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智能制造.工業(yè)4.0及國內外工廠(chǎng)智能化現狀分析

## ---工業(yè)4.0及國內外工廠(chǎng)智能化現狀分析
2011年的漢諾威工業(yè)博覽會(huì )上正式推出《工業(yè)4.0》，其核心目的是為了提高德國工業(yè)的競爭力，在新一輪工業(yè)革命中占領(lǐng)先機。隨后由德國政府列入《德國2020高技術(shù)戰略》中所提出的十大未來(lái)項目之一。該項目由德國聯(lián)邦教育局及研究部和聯(lián)邦經(jīng)濟技術(shù)部聯(lián)合資助，投資預計達2億歐元。旨在提升制造業(yè)的智能化水平，建立具有適應性、資源效率及基因工程學(xué)的智慧工廠(chǎng)，在商業(yè)流程及價(jià)值流程中整合客戶(hù)及商業(yè)伙伴。其技術(shù)基礎是網(wǎng)絡(luò )實(shí)體系統及物聯(lián)網(wǎng)。
德國所謂的工業(yè)4.0是指利用物聯(lián)信息系統(Cyber—Physical System簡(jiǎn)稱(chēng)CPS)將生產(chǎn)中的供應，制造，銷(xiāo)售信息數據化、智慧化，最后達到快速，有效，個(gè)人化的產(chǎn)品供應。2015年5月，國務(wù)院正式印發(fā)《中國制造2025》，部署全面推進(jìn)實(shí)施制造強國戰略。
工業(yè)4.0是德國人提出的概念，認為制造業(yè)未來(lái)只能通過(guò)智能化的生產(chǎn)創(chuàng  )造價(jià)值，即制造本身是創(chuàng  )造價(jià)值的。而美國則提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，以通用電氣（GE）為代表，注重通過(guò)機器互聯(lián)、軟件及大數據分析，提升生產(chǎn)效率，創(chuàng  )造數字工業(yè)的未來(lái)。
![](/upload/picture/2022-09-30/upload_a317a6fdbdcbfe6dda3d7d3980424f3c.jpg)

## 中國制造2025：兩化融合
中國制造2025核心和實(shí)質(zhì)就是我們通常提到的“兩化融合”：**以信息化帶動(dòng)工業(yè)化、以工業(yè)化促進(jìn)信息化，走新型工業(yè)化道路**，“兩化融合”是一個(gè)系統工程，軟件實(shí)施只是其中一環(huán)，咨詢(xún)實(shí)施一體化將單純的軟件實(shí)施擴展為之前的IT戰略規劃、業(yè)務(wù)流程梳理、流程優(yōu)化、非ERP的流程E化、管理和信息化應用提升等。

1. 信息系統如何跟上企業(yè)的快速變革，支撐企業(yè)的發(fā)展戰略，信息系統必須能夠支撐企業(yè)增收節支，實(shí)現精細化管理。同時(shí)，制造企業(yè)的發(fā)展也越來(lái)越需要借助于并購、擴張，以及向上下游的延伸，因此，制造企業(yè)的組織形態(tài)正在迅速由單工廠(chǎng)變?yōu)槎喙S(chǎng)，由單組織變?yōu)槎嘟M織；

1. 滿(mǎn)足企業(yè)從接單、評估、快速設計、計劃下達、物資采購、物流配送、生產(chǎn)過(guò)程、質(zhì)量控制等多環(huán)節的快速拉動(dòng)和響應，提升企業(yè)效率和客戶(hù)滿(mǎn)意度。

1. 適應制造模式的變化：逐漸由離散制造變?yōu)榱魉€(xiàn)制造、精益生產(chǎn)、敏捷制造，上下游企業(yè)間的協(xié)同商務(wù)管理；生產(chǎn)過(guò)程中質(zhì)量檢測、完工數據、設備運行等的實(shí)時(shí)采集，以及用于物料識別的條碼、RFID等技術(shù)的廣泛應用與集成；

