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論我國軸承企業(yè)的數字化轉型——我國軸承企業(yè)的數字化轉型的方向目標和路徑

2023-05-10

中國軸承工業(yè)協會 總工程師 何加群

一、認準一個方向

習近平總書記指出。要“加速制造業(yè)向數字化、網絡化、智能化轉型”,要“以智能制造為主攻方向推動產業(yè)技術變革和優(yōu)化升級,推動制造業(yè)產業(yè)模式和企業(yè)形態(tài)根本性變革”。我們在推進我國軸承企業(yè)數字化轉型的時候,一定要認準智能制造這個主攻方向。

我們不要用了幾臺工業(yè)機器人就說實現了智能化,不要用了幾臺功能強大一點的數控機床就說實現了智能化。智能制造有確切的定義,嚴格的界定:

智能制造是一個不斷向深度與廣度發(fā)展的過程,是基于新一代數字與網絡信息技術,貫穿于用戶、設計、工藝、生產、檢測、管理、服務,及上下游企業(yè)等制造活動各個環(huán)節(jié),具有信息深度自感知,智慧化自決策(多參數人工智能)、精確控制自執(zhí)行等功能的可控并可遠程控制的具有反饋功能的先進制造過程、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(自調控)。

智能制造不能一蹴而就,需要經歷傳統(tǒng)制造→數字化制造→網絡化制造→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上搞智能化;不要在落后的管理基礎上搞智能化;不要沒有數字化、網絡化的基礎就搞智能化。

主攻智能制造要經過三個階段,首先是數字化,然后是網絡化,Z終達到智能化。應該說,世界范圍內現有的企業(yè)和產品達到智能化水平的還很少。智能化的基礎是數字化,首先把產品、整個生產過程、管理等都要引入數字化,也就是信息化的手段,這是智能制造的基礎。在此基礎上,再把不同的裝備和裝備、裝備和產品、裝備和人之間建立通信的路徑,Z終實現網絡化。在數字化和網絡化都已經實現的基礎上,才能談到智能制造。

二、推進二個融合

習近平總書記指出,要“推動數字經濟和實體經濟融合發(fā)展。”“發(fā)揮數字技術對經濟發(fā)展的放大、疊加、倍增作用”。我國軸承企業(yè)的數字化轉型,要把推進數字經濟和實體經濟融合發(fā)展、信息化和工業(yè)化深度融合這二個“融合”作為出發(fā)點和落腳點。

按照推進二個融合的思路,我國軸承企業(yè)數字化轉型要遵循三個原則:創(chuàng)新驅動,數據支撐;需求優(yōu)先,重點突破;分類施策,全面推進。

1、創(chuàng)新驅動數據支撐

新世紀以來,移動互聯、超級計算、大數據、云計算、物聯網、人工智能等新一代信息技術迅猛發(fā)展,我們要創(chuàng)新運用新一代信息技術,推進其與制造技術融合,驅動我國軸承企業(yè)的數字化轉型。

企業(yè)要實現數字化轉型,必須數據支撐。實現數字化Z重要的是要做到“三個統(tǒng)一,一個同一”。三個“統(tǒng)一”就是要做到數字模型、源代碼、應用程序編程接口(API)三個“統(tǒng)一”。一個“同一”就是一個企業(yè)必須有一個同一的數據庫——中央數據庫,從而消除信息孤島,消除 ERP 和 MES的割裂,實現縱向、橫向和端到端的數據打通,實現數據的自由流動、實時調整、快速響應。

2、需求優(yōu)先重點突破

企業(yè)需求是催生數字化轉型的重要動因。我們要研究企業(yè)數字化轉型的動因是什么,是節(jié)約人力;是提高效率;是提高質量;是降低成本;是縮短交貨期;是快速反應市場;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)數字化轉型要重點突破的關鍵環(huán)節(jié)。

3、分類施策全面推進

我國軸承行業(yè)的企業(yè)眾多,規(guī)模大小經營狀況相差很大,信息化和精益生產的基礎也千差萬別。要根據企業(yè)的實際情況,根據企業(yè)的基礎條體分類施策,從不同起點,全面推進。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)實現數字化網絡化,重點行業(yè)骨干企業(yè)初步應用智能化;到2035年,規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)全面普及數字化網絡化,重點行業(yè)骨干企業(yè)基本實現智能化。

