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工业调查 - 四川智能制造转型样本

发表于:2019-05-23 11:25 作者:新闻小编 来源:新闻小编

尽管中国在全球制造业中已占有较大市场份额,但中国制造的发展水平多介于工业2.0到工业3.0标准之间,大部分产品尚处于低端行列。欲从“制造大国”向“制造强国”突围的中国,已将智能制造作为制造业转型升级的重点方向。

作为国家重要装备制造基地和西部制造业大省,四川省在重型装备、航空航天、信息通信、轨道交通、汽车及零部件等行业形成了自己的特色和优势。其装备制造业占全省工业的20%,在发电设备领域,中国新增已投运的14座百万千瓦核电站中,有12座电站的发电机组来自四川制造。

四川省社科院副院长盛毅认为,四川省已步入工业化中期,包括重型装备、航空航天等在内的优势产业为四川对接《中国制造2025》战略提供了重要产业基础。

2015年10月,四川省政府正式印发《中国制造2025四川行动计划》,提出到2020年,显著提升全省制造业重点领域智能化水平,降低试点示范项目运营成本30%,缩短产品生产周期30%,不良品率降低30%等具体要求。

工业调查 | 四川智能制造转型样本


四川省会城市成都市政府公布的数据显示,2016年成都高技术制造业增加值,占规模以上工业的比重达到28.3%;今年2月,成都被工信部确立为全国第二批、西部第一批“中国制造2025”试点示范城市。

“从2015年开始,四川企业在工信部智能制试点示范项目名单的数量呈递增趋势”,国务院政府特殊津贴专家、先进制造技术四川省高校重点实验室主任殷国富对新闻记者说。

殷国富认为,四川企业的智能制造转型中存在着核心创新能力不足、人才缺乏等通病,具体到每个企业则因各自所处行业、企业规模不同,面临的问题不尽相同。

为此,界面新闻选取了四川中小型制造企业、传统优势领域企业以及在川设立工厂的工业巨头企业为样本,寻找其在智能制造实践中取得的进展及存在的问题。

中小企业转型之困

在中国制造业转型升级浪潮的席卷下,成都若克科技有限公司(下称若克科技)总经理何兵与他的企业,也被推到了抉择的十字路口。

若克科技主业围绕石油、高铁、航空零部件制造,年产值仅4000万元。2016年10月,若克科技遇到了北京天宜上佳新材料股份有限公司(下称天宜新材料)寻找战略供应商,并成为后者在中国区高铁刹车片的两大供应商之一。

双方合作开始后,中国铁路总公司要求高铁供应链产品具有可追溯性,天宜新材料则要求若克科技作为其供应商具备智能制造的生产能力。

为了在制造能力上形成竞争优势,承揽更多订单,若克科技管理层开始转变经营思路,做出了上马智能制造项目的决定。按照若克科技的计划,一期投资预算包括600万元的自动化设备,和200万元的信息化投入。

这笔投入让何兵头疼不已。“如果只是增加通用式的加工设备,在企业外部寻找融资相对简单”,何兵说,“智能制造需要的信息化投入很多是‘看不见’的,无法用传统方法进行资产评估,融资公司会考虑成本回收的风险。”

殷国富对记者表示,技术和资金是中小企业转型智能制造面临的第一道门槛。

就在何兵为寻求资金犯难之际,中国航天科工集团旗下子公司航天云网公司,计划在成都建立智能制造示范项目的消息,为若克科技带来了转机。

航天云网为何兵提供了解决方案产品+金融租赁的方案,“采用金融租赁的方式后,若克只需要首付二成,后期按揭款可通过未来的利润偿还”,何兵说。在采购加工设备、自动化和信息化同步实施五个月后,若克科技500平米的厂房里诞生了第一条智能制造生产线。