1. 大數據決策分析需要：當前，我國制造企業(yè)面臨著(zhù)巨大的轉型壓力。一方面，勞動(dòng)力成本迅速攀升、產(chǎn)能過(guò)剩、競爭激烈、客戶(hù)個(gè)性化需求日益增長(cháng)等因素，迫使制造企業(yè)從低成本競爭策略轉向建立差異化競爭優(yōu)勢。在工廠(chǎng)層面，制造企業(yè)面臨著(zhù)招工難，以及缺乏專(zhuān)業(yè)技師的巨大壓力，必須實(shí)現減員增效，迫切需要推進(jìn)智能工廠(chǎng)建設。另一方面，物聯(lián)網(wǎng)、協(xié)作機器人、增材制造、預測性維護、機器視覺(jué)等新興技術(shù)迅速興起，為制造企業(yè)推進(jìn)智能工廠(chǎng)建設提供了良好的技術(shù)支撐。再加上國家和地方政府的大力扶持，使各行業(yè)越來(lái)越多的大中型企業(yè)開(kāi)啟了智能工廠(chǎng)建設的征程。

我國汽車(chē)、家電、軌道交通、食品飲料、制藥、裝備制造等行業(yè)的企業(yè)對生產(chǎn)和裝配線(xiàn)進(jìn)行自動(dòng)化、智能化改造，以及建立全新的智能工廠(chǎng)的需求十分旺盛。

目前，MES系統全程訂單執行管理系統，通過(guò)二維碼或者RFID進(jìn)行全程追溯，實(shí)現機物互聯(lián)和人機互聯(lián)技術(shù)與方案逐步成型，部分制造企業(yè)嘗試對生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行MES部署及應用。

制造企業(yè)在推進(jìn)智能工廠(chǎng)建設方面，還存在諸多問(wèn)題：
- 重視硬件投入，忽略軟件系統應用：很多制造企業(yè)仍大量投入資金進(jìn)行生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化設備改造，大量購入高端數控設備，但卻沒(méi)有配備相應的軟件系統致使生產(chǎn)線(xiàn)及設備應用不足。

- 企業(yè)在購買(mǎi)設備時(shí)沒(méi)有要求開(kāi)放數據接口，大部分設備還不能自動(dòng)采集數據，沒(méi)有實(shí)現車(chē)間聯(lián)網(wǎng)。

-  企業(yè)運營(yíng)方面還缺乏信息系統支撐，與生產(chǎn)管理息息相關(guān)的制造BOM數據、工時(shí)數據、質(zhì)量標準等數據嚴重缺失，有些自動(dòng)化設備制造商不開(kāi)放數據接口，錯把數據采集當成MES全部，造成生產(chǎn)排程、質(zhì)量管控、物流過(guò)程效率低下，精準追溯更是無(wú)法實(shí)現。

- 設備基礎資料維護不全，績(jì)效不高。很多公司對設備管理僅僅停留在臺賬階段，維護保養計劃嚴重確實(shí)，設備備件要么缺失要么大量堆積形成浪費，設備的健康狀態(tài)未進(jìn)行有效管理，常常由于設備故障造成非計劃性停機，影響生產(chǎn)。

- 存在大量信息化孤島和自動(dòng)化孤島。ERP系統、MES系統、生產(chǎn)線(xiàn)數據采集系統各自為政，互不相讓?zhuān)芏嗥髽I(yè)只好采用半手工、半自動(dòng)化的方式管理數據，效率低下，準確性也難以保障，有些公司管理上任然采用手工計劃與排程模式，生產(chǎn)效率并未因大量的設備改造而得到有效提升。

- 大功率無(wú)線(xiàn)數據傳輸與通訊有待加強，大量的RFID與自動(dòng)化數據采集系統通過(guò)有線(xiàn)傳輸不僅現場(chǎng)改造麻煩，設備震動(dòng)致使網(wǎng)絡(luò )接口松動(dòng)經(jīng)常發(fā)生，大功率無(wú)線(xiàn)數據傳輸技術(shù)廣泛應用非常有必要。

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