我國已進入數字化制造大面積推廣階段,其中有一部分企業(yè),在完成數字化網絡化制造之后,具備了進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“智能工廠試點示范行動”,選擇一批數字化網絡化基礎好的企業(yè),探索建設智能工廠的路徑,為2025年之后的推廣提供案例和經驗。

三、夯實三個基礎

我國軸承企業(yè)要實現數字化轉型,必須夯實三個基礎,——信息技術的應用與集成、中小企業(yè)數字化賦能、精益生產。

1、信息技術的應用和集成

(1)系統(tǒng)模型建立與運行

車間/工廠的總體設計、工藝流程及布局建立數字化模型,并進行模擬仿真,實現規(guī)劃、生產、運營全流程數字化管理。

(2)CAD/CAPP/PDM應用與集成

應用數字化三維計算機輔助設計(CAD)與計算機輔助工藝編制(CAPP)技術進行產品、工藝設計與仿真,并通過物理檢測與試驗進行驗證與優(yōu)化。建立產品數據管理系統(tǒng)(PDM),實現CAD/CAPP/PDM產品數據的集成管理。

(3)關鍵技術裝備應用

實現高檔數控機床與工業(yè)機器人、智能傳感與控制裝備、智能檢測與裝配裝備、智能物流與倉儲裝備等關鍵技術裝備的有效應用與高度集成。

(4)生產過程數據采集和分析系統(tǒng)建設

建立生產過程數據采集和分析系統(tǒng),充分采集生產進度、現場操作、質量檢驗、設備狀態(tài)、物料傳送等生產現場數據,并實現可視化管理。

(5)制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)與企業(yè)資源計劃系統(tǒng)(ERP)建設

建立車間制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES),實現計劃、調度、質量、設備、生產、能效的全過程閉環(huán)管理。建立企業(yè)資源計劃系統(tǒng)(ERP),實現供應鏈、物流、成本等企業(yè)經營管理的優(yōu)化。

(6)工廠內部網絡架構建設及信息集成

建立工廠內部互聯互通網絡架構,實現設計、工藝、制造、檢驗、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)資源計劃系統(tǒng)(ERP)的高效協同與集成,建立全生命周期產品信息統(tǒng)一平臺。

(7)信息安全保障

建立工業(yè)信息安全管理制度和技術防護體系,網絡防護、應急響應等信息安全保障能力。建立功能安全保護系統(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)數字化賦能

要認真貫徹落實國家工信部《中小企業(yè)數字化賦能專項行動方案》,對廣大中小軸承企業(yè)實行數字化賦能。

集聚一批面向中小企業(yè)的數字化服務商,培育推廣一批符合中小企業(yè)需求的數字化平臺、系統(tǒng)解決方案、產品和服務,助推中小企業(yè)通過數字化賦能,實現可持續(xù)發(fā)展,高質量發(fā)展。

(1)助推中小企業(yè)上云用云,獲取資源和服務

要引導數字化服務商面向中小企業(yè)推出云制造平臺和云服務平臺,支持中小企業(yè)設備上云和業(yè)務系統(tǒng)向云端遷移,幫助中小企業(yè)從云上獲取資源和應用服務,滿足中小企業(yè)研發(fā)設計、生產制造、經營管理、市場營銷等業(yè)務系統(tǒng)云化需求。

(2)搭建數字化平臺,促進中小企業(yè)生產要素數字化

搭建技術水平高、集成能力強、行業(yè)應用廣的數字化平臺,應用物聯網、大數據、邊緣計算、5G、人工智能、增強現實/虛擬現實等新興技術,促進中小企業(yè)生產要素數字化、生產過程柔性化及系統(tǒng)服務集成化。

(3)開發(fā)應用數字化運營解決方案

針對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)數字化運營解決方案。

(4)加強數據資源共享和開發(fā)利用

支持供應鏈上下游企業(yè)打通不同系統(tǒng)間的數據聯通渠道,實現數據信息暢通、制造資源共享和生產過程協同。

(5)加強網絡和數據安全保障

推動中小企業(yè)強化網絡與數據安全保障措施。

3、精益生產

企業(yè)要實現數字化轉型,Z終實現智能制造,必須要有精益生產的基礎。

精益生產的要點:

(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、設備、資金、材料、時間和空間,創(chuàng)造出盡可能多的價值,降低成本、提高質量、加快流程速度和改善資本投入產出,為顧客提供滿意的產品和服務,實現價值Z大化。

