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工厂智能化规划方案范文1
一、工业4.0的概念及现实意义
近年来,为提升制造业的智能化水平,德国政府推出了“工业4.0”计划,美国制造业产生了“工业互联网”概念,我国也于2015年5月推出了中国版的“工业4.0”规划──《中国制造2025》。除此以外,日本、韩国、法国也不甘落后,分别推出“再兴战略”,“新增动力战略”和“新工业技术法国”方案。工业4.0概念,正在引发全球性的关注。
德国2013年4月报告《保障德国制造业的未来:关于实施工业4.0战略的建议》,报告认为:在制造业领域,技术的突破和发展将工业革命分为四个阶段。前三次工业革命分别是机械化、电气化和自动化、简单智能化,而目前物联网和制造业服务化宣告着第四次工业革命——工业4.0的到来。第四次工业革命是以深度网络化为重要特征的。推动工业4.0的原动力是互联网。工业4.0的实施过程,实际上就是制造业创新发展的过程。在工业4.0时代,虚拟世界将与现实世界相融合,物联网、服务网、数据网将取代传统封闭性的制造系统,智能工厂的定制通过App完成,到那时,我们的消费方式和消费内容将彻底被颠覆。
德国工业4.0,不仅为中国的工业生产提供了一种全新思路,而且与我国正在实施的工业化与信息化深度融合战略,不谋而合。德国工业4.0,与《中国制造2025》的核心点是智能制造。连接,是工业4.0不变的主题词,推进制造业向智能化转型,也是从互联开始的。将信息技术与互联网思维融入到制造业中,通过物联网实现产品制作过程中各个环节的信息互联和大数据的收集与处理,在搭建智能网络的基础上实现横向、纵向和端对端的高度集成,在生产形态上,从大规模生产转向个性化定制,使整个生产的过程更加柔性化、个性化、定制化。
工业4.0的核心是单机智能设备的互联,不同类型和功能的智能单机设备的互联组成智能生产线,不同的智能生产线间的互联组成智能车间,智能车间的互联组成智能工厂,不同地域、行业、企业的智能工厂的互联组成一个制造能力无所不在的智能制造系统,这些单机智能设备、智能生产线、智能车间及智能工厂可以自由地、动态地组合,以满足不断变化的制造需求,这是工业4.0区别于工业3.0的重要特征。
工业4.0是数据。数据是区别于传统工业生产体系的本质特征。在工业4.0时代,制造企业的数据将会呈现爆炸式增长态势。所有的生产装备、感知设备、联网终端,包括生产者本身都在源源不断地产生数据,这些数据将会渗透到企业运营、价值链乃至产品的整个生命周期,是工业4.0和制造革命的基石。数据又可分为产品数据、运营数据、价值链数据和外部数据。通过对采购、仓储、销售、配送等供应链环节上的数据采集和分析,将带来效率的大幅提升和成本的大幅下降,并将极大地减少库存,改进和优化供应链。利用销售数据、供应商数据的变化,可以动态调整优化生产、库存的节奏和规模。此外,基于实时感知的能源管理系统,能够在生产过程中不断实时优化能源效率。
工业4.0是创新。工业4.0的实施过程实际上就是制造业创新发展的过程,制造技术、产品、模式、业态、组织等方面的创新将会层出不穷。
第一是技术创新。未来工业4.0的技术创新在三条轨道上进行,一是新型传感器、集成电路、人工智能、移动互联、大数据在信息技术创新体系中不断演进,并为新技术在其他行业的不断融合渗透奠定技术基础。二是传统工业在信息化创新环境中,不断优化创新流程、创新手段和创新模式,在现有的技术路线上不断演进。三是传统工业与信息技术的融合发展,它既包括信息物理空间(CPS)、智能工厂整体解决方案等一系列综合集成技术,也包括集成工业软硬件的各种嵌入式系统、虚拟制造、工业应用电子等单项技术突破。
第二是产品创新。信息通信技术不断融入工业装备中,推动着工业产品向数字化、智能化方向发展,使产品结构不断优化升级。一方面,传统的汽车、船舶、家居的智能化创新步伐加快,如汽车正进入“全面感知+可靠通信+智能驾驶”的新时代,万物互联(IOE)时代正在到来。另一方面,制造装备从单机智能化向智能生产线、智能车间到智能工厂演进,提供工厂级的系统化、集成化、成套化的生产装备成为产品创新的重要方向。
第三是模式创新。工业4.0将发展出全新的生产模式、商业模式。在生产模式层面,工业4.0对传统工业提出了新的挑战,要求从过去的“人脑分析判断+机器生产制造”的方式转变为“机器分析判断+机器生产制造”的方式,基于信息物理系统(CPS)的智能工厂和智能制造模式正在引领制造方式的变革。
第四是业态创新。伴随信息等技术升级应用,从现有产业领域中衍生叠加出的新环节新活动,将会发展成为新的业态。进一步来讲,在新市场需求的拉动下,将会形成引发产业体系重大变革的产业。就目前来看,工业云服务、工业大数据应用、物联网应用都有可能成为或者催生出一些新的产业和新的经济增长点。制造与服务融合的趋势,使得全生命周期管理、总集成总承包、互联网金融、电子商务等加速重构产业价值链的新体系。
第五是组织创新。在工业4.0时代,很多企业将会利用信息技术手段和现代管理理念,进行业务流程重组和企业组织再造,现有的组织体系将会被改变,符合智能制造要求的组织模式将会出现。基于信息物理系统(CPS)的智能工厂将会加快普及,进一步推动企业业务流程的优化和再造。
企业组织管理创新,也是两化融合管理体系标准的重要内容,两化融合管理体系的九大原则、四大核心要素、四个管理域中都涉及如何围绕企业获取可续的竞争优势,不断优化企业的业务流程和组织架构。
二、温州企业对接工业4.0的现状分析
改革开放之初,温州小商品制造以其强大的生命力抢占全国市场,创造了温州制造业的辉煌。如今温州电气、服饰、鞋业、汽摩配、泵阀五大支柱产业在全国同行业中具有一定的制造实力与规模。