6月下旬,界面新闻记者走进若克科技位于成都新都区的厂房,第一车间里的传统数控机床,正在工人的操控下生产着用于油田钻探设备的零部件;与之紧邻的第二车间,12台崭新的白色数控机床排成四列,两条传送带悬于机床顶部,在技术人员的操作下,直线桁架机器人抓取待加工零件,经由传送带准确装夹在数控机床的操作台上。

“原先每天需要6个人操作4台设备,现在除了人工码料,其余操作由机械臂自动操作,形成了一条无人操作自动生产线”,何兵介绍说。

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若克科技智能制造生产线

“原来人工需要半小时完成的工序,利用自动化设备仅需10分钟,产能提高三倍、人力成本下降80%,自动装配和自动检测生产线,生产合格率提高20%”,何兵说。受益于智能制造车间建设,今年前5个月,若克科技拿到了天宜新材料35%的订单,市场订单增加了1200万元,“天宜新材料还会将下半年50%的订单给若克科技。”

不过,殷国富认为,仅仅在上产线上采用机械臂、传送带、自动检测,这只是自动化生产线并不是智能制造的全部要求。

何兵已计划在2017下半年投入400万元建设第二期项目,并在2018年完成第三期600万元的持续投入,帮助公司真正建成一个现代化、自动化、信息化工厂。

“政府应设立扶持政策,成立专项基金来解决企业的实际困难,金融机构给予相应的贷款支持”,殷国富说。

人才空洞

与若克科技不同,家电巨头长虹在智能制造转型过程中,最缺乏的是核心技术和高级技术人才。

随着经营规模不断扩大,长虹意识到原有的经营管理模式已无法满足迫切的生产经营需要,提升制造效率已成当务之急。2007年,长虹开始实施“长虹制造”战略,随后升级为“长虹智能制造”战略,向数字化和个性化转型。

“长虹实施智能制造战略,是覆盖全产业链商业模式的改变”,这家公司的总经理潘晓勇对记者强调。

长虹以物联网为核心,研究并构建了一个“IE(工业工程)+IT(信息化)+AT(自动化)+DFM(可制造性设计)”多阶段混联离散型生产模式。该模式实现对生产系统、产品、设备工作状态的动态实时监测,在满足大批量生产的同时,也可满足多品种、小批量的混线生产。

2016年,长虹“基于个人化定制的家电智能制造数字化虚拟工厂样板建设”项目,成为西部唯一一个中德智能制造合作试点示范项目。

“我们联合工业和信息化部电子工业标准化研究院、同济大学等,已经搭建完成了国内首个彩电业智能制造标准体系”,潘晓勇透露,“长虹引进了德国西门子数字化虚拟仿真验证平台,消化吸收德国‘工业4.0’信息物理系统(CPS)技术,已经完成彩电智能制造标杆线方案设计,正在推进数字化虚拟工厂样板建设。”

潘晓勇坦承,中国企业无论在顶层设计,还是设备设计生产方面,核心技术能力与国外先进制造水平仍存在差距,国内领先的智能制造企业大多只是实现了工业3.0标准,在这个过程中,人才缺乏制约着企业的进一步发展。

“就算机器人等设备可以外采,但实际操作中,机器人编程需要专业人才,在顶层构架的人才缺失,更令企业头疼”,他说。

殷国富亦表示,随着工厂机器的智能性、集成性提高,自动化本身的人才需求就与以往有诸多不同,对人才软件开发、软件质量与进度控制等综合能力要求较高。

此外,在信息化建设方面,传统制造业虽然设有信息主管大多是IT出身,如何将底层数据与智能分析相融合,服务于生产,还需要对产品工艺流程进一步了解,而传统制造业人才缺乏的是系统性的信息化知识。

殷国富认为,造成人才缺失是多方面原因所致。大学教育与工厂实践的断层;制造企业盈利能力下滑等等,都导致了制造企业人才流失。

“智能制造不能忽视教育与培训,企业在智能制造的规划中,就应该对制订相关人才培养计划,自动化、信息化的融合性人才,需要在制造业企业里不断浸泡,在不同的流程单元进行历练才能培养出来,这需要长期、持续”,他说。