(2)執(zhí)行力強的組織架構

構建執(zhí)行力強的組織架構,明確界定各部門、崗位的目標、職責和權限,建立相應的授權、檢查和逐級問責制度,確保其在授權范圍內履行職能;設立涵蓋企業(yè)所有運營環(huán)節(jié)的控制架構,并制定各層級之間的控制程序,保證企業(yè)高管層下達的指令能夠嚴格執(zhí)行。

(3)標準化并持續(xù)改進的敏捷業(yè)務流程

優(yōu)化和標準化業(yè)務流程,并持續(xù)改進,包括拉動式生產、少庫存無間斷作業(yè)、均衡一致的生產節(jié)拍、精準的物流、信息流,從而保證準時化生產。

(4)5S的現場管理

通過5S的推進和落實,使現場時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)全員全過程的質量控制

通過對全員活動的監(jiān)管、約束、考核,全過程的規(guī)范,實現全員全過程的質量控制,從而保證質量無差錯零缺陷。

(6)工藝裝備的數控化

新購置的設備采用數控設備和由數控設備組建的自動、半自動生產線。用數控技術改造傳統(tǒng)設備。數控化率達到國家規(guī)定的標準。

四、實現四個數字化

企業(yè)是否實現數字化轉型,表現在是否實現研發(fā)設計、企業(yè)管理、產品制造和產業(yè)鏈構建四個數字化。

1、研發(fā)設計數字化

通過模擬仿真,建立產品數字化模型,實現CAD(計算機輔助設計)/ CAE(計算機輔助工程分析)/CAPP (計算機輔助工藝設計)/ PDM(產品數據管理)等單項信息技術的應用和集成,實現研發(fā)設計數字化。

2、企業(yè)管理數字化

建立企業(yè)資源計劃管理系統(tǒng)(ERP)、產品全生命周期管理系統(tǒng)(PLM)、客戶關系管理系統(tǒng)(CRM)、供應鏈管理系統(tǒng)(SCM)等,并實際運行,由單項信息技術的運用,發(fā)展到綜合集成;進而發(fā)展到PDM—MES—PLM—ERP的高效協同與綜合集成。

培育企業(yè)互聯互通的生態(tài)體系。建立企業(yè)中央數據庫,運用云技術、大數據技術,以數據流為核心,人、機器、產品互聯互通,人人互聯、人機互聯、機物互聯、機機互聯,實現企業(yè)內部信息流、物流和資金流的集成,企業(yè)內部所有環(huán)節(jié)無縫對接。

3、產品制造數字化

(1)產品制造裝備數字化——

工廠裝備應用深度融入數字化技術的數控系統(tǒng)、控制器(PLC)、伺服電機、電子標簽(RFLD)等功能部件。

實現編程、操作、維護和管理的數字化。切削工藝及切削參數自動優(yōu)化。整機操作自動裝卡、自動對刀、自動切削。

具有主軸監(jiān)控和溫度補償、運動部件的位置補償和熱補償、加工件在機精度檢測和補償、刀具(磨具)磨損和破損在機監(jiān)控和自動修正補償等功能。

(2)產品生產過程數字化——

應用具有人力資源管控、設備運行管控、生產工藝管控、進度計劃管控、生產工單管控、物料供應管控、產品質量管控、工磨具管控和生產可視化等模塊的MES系統(tǒng)(制造執(zhí)行系統(tǒng))。

運用這一系統(tǒng),能夠實時采集機床信息、掌握設備狀態(tài)、進行設備效率分析、成本分析、質量分析、工單計劃、生產趨勢分析,適時控制、調整、預警,并可通過手機終端,訪問車間管理信息。

4、產業(yè)鏈構建數字化

企業(yè)組織結構由金字塔式轉變?yōu)楸馄交仃囀健I(yè)務流程由串聯轉變?yōu)椴⒙摚ブ虚g化,去中介化,以數據流為核心,暢通產業(yè)鏈,企業(yè)各個環(huán)節(jié)與用戶和供應商實現信息實時同步、互聯互通,以利于快速響應用戶訂單,整合用戶碎片化需求。實現信息系統(tǒng)縱向、橫向和端對端的集成,形成覆蓋全產業(yè)鏈、產品全生命周期的數字化。

總審:牛輝

責編:陶鵬

編輯:秦菲

(來源:中國軸協)