温州制造能否走上工业4.0快车道,重现过去的辉煌,摆在了市政府和各企业的面前。正值市政府重振温州实体经济,打造时尚产业,转型温州制造发展之路时刻,迎来了世界新一轮工业革命,应该说这是一个很好的难得的机遇。据悉,在温州制造向温州智造跃迁的路上,温州民企中也涌现出了一些拥抱工业4.0的急先锋,他们结合企业自身特征,选择适合自己的智能化制造路径,成效初显。
乐清康泰电器是一家集科技型、外向型、规模型于一体的电子企业,经由市科技局、温台生产力促进中心牵线,与台湾管顾钜群联盟和华宇企业管理公司开展合作,进行生产线的诊断与优化,改善电气设备、车间管理,达到精益生产和智能制造管理,获得了“施耐德供货商大奖”。
报喜鸟服饰从2014年开始布局工业4.0智能化生产,通过近一年的规划、实施、试运行,第一条智能化生产线已经改造完成,通过工业4.0智能化生产,克服服装个性化生产品质和生产效率降低的瓶颈,率先实现“个性化缝制不降低品质,单件流不降低效率”这一服装定制的最高生产目标。接下来,报喜鸟将以工业4.0智能化生产为支撑,打破个性定制难以规模生产的瓶颈,做深全品类个性化定制领域。计划到2017年,定制将占公司自有品牌总销售额的50%。
然而,由于温州的制造业大型企业少,以中小型企业为主。工业制造技术在工业2.0-3.0的阶段上。在走向工业4.0的路上,仍有许多制约条件。
1.温州企业工业设备大多数处于中低端技术水平,需要完成自动化改造,达到工业3.0阶段,才向工业4.0智能化冲刺。工业设备技术条件仍待提高,工业技术基础薄弱制约企业发展。
2.工业4.0需要高级管理人才和高级技能人才。除了大型企业有一定高级人才聚集之外,中小企业人才普遍不足。人才招聘困难,聚集困难,流失容易,是中小型企业的通病,不管是高级管理人才,还是高级技能人才,中小型企业普遍短缺,这是掣肘企业发展的重要因素。
3.工业技术设备需要升级换代,技改资金如何融资又是一个难题。中小企业资本金大多带有沾亲带故因素聚集的、家族式的居多。虽然资金的聚集比较容易,安全性有一定的保障,但是聚集带有很大的排外性,一般只限于家族成员入股,不利于扩大化再生产,不利于企业设备升级换代。
4.从目前看,许多中小型企业主及企业高级管理人员对工业4.0的认识只略有知晓,认为目前还用不上。很多企业还不知道工业4.0状况。企业界对第四次工业革命的认识不足仍然存在,舆论宣传不够,行业协会理论水平不足,无力引导企业了解,掌握工业4.0知识。
三、温州发展工业4.0的建议
虽然,制约温州工业4.0发展的主要因素是技术设备先进性不高,高级别人才不足,中小型企业融资的局限性及中小型企业主的认识不足等。针对上述制约因素建议如下:
1.高级人才引进企业实行两条腿走路,即直接引入企业。另一种是引进人才有难度。我们不妨远程聘用,即高级人才可以不在企业办公室上班,却时时在办公的电脑上。人员在国内国外都如在工厂一样,通过互联网就象上班一样解决企业的技术、管理、设计、方案、问题等等,使受聘人员身在家庭心在工厂。为愿意受聘用但又不愿意来温州的人才找到解决办法。
2.政府牵头建立以高校为依托,温州龙头企业参股的科研中心,负责温州企业核心技术的研究开发,既可解决中小企业人才不足,资金紧缺的局面,又能为温州在知识产权研发领域开创成果。
3.普通高校毕业生学非所用严重。高技能高技工人才短缺,亟需培养。温州高校应该多招技能技工专业,对准温州支柱产业,为企业输送人才。
4.出台鼓励企业股份向高管和职工扩张以及允许向职工集资政策,使企业走出家族内部集资的藩篱。引进企业高管、职工的股金,以及债券集资,解决企业融资难问题。
5.成立温州工业4.0指导委员会,实施政府发展计划,制定计划进程,指导分析企业具体方案,解答企业管理技术疑难。
6.根据市十三五规划,制定温州工业4.0中长期发展规划及近期行动纲领,以及温州五大支柱产业的特点,制定优先发展产业和重点扶持的产业,支柱产业紧跟世界先进技术潮流,制定企业工业4.0具体实施方案。
工厂智能化规划方案范文2
本次峰会以“工业互联、融合共赢”为主题,邀请了800位来自政府、企业、高校、科研院所、社会团体的工业互联网领军人物,聚焦工业互联网发展趋势、政策导向、产业动态、技术演进、实践创新等核心话题进行探讨和交流,全面解读工业互联网发展理念。会上了工业互联网产业研究成果,全方位展示了工业互联网发展成效。
峰会设最佳实践及高端对话环节,邀请国内外工业互联网领军企业分享了工业互联网最佳实践,来自美国、德国、日本的专家分享了各自的观点。
中国工业与互联网的结合走到了哪里
近年来,中国在消费互联网领域的表现一直不错,衣食住行等许多细分市场都在走向成熟,在现代产业的发展中占据着不可或缺的地位。
不过与此同时,互联网与整个社会的结合也正在逐步从触达个体向产业深处渗透,走向下一个里程碑式的时代。
《互联网发展趋势报告(2017年)》显示,互联网的发展正在从消费领域持续向生产领域拓展,在以互联网为代表的信息技术驱动下,全球生产力正在经历又一次质的飞跃。
在全球都在为产业互联网时代的到来而翘首期盼的时候,作为产业金字塔半个塔底的工业制造,或将成为各个国家首先展开角逐,并且与国力竞争关联度最高的领域。
无论是德国的“工业4.0”、美国的“工业互联网”,抑或是中国的“中国制造2025”,其实都是分别从不同的国情角度,探视着传统工业企业迎接互联网改造的进程。
也正因为如此,在工业互联网(Industrial Internet of Things,IIoT)这艘巨轮即将启动航程的今天,探讨中国工业与互联网的结合究竟走到了哪一步,目前面临的阻力及未来发展的方向,可以说极为必要。
智能制造将打通
物理和数字世界的边界
“十三五”规划纲要提出,深入实施“中国制造2025”,以提高制造业创新能力和基础能力为重点,以推进信息技术与制造技术深度融合为主线,培育制造业竞争新优势。