潘晓勇表示,长虹正在加大投入,在研发、创新领域,与各高校、国外工业巨头合作,共同培养专业人才,支持自身的转型发展” ,潘晓勇说。

示范工厂争议

以“工业4.0”命名的第四次工业革命来势汹涌。在电子工厂聚集的成都高新西区,西门子工业自动化产品成都生产研发基地(SEWC,下称成都工厂)坐落于此,这座外形看似与其他工厂无差别的工厂,是业界公认的国内最接近“工业4.0”的样板工厂。

成都工厂是西门子利用自有技术构建的数字化平台,生产西门子自己的尖端产品。“数字化工厂的三个基础分别是生产自动化、物料流自动化和信息流自动化”,成都工厂总经理李永利对记者介绍。

西门子实现了生产线的全线监控,通过一体化信息流实现订单管理、生产规划和物流输送全面贯通,并利用其强大的数字化企业平台,构成了生产系统,实现了从产品开发到生产运营的无缝数据集成,缩短了产品的上市时间。

“中国传统制造业企业根据职能设置企业组织结构,信息像一座座孤岛,工业4.0则要求在尽可能减少固定资产投资的情况下,连接信息孤岛”,一位从事智能制造的跨国公司人士表示,企业在进行转型升级中,应从现有工厂的制造水平出发,“应该先‘把脉’,对工厂进行整体调研,进行‘诊断’后对症下药,实施过程中应先进行顶层设计,再分步实施,从工业2.0标准逐步向工业4.0标准演进,不可能一上来就是4.0工厂”,他说。

“企业在进行转型升级中,应从现有工厂的制造水平出发,并不需要都去新建示范工厂。”

“企业转型智能制造,要根据具体情况确立自己的方向,不是要面面俱到,特别是人力和财力都有限的中小型企业”,殷国富说,智能制造是递进的过程,包括研究机构、应用企业、解决方案供应商都在不断摸索,在这个需要动态调整的过程中,企业必须要考虑长远,关注所在行业未来几年的变化趋势。

潘晓勇则表示,建设示范工厂的必要性毋庸置疑。“建设示范工厂需要从最基本的生产线组织模式做变革,以自动化、信息化技术为支撑,推动整个制造系统向精细化、数字化、智能化转变”,他说,“示范工厂的建设将促进地域性、行业性的产业升级,促进国产自主开发的硬件设备、软件系统市场的发展。”

长虹也正通过工业4.0样板工厂的研究及应用,带动家电产品全产业链协同制造水平提升,并能为离散型制造行业提供工厂精益管理、工厂自动化、工厂信息化三个板块的智能制造一体化系统解决方案。

航天云网副总经理贝宇红亦持有相同观点。示范工程能让外界对企业智能制造的发展情况有清晰、完整的认识,也能成为转型成功企业输出、展示自己的直观方式。

记者在成都工厂看到,尚在生产中的设备工件,正在自动化传输线上自然有序流转。它们像“自然人”一样,知道自己的目的地,在每一个分岔口,工件会暂停1-2秒,进行识别,然后选择正确的去向。

在工厂的整个生产过程中,生产设备和计算机自主处理了75%的流程工作,剩余工作则由人工完成。例如在生产过程之初,员工需要手工将印刷电路板安装在生产线上。

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MES系统SIT向控制系统下达指令,指挥“自动引导小车”传递产品

成都工厂生产线的设计还能灵活适应不同产品的混合生产,并通过设在生产线旁的监测仪器,对产品合格率进行准确无误的检查。李永利介绍,工厂一条生产线能同时生产超百种产品,还可以让工厂根据订单数量情况合理地规划产能。

为进一步推动业务扩展,西门子去年7月宣布将成都数字化工厂的运营主体全面升级,在成都设立了注册资本3.3亿元人民币的独立法人公司——西门子工业自动化产品(成都)有限公司,并将在未来投资超过10亿元,用于扩大西门子成都“数字化工厂”的规模。

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