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，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，即計劃、實施、檢查、總結(jié)循環(huán)活動的管理。
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、進行生產(chǎn)到流程控制的監(jiān)控管理。
⑤ 設備維護管理，在制造業(yè)中更多指企業(yè)的設備/設施維護管理。
……
2.智能裝備-自動化設備
通過引進自動化設備，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)報告。轉(zhuǎn)型引進自動化設備，有以下好處：
① 自動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、占用場地更少等；標準化程度高、產(chǎn)量需求大、生產(chǎn)工序多的產(chǎn)品相對更適合自動化流水線生產(chǎn)。
② 自動化流水線是用來將一個產(chǎn)品傳輸?shù)较乱粋€流程的設備，它的應用可以使得企業(yè)的生產(chǎn)效率大大提升，獲得更大的效益，適用于產(chǎn)品設計成熟、市場需求量巨大、裝配工序多、長期生產(chǎn)的產(chǎn)品。
③ 在大批、大量生產(chǎn)中采用自動化流水線能提高勞動生產(chǎn)率，穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動條件，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)濟效益。
制造業(yè)數(shù)字化過程主要有七大關鍵，其中有四個是針對產(chǎn)品方面，三個針對過程關系方面。
產(chǎn)品方面主要有產(chǎn)品數(shù)字的準確性、生產(chǎn)的及時性、產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品成本。現(xiàn)代工廠追求0庫存，在信息化支持下實現(xiàn)合理的生產(chǎn)計劃，能快速響應市場的變化，快速生產(chǎn)出市場需求的多樣性產(chǎn)品，并能確保產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性以及更低的成本。
在過程關系方面，主要因素在設備磨損及運行管理/維護成本、環(huán)境問題/法規(guī)的符合性和工人安全方面。意外停機會給工廠帶來嚴重損失，機器的合理維護對降低工廠成本是至關重要的，將生產(chǎn)設備實現(xiàn)數(shù)字化管理后，可以實時監(jiān)控設備的運轉(zhuǎn)過過程，預測機器損壞的正確時間，可以及時安排適當?shù)木S護計劃。隨著環(huán)保意識的日益增強，工廠制造需要考慮可持續(xù)、綠色環(huán)保的方式進行，同時要保障工人的安全和健康。
四、結(jié)語
隨著現(xiàn)代制造對產(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)面臨的是對原來工廠，從基礎信息化與自動化向數(shù)字化改造的問題。無論是建新廠還是改造老廠，首先要面對的問題就是數(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。但是科學建立數(shù)字化工廠是一個長期、持續(xù)的過程，企業(yè)需建立長期、持續(xù)建設的觀念。數(shù)字化工廠是智能工廠的落腳點，而智能工廠又是工業(yè)4.0的基礎和落腳點。只有實現(xiàn)了數(shù)字化工廠，才有可能實現(xiàn)工業(yè)4.0。
近年來，隨著“工業(yè)4.0”的熱潮從德國涌向全球，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，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)濟體都在大力推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級，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實踐。但企業(yè)要想跨進“工業(yè)4.0”，還有很漫長的路要走。企業(yè)升級演進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，一個錯誤的操作或設計可能會導致嚴重的損失，那么如何確保產(chǎn)品從設計、生產(chǎn)到消費過程都能正常運行，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)將獲得更多的競爭力。
二、數(shù)字化工廠的兩大重要基礎：工業(yè)系統(tǒng)與智能裝備
1.支持數(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，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，即計劃、實施、檢查、總結(jié)循環(huán)活動的管理。
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、進行生產(chǎn)到流程控制的監(jiān)控管理。
⑤ 設備維護管理，在制造業(yè)中更多指企業(yè)的設備/設施維護管理。
……
2.智能裝備-自動化設備
通過引進自動化設備，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)報告。轉(zhuǎn)型引進自動化設備，有以下好處：
① 自動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、占用場地更少等；標準化程度高、產(chǎn)量需求大、生產(chǎn)工序多的產(chǎn)品相對更適合自動化流水線生產(chǎn)。
② 自動化流水線是用來將一個產(chǎn)品傳輸?shù)较乱粋€流程的設備，它的應用可以使得企業(yè)的生產(chǎn)效率大大提升，獲得更大的效益，適用于產(chǎn)品設計成熟、市場需求量巨大、裝配工序多、長期生產(chǎn)的產(chǎn)品。
③ 在大批、大量生產(chǎn)中采用自動化流水線能提高勞動生產(chǎn)率，穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動條件，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)濟效益。
制造業(yè)數(shù)字化過程主要有七大關鍵，其中有四個是針對產(chǎn)品方面，三個針對過程關系方面。
產(chǎn)品方面主要有產(chǎn)品數(shù)字的準確性、生產(chǎn)的及時性、產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品成本。現(xiàn)代工廠追求0庫存，在信息化支持下實現(xiàn)合理的生產(chǎn)計劃，能快速響應市場的變化，快速生產(chǎn)出市場需求的多樣性產(chǎn)品，并能確保產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性以及更低的成本。
在過程關系方面，主要因素在設備磨損及運行管理/維護成本、環(huán)境問題/法規(guī)的符合性和工人安全方面。意外停機會給工廠帶來嚴重損失，機器的合理維護對降低工廠成本是至關重要的，將生產(chǎn)設備實現(xiàn)數(shù)字化管理后，可以實時監(jiān)控設備的運轉(zhuǎn)過過程，預測機器損壞的正確時間，可以及時安排適當?shù)木S護計劃。隨著環(huán)保意識的日益增強，工廠制造需要考慮可持續(xù)、綠色環(huán)保的方式進行，同時要保障工人的安全和健康。
四、結(jié)語
隨著現(xiàn)代制造對產(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)面臨的是對原來工廠，從基礎信息化與自動化向數(shù)字化改造的問題。無論是建新廠還是改造老廠，首先要面對的問題就是數(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。但是科學建立數(shù)字化工廠是一個長期、持續(xù)的過程，企業(yè)需建立長期、持續(xù)建設的觀念。數(shù)字化工廠是智能工廠的落腳點，而智能工廠又是工業(yè)4.0的基礎和落腳點。只有實現(xiàn)了數(shù)字化工廠，才有可能實現(xiàn)工業(yè)4.0。