国家规划明确地将信息技术与制造技术放在了一起,而工业2.0的关键词是标准化、自动化,工业3.0的关键词是信息化。
这也就是说,当下中国的工业产业尚处在需要完善、夯实的3.0阶段,与德国提出的工业4.0――智能化相比尚有一段距离。如果说最领先的德国企业离工业4.0尚有最后1公里的路程,那对于大多数的中国工业企业来说,或许还有一段长路需要跋涉。
未来的智能制造,必须建立在全面信息化的基础之上,在产业各个环节拥抱互联网,打通物理世界和数字世界的边界。
换言之,赋予制造业所有物理环节一个非常精准的动态数字化模型,基于数字化模型把所有的ICT新技术、互联网新技术、新的模式创新都应用起来并反作用于制造业,如此才能深度改变制造业。
这样的演进步骤看起来更像是将工业设备、生产环节作为一个个的节点,逐步以数字形式汇聚成根状的信息网络,进而导入有效的管理模型,开枝散叶成智能化改造后的创新功能与应用。
古人云“春江水暖鸭先知”,最先敲开机会大门、嗅到未来商机的,常常不是政策的主导者,而是产业中的实践者。在全球制造业的这场升级之战中,亦不外如是。
德国西门子推出了自己的Mindsphere平台,美国GE推出了Predix平台,这些大型工业公司将自己搭建的工业物联网平台开放,并帮助更多的制造企业提升智能制造水平。而三一集团作为代表中国工业实力的行业领先者,早在2008年就在工业物联网领域开始探索实践,并由此积累了丰富的经验。
而今,三一集团已经能够做到“平均5分钟下线一台挖掘机”。从大型工程机械的角度来讲,三一的这一成绩即使是与德国人的工业4.0标杆相比,也可以说是毫不逊色。
工业互联网平台COSMO
正式
在本次峰会上,由代表中国制造的海尔自主研发、自主创新的首个中国版工业互联网平台COSMO正式并对外提供社会化服务,为企业提供全价值链价值交互解决方案,构建起社群经济下的诚信工业新生态,赋能中国制造业智能制造转型升级。
工业互联网已成为当前全球部署焦点,各国先后针对智能制造和工业互联网形成国家战略。
虽然中国也提出了“中国制造2025”,但是中国的制造企业发展水平参差不齐,智能化和自动化的程度不同,中国制造寻求发展的关键路径是要抢先一步,构建起可以跨产业,在生态层面上相互联接和协同的平台。
COSMO平台作为中国首个自主研发的工业互联网平台,有别于美国由信息化带动工业化、德国的由工业化带动信息化平台,也不是简单的机器换人,而是在互联工厂模式的核心基础上,形成了一个以用户为中心的诚信工业新生态。
具体来说,通过将互联工厂模式产品化、社会化,COSMO平台将互联工厂生态系统中交互、定制、研发、采购、制造、物流、服务7个全流程节点,输出为7个可以社会化复制的系统应用,形成包括协同创新、众创众包、柔性制造、供应链协同、设备远程诊断维护、物流服务资源的分布式调度等全流程的应用解决方案,帮助企业实现全流程的业务模式革新,精准抓取用户需求,精准生产,实现高精度、高效率的大规模定制升级转型。
除了海尔的互联工厂解决方案,目前COSMO平台还将聚合企业需求和广大第三方开发者、解决方案商,未砘菇有更多行业先进模式、工程技术形成可复制的软件化应用。
此外,COSMO平台上除了提供海尔互联工厂的解决方案外,还能快速聚合全球一流资源构建知识智慧服务、共享集约服务、大数据服务等领域的产品,为企业转型提供全流程闭环服务。
与此同时,COSMO平台还实现了企业、资源、创客之间的互联互通,每一个需求都可以通过平台来快速配置资源,实现产消合一。目前这个平台上已经聚集了海量资源和用户,支持平台良性循环。
举例来说,在创新设计层面,平台已整合众多全球设计类的资源,并为近百家其他公司提供了创新设计服务,每月产生创新设计方案500多个,实现了从创意交互、到协同设计、到虚拟设计验证、到产品持续迭代等全流程的服务。
在智能生产IM模块层面,可以实现用户订单实时直达全流程节点,由计划驱动变成用户驱动生产,变领导经营员工为用户驱动员工自经营,大大提高了工厂的柔性、响应速度、质量水平。
目前,COSMO平台实践已初现成效,按照平台的运作已经构建沈阳冰箱、郑州空调、佛山滚筒、胶州空调、青岛热水器、FPA电机、青岛模具和中央空调八个互联工厂。同时,海尔通过COSMO平台已服务数十家社会企业,致力于打造“诚信生态、共享平台”的共创共赢生态系统。
工厂智能化规划方案范文3
从德国提出的“工业4.0”到美国主张的“工业互联网”,要素之一就是实现从虚拟到现实的互联,实现人、机、物的融合,它将触发工业领域的生产力变革,将使得人类在工业领域能够实现无所不在的信息监视和精确控制,从而真正实现人类对复杂系统的全面管理。
2015年是实施“中国制造2025”规划的第一年,也是机械工业出版社华章公司成立的第20个年头。2015年也是华章IT图书热点和畅销书频出的一年。“中国制造2025”已上升为国家战略,但目前国内制造业水平与德国等世界高端制造业强国还有明显差距。“工业4.0”技术落地的关键之一是制造业的变革和发展,这决定了“中国制造2025”的含金量。身为机工社华章公司计算机出版中心副总编的王颖,负责智能制造图书出版,并策划出版了“工业4.0”落地图书,给关注和实践“工业4.0”的国内企业领导、CTO、实施工程师等以参考和指导,推动“中国制造2025”的落地和实现,以下是她对工业4.0的一些观点。
观点一:
“工业4.0”,正在发生的未来
互联网的迅猛浪潮促使IT时代跃变到了“互联网+”时代,使得互联网、云计算、大数据等不仅是单纯的技术,更具有了社会属性,成为了社会的核心理念。“互联网+”概念融入不同产业发展的各个环节,新一轮的科技革命和产业变革已踏上征程,“工业4.0”便是正在发生的未来。
关键词之一:产业升级
1.模式升级
