从初级精益制造,数字化制造,到智能制造
来源: | 作者:zhejianggongye | 发布时间: 2019-02-26 | 1219 次浏览 | 分享到:

“智能制造”无疑是当前产业界、学术界和教育界的关注热点。不少行业龙头企业实施了智能制造示范项目,也有不少企业实施了信息化(ERP、MES 等)项目,或者在部分车间、生产线、工位实现了自动化,或者设备联网了。然而,随着人工智能的再度兴起,各种人工智能替代人类职业的文章纷至沓来,使得“智能制造”的大众概念更加多样化,智能制造是无人工厂? 是信息化? 是自动化? 是信息化+自动化? 是机器人化? 等等。

新一代信息技术快速发展并与制造技术深度融合,正在引发制造业制造模式、制造流程、制造手段和生态系统等重大变革。智能制造是当今时代先进制造过程、系统与模式的总称,以精益制造体系为基础,通过设计、供应链、制造、质量控制、销售、服务等全生命周期的信息化、自动化、智能化,实现最优的质量、成本和交货期。

制造企业,尤其是离散制造企业,制造系统是非常复杂的,由于行业差别,发展阶段差别,企业的制造体系现状千差万别,但是总体来说,制造企业具有一些共同特征,例如,制造体系不完善,自动化、信息化程度不高。我们通过分析企业现状,并综合考虑学者和产业界专家的观点,提出了如下图所示的智能制造模型。

如上图所示,智能制造分为三个发展阶段,更为符合多数制造企业的现状和发展方向。

(1)初级精益制造

通过实施精益生产项目,明确企业的方向和目标,构建较为完善的产品研发设计体系、质量管理体系、生产管理体系,厂房布局综合考虑物料流、人流和信息流,以及工厂环境、作业空间和人员安全等要素,总体物流顺畅,尽量实现一个流生产,大大减少在制品数量,明显缩短生产周期,达到初步精益工厂的水平。我们不能简单地把精益生产理解为一种生产模式,应从本质上理解精益生产是以质量、成本、交货期为最优化目标的生产体系。

(2)数字化制造

在初级精益制造阶段的基础上,采用自动化技术、信息化技术等实现精益生产线和物流系统的自动化、信息化,以产品设计、工艺信息、制造过程信息的数字化为龙头,逐步实现数字化制造。决策数据的透明化,进一步提升制造体系的精益化水平。当然,在这个阶段,可能采用部分单元智能装备,但企业全局状态的主流仍为数字化。  

(3)智能制造

在制造体系精益化、数字化以及单元装备智能化的基础上,采用信息物理系统、大数据决策、人工智能等技术,以更优的质量、成本、交货期为目标,真正实现制造系统的全局智能化。

由于离散制造企业的复杂性,在智能制造发展过程中,精益文化和人是关键。自动化、信息化解决不了浪费和布局不合理等问题,没有精益文化和精益体系,自动化和信息化的投入产出比通常会大打折扣,甚至存在风险。人在产品创新设计、工艺优化、流程优化、数据建模分析,以及难以实现或者高成本自动化的工序、低成本物流等方面具有关键性作用,人是实现初级精益制造、数字化制造和智能制造的主体。