管理及生產自動化,達到加強及規范企業管理、減少工作失誤、堵塞各種漏洞、提高工作效率、進行安全生產、提供決策參考、加強外界聯系、拓寬國際市場的目的。

智能工廠是實現智能制造的重要載體,主要通過構建智能化生產系統、網絡化分布生產設施,實現生產過程的智能化。智能工廠已經具有了自主能力,可采集、分析、判斷、規劃;通過整體可視技術進行推理預測,利用仿真及多媒體技術,將實境擴增展示設計與制造過程。系統中各組成部分可自行組成最佳系統結構,具備協調、重組及擴充特性。已系統具備了自我學習、自行維護能力。因此,智能工廠實現了人與機器的相互協調合作,其本質是人機交互。

7.以質量管控為核心的產品全生命周期可追溯模式

所謂產品生命周期管理(Product Life-CycleManagement,PLM),就是指從人們對產品的需求開始,到產品淘汰報廢的全部生命歷程。PLM是一種先進的企業信息化思想,它讓人們思考在激烈的市場競爭中,如何用最有效的方式和手段來為企業增加收入和降低成本。

從技術角度上來說,PLM是一種對所有與產品相關的數據、在其整個生命周期內進行管理的技術。既然PLM與所有與產品相關的數據的管理有關,那么就必然與PDM密不可分,有著深刻的淵源關系,可以說PLM完全包含了PDM的全部內容,PDM功能是PLM中的一個子集。但是PLM又強調了對產品生命周期內跨越供應鏈的所有信息進行管理和利用的概念,這是與PDM的本質區別。

8.以提高能源資源利用率為核心的全生產過程能源優化管理模式

能源管理系統采用分層分布式系統體系結構,對建筑的電力、燃氣、水等各分類能耗數據進行采集、處理,并分析建筑能耗狀況,實現建筑節能應用等。

通過能源計劃,能源監控,能源統計,能源消費分析,重點能耗設備管理,能源計量設備管理等多種手段,使企業管理者對企業的能源成本比重,發展趨勢有準確的掌握,并將企業的能源消費計劃任務分解到各個生產部門車間,使節能工作責任明確,促進企業健康穩定發展。

能源數據包括三種:能源供給狀態數據、能源供給整點數據、能源供給累加數據,每種數據都有不同的應用范圍。而能源供給狀態數據是所有數據的基礎,其它兩種數據是通過儀器、儀表、手工錄入或計算程序得到,是其它應用系統需要的關鍵數據。因此,能源數據采集系統,就是在擷取能源供給狀態數據的同時,能將其它應用程序需要的關鍵數據分檢出來,主動發送到各應用程序,滿足各部門的辦公、處理需要,在監測的同時,滿足結算、決策的需求。

9.基于云平臺的社會化協同制造模式

針對不同的服務對象,平臺解決了企業、個人、政府和產業鏈面臨的一些問題:

1)企業交易渠道短缺、自身能力和經費不足、交易成本高、流程復雜、難以通過數據支撐業務優化;

2)個人和小微企業自主創業綜合成本高、資源獲取渠道有限,產品或服務推廣難度大;

3)產業鏈協同率低、資源無法合理調配和應用;

4)政府缺少市場化調控工具手段、量化和精準統計困難。

平臺旨在通過其產品和服務為用戶創造不同的價值:

1)針對企業用戶,提升企業品牌效應,擴大推廣渠道,便于快速而精準地獲取所需的產品和服務,提高交易效率,降低交易成本;

2)對個人和小微企業用戶,主要是增加資源獲取和服務推廣的渠道,提高獲取配套指導和服務支撐的效率;

3)面向產業,聚集產業資源,形成產業服務體系,提高資源調配的合理性和利用率;

4)針對政府,建立區域級工業服務體系,獲取工業運行監控數據,提供行政管理決策支持。

 

文章來源:信息化和軟件服務網



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