“工业4.0”是信息技术和互联网发展到新阶段而产生的新的工业发展模式。“工业4.0”要实现由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式的转变,以建立个性化和数字化的产品与服务的生产模式。在这种模式中,传统的行业界限将消失,并会产生各种新的活动领域和合作形式。
2.技术升级
“工业4.0”本质是企业技术升级,提高企业、行业的整体效率和竞争力。大数据、云计算以及物联网等新技术都会应用到“工业4.0”当中,再结合机器人技术和3D打印为代表的数字化制造技术、人机交互技术,最终形成智能化生产过程控制系统。
3.系统升级
“工业4.0”要实现的是企业生产系统与IT系统深度融合,将企业内的IT系统以及数控机床、机器人等数字化生产设备进行全面集成,建立一个高度集成化的系统,为智能工厂中数字化、网络化、智能化、个性化制造提供支撑。
关键词之二:企业转型
1.互联互通
“工业4.0”的重点是网络分布式生产设施的实现 ,指将生产所用的生产设施,如机床、热处理设备、机器人、AGV、测量测试等各种数字化设备进行互联互通和智能化的管理,实现信息技术与物理设施的深度融合,最终实现供应商与采购商、产品与客户、工厂和生产线、设备与系统的互联互通。
2.无缝集成
《中国制造2025》提出,要加快产品全生命周期管理、客户关系管理、供应链管理系统的推广应用,促进集团管控、设计与制造、产供销一体、业务和财务衔接等关键环节集成,实现智能管控,并将企业内部所有的生产、运营、管理、流程信息无缝链接。
3.个性定制
英国《经济学人》杂志认为:数字化生产为制造商提供了至关重要的灵活性,并带来更高的生产效率。网络化生产系统利用数据流对生产进行控制和优化,使小批量制造和定制生产成为可能。个性化定制是“工业4.0”的特征之一,是实现从用户到产品研发、供应商、供应链全流程整合,以及生产、出库、配送等整个过程用户全流程透明可视和云跟踪,从而最终实现用户的个性化定制需求。
关键词三:实现路径
当前智能机器人、传感器、数据存储和计算智能技术实现突破,通过工业互联网将供应链、生产过程和仓储物流智能连接,从而实现智能生产的供应和仓储成本较小化、生产过程全自动智能化、需求增长多元化和产品个性化。
“工业4.0”将通过智能嵌入式技术、网络技术、云数据中心和安全数据交换,实现多个设备之间、多个工厂之间的协作,从而实现产业集群,以集群化的优势去提升企业竞争力,实现传统制造企业转型为“产业高度相关、工业服务体系完善”的新型制造业。
观点二:
“工业4.0”落地――智能制造
2015年5月19日,国务院印发《中国制造2025》,部署全面推进实施制造强国战略。这是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。视制造业为立国之本、强国之基的中国,将振兴制造业的战线延伸至2025年,一股以“智能制造”为核心驱动的变革力量正在本土酝酿。
工厂智能化规划方案范文4
笔者一直从事制造生产运营咨询和信息化咨询服务,十几年来走访了国内千余家制造企业,最近几年越来越深切地感受到目前中国制造业面临的巨大压力。举个最直观的例子,一些如New Balance、Nike、Adidas的知名运动鞋已经不在中国生产,而全部将工厂迁到了越南和马来西亚。邻国印度的劳动力成本比中国更低,正在模仿中国在过去十几年的发展之路,也正在向中国这个“世界制造中心”的地位发起挑战。
中国制造业面临的压力
很多人认为,我国的制造业成本与发达国家相比依然具有比较优势,实际情况并非如此。在美国西南部地区,工人工资比我国略高,但厂房租金、运输成本、汽油价格、税收更低,银行贷款更加便利,而企业的管理水平和成本控制能力更强,已使美国西南部地区的制造成本低于中国沿海地区。
在装备制造业,虽然高铁和环保领域的市场还能够持续增长,并为装备制造企业带来不断增加的订单,但冶金、煤炭、矿山行业的装备制造业订单,正在大幅下滑。
2015年初,汽车行业进入产能过剩阶段,不少汽车品牌出现销售收入断崖式下滑的情况。在汽车产业成本、品质和供应链管理方面,我国汽车企业落后于日本和美国。一位汽车行业协会的高管说:“世界上先进的国家都只有两三个汽车品牌,而中国有上百个品牌,最终很多品牌会被淘汰出局,也许最终只会留下三到五家企业。”
曾经市场高速增长、劳动力成本低廉、制造业赚钱不难,如今产能过剩、成本高企,30%~50%的企业将会出局,是选择剩者为王,还是选择站在落后的队伍中等待淘汰?变革是每一家企业需要立即开始的行动!
低成本低在哪里?
在企业竞争中,如果企业能够在产品或服务上创新,实现与竞争对手的差异化,例如像苹果、谷歌一样拿出一款颠覆性的产品,让竞争对手无法企及从而可赚取高额利润。而另一条路则是企业努力做到成本领先,如丰田公司不断降低全产业链的成本,从而在竞争中胜出。
丰田是全球范围内低成本战略贯彻最佳的企业,丰田高管认为,如果成本低到已经迫使对手在成本线上出售产品,不出几年,对手将被迫出局。中国大多数制造企业在短时间内难以构建出像美国企业一样的创新产品能力,如何降低成本来提高竞争力,应成为众多制造企业的选择。
说到低成本,普遍认为要节约材料和人工,但恰恰在这两方面的成本很难节约,低成本绝不等于偷工减料。2009年,美国汽车企业陷入困境。在那一年,通用公司、克莱斯勒公司相继宣告破产、福特被迫出卖了SUV事业部。通用宣告破产时公布的数据表明,同级别的一款汽车,通用会比丰田的成本高出1000~2000美元。
无论是丰田还是其他汽车制造企业,其汽车配件以及采购价格差异并不大。丰田又采用终身雇佣制,每年都会为员工加薪,一旦员工坚持在企业工作满三十年,即会有一笔非常高昂的奖励,可见丰田的人工成本并不低。那么成本究竟省在了哪里?
丰田的秘密就在于“零库存”。通过辅导各级供应商,丰田帮助他们实现了接近每年50次的库存周转。这与国内汽车企业有巨大差异。
由于国内汽车制造企业对一级供应商的压力,零部件需要放在整车厂内代管,装配之后才记账,记账以后还要拖欠一级供应商3个月账期。零部件厂的生产周期又偏长,不能满足整车厂每天计划的调整,还需备一些成品或半成品以应对变化。因此中国大多数一级汽车零部件供应商的资金周转大约为一年两次。如果一个企业的年销售收入是1亿元,一年两次的周转所需占压接近5000万元资金。而丰田通过每年50次的库存周转,可以让占压资金减少至200万元,这将释放一笔巨大的流动资金。
被占压的4800万元资产,一方面需占用企业的库房或作业现场,将继续耗费至少总资产2%以上的费用,同时还需要包装物、覆盖物、叉车、灯光、照明、管理人员等费用,如果涉及贷款,还会产生财务费用和贷款利息。
笔者认为,库存账面金额的25%~35%是因库存而形成的企业利润损失或直接成本。虽然各个行业的具体比例不同,但中国制造企业在资金周转方面,普遍弱于国际竞争对手。当前中国制造企业绝大多数还不具备辅导供应商的能力,而企业应优先做到缩短开料到产品完成的周期。
制造周期的缩短,即库存资金降低、资金周转率的提高,同时给企业带来的价值就是面向市场的反应速度加快。
优化计划生产物流供应的组织架构和管理流程,是目前制造业实现“零库存”(实际是低库存)的有效方法。龙工路面机械在经过优化后,大大提升了生产周期并节省了成本。
如龙工工厂内改造之前,一台机床边有30箱物料,数百名工人每人按自己习惯的生产顺序生产,对工厂整体的协同运作是否高效,装配时是否缺少零件,是否能够减少库存并不关心,工厂也缺乏相对完善的约束机制。
如果构建一个可以按照市场节奏运作的部门架构和流程,对工人也是一个挑战。市场变化很快,单品种生产量变小,需要频繁更换模具、刀具,增长了时间却减少了生产量,将对工人造成很大困扰。这需要重新规划工厂布局,考虑设备衔接、物流方式、品种切换等环节的优化,也即是所谓的精益生产。提到精益生产,其目标就是让生产过程变快,并提高整个企业物流的节奏。
龙工工厂改进之前,虽然加工一个物料的时间很短,但是将所有物料加工完再移走耗费了较长时间,如果有多个工序同时加工,加工时间将变得更长。因此一些企业从钢板开料到整机下线需30天之久。而经过组织体系、流程、物流、生产转换方式持续优化后,从钢板开料到整机下线只需要5~7天。对于年销售收入20多亿元的龙工路面机械来说,意味着将为在制品资金节约2亿元,更意味着会给企业带来6000万元左右的利润。
精益是智能制造的基础
需要强调的是,中国制造企业的发展,一定不能跳过精益体系构建这一基础环节,而中国制造企业在接触到信息化和智能化后,往往以为可以跳过精益基础体系这一环节。德国经历了20多年的精益管理准备,因为人工成本高和老龄化的背景,很早便开始学习日本企业消除浪费、提高效率的体系和方法。而未来需要在信息化方面加大投入,再运用经验去贴近智能化。
德国的工业4.0构建了一个基于互联网和物联网的智能、快速、自动化、个性化的协同模式,这样的协同使得从客户提出个性化要求、产业链联动到最终交货更加迅速。但这样做是否能够真正降低成本?企业是否更具竞争力?是值得探讨的问题。德国几家知名企业表示,通过未来15年的努力将有望实现工业4.0。
西方工业化基础深厚,泰勒在1911年即提出并完善了科学管理体系,强调用秒表计算定额及优化作业。此后,美国在50年代推出工业工程,丰田在上述基础上形成的丰田生产方式,将制造的生产物流管理水平和质量水平推向了新的高度。德国的工业4.0是站在德国企业坚持25年学习应用日本精益生产的基础上,与信息化、自动化结合后提出的理念,德国几家领先的企业也宣称,还需15年的时间实现工业4.0。可见工业化的体系化管理基础,是制造企业不能绕过的“坎”。
打造精益体系智能工厂的路径
车间是否智能化、设备是否自动化、部门间协同是否高效,都是支撑企业更加高效、协同、成本更低的支柱,是最终达成低成本、短周期的快速反应战略的具体方式和方法。
假如一个全自动化的工厂车间,品种切换反应不够迅速或改造设备的投入产出不划算,就不是一个具有竞争力的方案。
在单调重复的作业环节若用自动化设备替代人工,即是较好的选择。以目前的技术和成本来看,复杂多变的环节用全自动化的方案投入过大产出效益不足,人机结合的方案更加高效率和低成本。
笔者认为,中国制造企业试点智能工厂(车间)需要产业链协同和优化的基础。
管理基础的优化是第一步。包括组织设计要合理,流程要顺畅,设备、物流关系要合理,流转和切换要流畅。
管理流程要合理、内部信息化要深入,部门间需要协同。部门协同靠ERP,车间各环节的协同靠MES。
简单、重复、繁重、单调的作业环节较容易实现自动化,而需要复杂判断和非常频繁切换品种的环节对智能化要求过高、投入产出并不一定合理,要慎重考虑推行智能化。
仅有自动化是不够的
智能车间改造是优先展开的,政府的扶持力度也很大。但应该注意,智能不应只是生产物流体系的自动化,而应将优化后的管理流程、先进的生产物流布局和运作方式相结合,在此基础上实现人机结合的自动化应用,才能让智能工厂高效、低成本且更加灵活。
如图所示,在生产线管理、物流管理、模具管理、质量管理与现场作业团队之间,建立了一个新一代智能MES(智能制造执行)系统,来实现工厂的智能化协同。ERP实现部门间的系统协同和财务记账,MES实现车间各班组间的协同,以及模具、物流、质量检验等环节的密切配合。
这样的系统,既包括接到订单后的生产科学排程,也包括现场的应变调度以应对设备故障、人员缺岗等临时性问题。在智能计划、智能调度、智能协同的基础上,快速实现生产执行数据的采集和分析,组合起来才是制造执行系统的核心价值。
工厂智能化规划方案范文5
信息化助推智能化
一直以来,宇通都致力于引领客车行业的智能制造的应用和发展。公司在遵循 “总体规划,分布实施”的原则的基础上, 先后推广应用了企业资源计划(ERP)、 产品数据管理(PDM)、 知识化办公自动化系统(KOA)、 协同数字营销(CRM)和供应商关系管理系统(SRM) 等系统。随后,为了适应车间内复杂多变的现场环境, 宇通又在车间作业计划执行的过程中,将生产流水线全面实施制造企业生产过程执行管理系统(MES),从而充实了企业的软件在车间控制和车间调度方面的功能。
MES 能够通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。 当生产流水线发生实时事件时,MES 能够及时地做出反应并进行报告,运用当前的准确数据对它们进行指导和处理。
这种对状态变化的迅速响应使 MES 能够减少企业内部没有附加值的活动,有效地指导工厂的生产运作环节和过程,从而使其既能提高工厂的及时交货能力,改善物料的流通性能,又能提高工厂的生产回报率。
MES 系统在宇通的实施,优化了宇通整个车间的制造过程,降低了企业的制造成本,提高了产品和服务的质量,以及企业的按时交货率,为宇通的良性运营、 健康发展提供了保障。
通过实施一系列的信息化系统,使得宇通打下了强有力的信息化基础,这也使得宇通在向智能制造转型的过程中,显得更加游刃有余。
“宇通客车节能与新能源客车模块化、柔性化智能制造新模式”项目以节能与新能源客车的自动化、智能制造为主线,通过节能与新能源客车的模块化设计、模块化销售和柔性生产相结合,从而建设出自动化并具有一定智能化的节能与新能源客车现代制造企业。
该项目包括节能与新能源客车产品模块化设计体系建设、新能源客车远程智能升级体系建设等7个方面。
通过实施该项目,结合宇通已有的工业基础优势,将为宇通新能源客车产业建立一套覆盖市场、订单、设计、仿真、生产组织、物流 、装备、售后服务的端到端的信息集成和纵深的自动化、智能化制造及管理体系,为宇通新能源客车未来市场拓展奠定良好基础。
宇通客车董事长汤玉祥表示,制约当前中国客车竞争力的关键因素,是高端产品的实现能力不足。破局之道就是提升工业化水平,并在新兴市场进行沉淀。宇通今后还要往高端产品方向发力。
无人驾驶客车上路测试
2016年1月,宇通了全球首台无人驾驶公交客车,大小车辆川流不息的公路上,一辆大型客车一边飞奔着,一边不停地做出跟车、换道和超车等复杂动作,而司机的双手全程远离方向盘。
这一自动无人驾驶客车配置有2个摄像头、4部激光雷达、1部毫米波雷达及组合导航系统,可以无人驾驶,也可以像普通客车一样人工驾驶,并可随时转换驾驶方式。
该车在郑州-开封的城际快速路上,在其他车辆、行人正常通行的全开放环境下,行驶32.6公里,全程无人工干预,途经26个信号灯路口,顺利完成跟车行驶、自主换道、邻道超车、自动识别信号灯、定点停靠等测试项目。
这辆无人驾驶公交汽车整车研发耗时3年,其由智能主控制器、智能感知系统、智能控制系统3大主要组成部分,分别充当大客车的大脑、眼睛与耳朵,以及四肢的功能。
比如,车辆驱动系统可响应由“大脑”主控制器发出的虚拟油门指令,如判断为绿灯则稍后加速直接通过,如认为到达路口为红灯或黄灯,则会提前减速,直至路口停车。
一旦遇紧急情况,自动驾驶客车会依情况紧急程度,采取不同的减速度进行制动,最大限度避免发生追尾碰撞事故。尤其在安全行驶中,依靠车四周的“耳朵”雷达探测前后方障碍物与本车的相对速度与距离,启用预警措施,并根据这种信息调整加速、减速等措施。
打造“互联网+出行”生态
2015年,宇通客车与滴滴快的在资源互补的基础上,在新能源巴士以及无人驾驶等客车智能化前瞻技术的落地推广方面展开了深度合作,共同打造良性循环的互联网巴士生态。
本次双方战略合作还在互联网+公交、汽车金融、维保增值服务以及二手巴士处置回购等领域展开了合作,对接入滴滴巴士平台的客车租赁企业的车辆,进行全生命周期的覆盖关怀。
宇通客车方面表示,此次合作将成为“互联网+客车企业”行业的新标杆,从而为宇通客车在提升自身传统产业方面的资源优势注入了新动力。
与滴滴快的的战略合作,是宇通优势资源在实现“互联网+”方面的重要举措,这不仅推动了宇通客车在新能源巴士、车联网无人驾驶等客车智能化方面的发展,还大大提升了宇通客车在产业方面的资源优势。
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带领行业进入智能管理时代
随着“安节通”智能运营系统的上市,宇通的车联网技术不仅可以做到为客户提供智能化管理,还可以精细地监控到客车上哪个零部件需要保养和更换。
“安节通”智能管理系统是宇通“4Z整体解决方案”中的重要组成部分,是响应当前对智慧旅游、“互联网+旅游”的号召,为景区客户打造的智能化景区管理平台。
“安节通”系统是通过“车载监控系统、车载景点播报系统、景区约租车系统、景区精细化管理系统、景区微信平台系统”,为解决景区客户关注的五大核心问题:行车安全、游客体验、细化管理、游客出行、贴心服务,搭建的景区智能管理平台。
通过“安节通”系统可通过查询位置、轨迹、视频,实时监控车辆的运营情况;可通过语音对讲、调度信息等功能,随时随地对车辆进行有效调配;系统支持车辆里程、油耗、报警等景区客户关注的车辆运行数据自动生成报表,便于对车辆进行科学管理。
安装有车载景点智能播报系统的车辆,在行驶至预定位置时,通过GPS定位或蓝牙技术,将预置的景区导游、广告宣传、站点、安全须知、温馨提醒等信息,结合语音、视频等功能模块,以多种形式进行展现。
工厂智能化规划方案范文6
首先,用户在网络上与海尔进行交互,产生更丰富的个性化需求,之后通过海尔灵活高效、有个性化定制能力的供应链和工厂,去满足用户需求。在整个过程中,海尔的智能互联工厂通过与用户、供应商、企业之间的资源连接,实现了内外互联、信息互联、虚实互联。
与传统制造和商业模式相比,海尔的智能互联工厂至少发生了三个重要转变:产品评价,从内部评价转变为用户评价;采购,从零部件采购,转变为模块供货方参与设计的模块采购;产业链关系,从各方博弈转变为利益共同体的共创共享。
显然,当社会各界还在热议工业4.0,很多人并不太了解工业4.0到底意味着什么的时候,海尔迈向智能互联工厂的这一步,意味着中国制造业的变革已经来临。
工业4.0这个概念进入中国是2013年4月,而海尔其网络化战略则是2012年底。与此同时,其智能制造战略也在马不停蹄的推进中。此番海尔在AWE大会上高调智能互联工厂之后,人们才恍然大悟,在智能化制造中,网络化与智能化密不可分。
这不能不让我们对即将到来的制造业变革充满期待:中国制造业能否在工业4.0时代异军突起,实现弯道超车?
B2C到C2B,颠覆商业和制造业
在德国工业4.0联合工作组发表的《工业4.0实施建议报告》中,有一句不太为人注意的话:工业4.0是全世界网络化和智能化的一部分。
现在大多数人更愿意在技术层面上去谈论工业4.0。但是,当我们把目光落到“网络化和智能化”的时候,我们应该想到,工业4.0给我们带来的,绝对不仅仅是技术本身的进步,而是一场深刻的社会变革,一场商业与制造业的颠覆变革。
在我们谈论这个“基于网络物理系统的第四次工业革命”的名称之前,我们更应该来看一下现在,甚至是过去已经悄然发生的商业变革:这就是互联网企业做得轰轰烈烈的社群、O2O、粉丝经济。
在大多数传统制造企业还仍然只顾着做自己的B2C业务,还只是把互联网当成一个广告和产品销售渠道的时候,互联网企业的商业变革,海尔的智能工厂都应该让他们警觉:制造业在互联网上能够发生的事情,绝不仅仅是广告和渠道,而是建立起了企业与用户交互的平台。企业通过与用户的交互来完善产品的设计,甚至是找到创新的点子;通过与用户的交互产生大量的粉丝,从而实现B2C模式向C2B模式的转变。
这种转变,正是基于工业4.0所带来的商业与制造业颠覆变革来实现。
抓长尾的定制化时代
用户互动的C2B模式,意味着定制化时代来临。这为制造业带来:新机遇――抓住长尾经济;新挑战――如何低成本、高效率实施。
从克里斯・安德森《长尾理论》一书中我们能够了解到,在互联网时代,商业和文化的未来,不在于传统需求曲线上那个代表“畅销商品”的头部,而是那条代表“冷门商品”的经常被人遗忘的长尾。
在“短头”经济中,20%的热门产品,带来80%的收入,并且带来100%的利润。而在“长尾”经济中,这20%的热门产品,将集中为10%的更热门产品,其进一步分化为2%的大热门产品和8%的次热门产品。2%的大热门产品,带来50%的收入和33%的利润;8%的次热门产品,带来25%的收入和33%的利润。剩下的90%长尾产品,将带来25%的收入和33%的利润。从利润上看,出现了三分天下的3个33%!
谁还敢忽略小批量、多品种和个性化定制?
制造业的市场现状,也告诉我们,只有抓住定制化的长尾产品,才能超越行业平均。
以中国家电产业为例。在家用空调方面,中国的产量已经占到了全球的76%,冰箱冰柜、彩电也超过了50%的占比(图1中,数据来源:产业在线)。
然而2014年整个产业增长规模却处于放缓的局面。另一份来自产业在线的数据(见图2)可见,国内的空调、洗衣机和冰箱的销售额增速均低于5%。
这意味着,在没有显著增长的市场里,想要占有更多的份额,只有关注“长尾”这一条路可以走。
抓长尾,定制化,必须建立用户交互的平台。让用户参与产品的设计,甚至是全流程的参与,让用户在整个全流程的参与中获得美好的体验,最后实现C2B的订单。
C2B的美好之处在于,企业既抓住了市场上的长尾机会,同时,在与用户的交互过程中,让他们成为企业的用户。这样企业就不必再通过广告来招揽客户了,省却了传统制造商业化必须的渠道与广告费用。
比如,海尔2014年收入2007亿元,同比增长11%;利润150亿元,同比增长39%,利润增幅是收入增幅的3倍。其中,线上交易额实现548亿元,同比增长2391%。这就是效果了。
听起来如此美好的长尾,如何才能抓得住?
打造工业4.0的网,抓捕定制化的鱼
那么,从哪里入手呢?
让我们从工业4.0的供应链模式和制造模式构建,看看企业是如何实现高效C2B的。
首先,是要构建一条全新的、能够实现个性化定制的、灵活的生产线。这样的生产线意味着:高效,成本最优,资源利用率最优。因此,从订单生成,到生产订单的自动下达,再到生产,这一链条的信息化打通势在必行,否则根本无法管理。
定制化的另一个好处是,部分原材料可以基于已经获得的订单,去向供应商下单采购,而不必储备大量库存。这样,企业与供应商之间的信息化打通,又是势在必行的。
以上两个信息化链条(用户与企业,供应商与企业)的打通,即为工业4.0中的“价值网络的水平集成”。未来软件端的云化和互联网化,将会促进实现工业4.0的水平集成。
要实现更好的个性化定制,构建新的产品研发流程也非常重要。传统的产品研发过程,是市场部门做调研形成产品规划,交给研发部门关起门来进行新产品的开发。
而在定制化的C2B模式下,一切都变了。首先是用户参与到产品研发的过程中。其次,原材料供应商也会参与进来。甚至,生产设备供应商也会参与进来。只有这样,才能找到一个各方都更加满意的最佳方案。
虽然很多企业已经有了PLM (product lifecycle management) 和IPD (Integrated Product Development) 的研发体系,然而这些都还是一套封闭的开发体系。未来,一个既可以使得众多的相关者参与研发,而又能保障数据安全的云研发平台一定会出现,相应的CAx(将多元化计算机辅助技术的综合叫法)工具也会云化,而可以让所有参与者共享,云化的模拟仿真技术会让企业即使不做样机也可以有信心直接批量生产,同时,PDM (Product Data Management) 的数据可以直接导入生产。
这样的研发流程,让企业在符合产品标准和质量的前提下,迅速把个性化的产品设计导入到生产,同时让用户获得商品购买全过程中的最佳体验。这就是工业4.0中的“端到端的数字化集成”。
从个性化的订单生成,到快速灵活的个性化设计,到快速灵活的导入生产,还需要从ERP (Enterprise Resource Planning)层面到生产线层面的打通。这样的打通,需要生产线必须与上层的软件系统紧密结合在一起,具有非常深入的数据采集和交互的能力。这样的打通会使企业有充分的数据可以对生产状态、工艺状态、设备状态等等,进行可视化及分析,由此带来基于分析结果的动态调整。这就是工业4.0中的“企业内部的垂直集成”。
所以,要实现定制化时代的C2B商业模式,需要通过互联网、大数据、智能化、云计算、机器人技术、3D打印技术,还有物联网技术,去实现订单流程、研发流程、供应流程、制造流程的高效协同。围绕用户的价值,满足用户需求并使其获得最佳的体验,这正是工业4.0最妙之处。
这,也正是未来制造业升级的方向。
我们还缺什么?
通过海尔智能制造的实践,以及对工业4.0的解读,我们可以越来越清楚工业4.0的真正内涵,以及它能给企业带来怎样的价值和竞争力。但更重要的是,我们要勇敢地走向工业4.0这条制造业升级之路,更应该知道,在这条路上,我们还缺什么?
缺,趋势洞察力
变革时代,需要企业家培养对时代及趋势的洞察力。具备了这种洞察力,企业家才能够去思考和构建适应变革需求的全新商业模式,才能够应用这种全新的商业模式去引领企业的变革转型。这是一种非凡的能力,需要企业家首先成为一个自我革命者。如此,才能引领企业在激烈的竞争中脱颖而出、持续发展。
缺,跨越式人才
变革时代,需要跨越式人才。他应该能够了解企业的商业目的,还能够找到实现这些商业目的的技术,并将两者通过系统性的、多方位的思考与构建,最终将两者结合起来,最终实现商业目的。他,就像一个总设计师,既懂得未来的愿景是什么,同时又懂得有哪些最新的理念、科技和手段可以帮助他实现。所以,未来的企业CIO这个职位会越来越显重要,而CIO中的I将远不是information那么简单,而更多的是Intelligent,它包含了互联网、大数据、移动、智能化、云计算、机器人、物联网,甚至还包括了3D打印。不仅仅是上述技术的简单堆砌,重要的是需要系统的构建。
缺,资源
把理念转换成策略,策略转换成规划,规划转换成方案,方案最终得以实施,其中包含着大量的方法、工具和经验。如此多知识跨越度的大型项目,既需要系统掌握的宏观资源,也需要有在每一个深入的领域做通做透的深度资源。然而,中国的制造业企业团队大多数处于尚可支撑自身部门或自身企业运转的资源处境,这样的资源能力对于支撑工业4.0这种颠覆性变革来说远远不够。
缺,方法指引
工业4.0的核心,是需要永远围绕用户的价值,去构建自身的商业模式,以及支撑它的供应链模式和制造模式。工业4.0体系通过上述的三个集成,来实现灵活高效个性化定制能力的同时,也实现了更优化的决策。然而,这一切都不是会自动实现的,还需要有一系列的从宏观到微观的方法指引,以及各种工具的运用,需要构建出一个从愿景到实现的路径和通道。在这个颠覆转型之中一头扎进去专研某一项技术,只会使得自己一叶障目;而始终谈论理念和愿景,又无法真正去实现和落地。
在这些所需要的方法中,有已经成熟的可以借鉴的部分,也有需要去开创的部分。如,从C2B的模式来看,它更像是精益生产理论中的拉动式生产,但这个拉动的源头,在于与用户互动产生的用户需求,它所拉动的已经不是我们传统意义上,在车间里围绕物料配送和生产所实现的拉动,而是一个贯穿整个端到端全流程的拉动。
在这样一个大循环的拉动中,我们创造出了很多围绕用户的“增值”。但是,在供应链和制造层面,企业仍然可以继续采用精益生产的理念,使得生产流程更加优化和强化。所以,在规划和构建所有的流程,包括生产线流程、信息化流程、物流系统和生产线系统的时候,一系列围绕消除浪费和提高效率的精益理念也将在C2B模式中永远适用。
可期待的中国制造2025
这一次网络化大潮驱动下的制造业升级转型,对中国制造的弯道超车具有非常深远和战略性的意义。德国工业4.0的战略目的是为了实现两个领先:市场的领先和领先的供应商。中国制造2025也应该具有相同的战略眼光:一方面借助自身在互联网方面的优势和制造业体量上的优势,借鉴德国的先进理念做到快速提升自身的制造业,实现市场领先;另一方面,我们还需要借助中国制造业原有的优势迅速提升自身的能力,成为工业4.0时代领先的供应商。