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- 2020年1月10日 15:11
工業互聯網加速制造業數字化轉型
工業互聯網是工業智能化發展的關鍵綜合信息基礎設施，制造活動在其上方得以進行，一系列數字化轉型的業務借此才有可能開展。通過近幾年實踐和思考，制造企業已逐漸看到數字化轉型的方向和著力點，聚焦十個領域
工業互聯網是工業智能化發展的關鍵綜合信息基礎設施，智能制造活動在其上方得以進行，一系列數字化轉型的業務借此才有可能開展。制造企業通過近幾年的實踐和思考，已逐漸看到數字化轉型的方向和著力點。隨著技術、產業、應用的創新突破和協同推進，工業互聯網將與制造業數字化轉型和智能化制造更加緊密結合，加速制造業數字化轉型。如何實現融合發展，工業互聯網和制造業兩方面都在摸索和實踐，制造企業更是期望工業互聯網能夠帶給它們轉型紅利。從一些企業的實踐和制造業數字化轉型的要求看，以下十個領域（方面）是當前重要的切入點、結合部和著力點。
1.遠程運維。制造中的大型關鍵設備，對制造工廠來說，相當于大腦和心臟，一旦發生故障，整個工廠將停產甚至發生重大事故。對這些設備的智能監控、故障診斷、預測性維護，極大地保障了工廠的安全運行。一些實力較強的先進企業，通過在裝備和產品中集成傳感、控制、通信等功能，對設備進行全面聯網，打造大數據監測分析的服務平臺，實現裝備在線狀態監控、遠程運維和全生命周期管理，加快了裝備制造企業向服務型制造轉變。陜鼓、沈鼓較早開展了大型鼓風機的遠程運維業務，取得較好成效。大型挖掘機、起重機械的安全操作和運行也十分重要，徐工、三一重工通過對工程機械的遠程監控，建立起以工程機械遠程運維為主和幾十萬臺設備接入的工業互聯網。金風科技建立風機遠程運維服務平臺，實現風機和風電場的智能監控、故障診斷、預測性維護，比傳統方法維護成本減少20%－25%，故障預警準確率達91%以上，發電效率提高10%－15%。
2.質量管控。自動化生產線上各個工序間的質量檢測和最終的成品檢驗，是生產作業中重要環節，也是制造智能化的必要組成。通過現場實時采集和大數據分析，再反饋到生產線調節工藝參數，從而提高成品率、減少質量損耗。工業互聯網對此得心應手。結合人工智能的應用，對產品質量檢驗，則可大大提高檢測效率和降低人工檢測的強度。為保障用戶對產品使用的安全信任，也為了不斷改進提升產品質量，特別是藥品和食品的生產過程的可控制、可追溯，工業互聯網結合傳感、識別技術，將幫助企業實現制造和用戶的互信。康恩貝藥業建立覆蓋采購、倉庫、生產、質檢、銷售等全流程的數字化管控系統，實現了對藥物生產過程的全程有效監控和自動化控制，改善了生產工藝，降低了藥物生產質量風險，提升了藥品的安全性、有效性、穩定性。
3.協同設計。制造企業規模的擴大、業務的國際化、市場響應速度的加速，不同地域、不同部門的協同設計，成為企業贏得競爭的重要手段。工業互聯網為協同設計提供了便捷的環境和工具。尤其在5G環境下，設計人員間的對話、交流、討論，變得十分方便有效。協同設計的開展，需要圖像、三維圖形的快速傳遞，目前5G的技術，下載速度可以滿足要求，而上行速度較慢，尚滿足不了協同設計的要求。隨著5G技術的不斷發展和完善，協同設計將變得如同在一個會議室里進行交流討論一樣。上海商飛建立的全球網絡化協同研發平臺，通過國內跨地區協同研發和制造，使C919飛機研制周期縮短20%，生產效率提高30%，制造成本降低20%，制造質量問題發生率降低25%。
4.共享制造。制造資源越來越不需要也不可能完全集中在一個企業內部。整合制造資源，開展企業的制造活動，完成從訂單到交貨以及后服務的一系列制造環節，已有可能通過工業互聯網而實現。這已在一些企業的某些制造環節實行，并取得成效。網絡協同制造，早些年就有研究人員提出，并做了初步嘗試，希望充分利用和整合分散在各地各處的制造資源，以高效開展制造活動。只是由于當時技術和環境尚未成熟而未能實現。航天云網，是在863項目研究工作的基礎和技術積累上，建立起來的面向制造業和其他領域的工業互聯網平臺。可以為制造企業提供交易、協作、配套以及智能化改造所需的服務。已為某電視機和智能終端制造企業，分析其產線上影響生產效率的關鍵工藝，并進行仿真模擬，從而提高了產線的日生產量；也為十幾家生產航天機械元器件的制造企業開展新產品研制服務，使企業新產品研制周期從6.5個月縮短到5個月，新產品上線從24個月縮短到18個月。
5.定制生產。隨著自動化技術的提高和個性化需求的普及，大批量定制的制造模式日益為制造業推崇和客戶的歡迎。自動化技術和智能化制造的發展，有可能在同一生產線上以大批量生產的單件成本生產出個性化的產品，這是大批量定制這一制造模式的要義。大連大楊服裝、青島紅領服裝，首先在服裝行業實施大批量定制生產方式。服裝企業可根據消費者的體形、身材以及對款式、面料、品位等的喜好，幾天內即可做出令消費者贊賞的合身、漂亮的服裝，既提高了產品的附加值，加快了企業的發展，又滿足了人們日益提高的生活、文化的需求。維尚家具通過構建“新居網”互動開放設計，建立“大規模家具設計定制生產系統”，實現消費驅動生產，企業得以快速擴張。尚品宅配可根據客戶的需求，定制生產板式家具，滿足不同消費群體的個性化需求。
6.物流倉儲。制造活動離不開物料的移動、配送、倉儲，智能物流是智能化制造的重要環節。物流已越出一個制造企業的范圍，也逐漸成為一項專業的業務活動。大多制造企業的進貨物流、出貨物流已普遍交由專門的物流企業承擔，而物料適時適量地配送到企業生產線各個工序的上線物流，也開始委托專業公司來承擔。第三方、第四方物流應運而生，智能物流裝備（AGV、叉車、立體庫）制造業也得到快速發展。通過工業互聯網，可有效掌握物料的移動、調度、倉儲，對物料跟蹤追溯，減少差錯、降低庫存、提高效益。無錫中鼎集成已累計生產了700多個立體庫，在此基礎上，可開展立體庫裝備的遠程運維，也可根據用戶的需要和許可，對物流數據進行分析，以幫助用戶企業實現精益生產和智能化制造。
7.工藝革新。制造活動是按照一定工序、一定工藝、一定組織而進行的。制造工藝是將物件如何做出來和如何做得更好的技術。制造工藝是制造業的核心技術，是制造業實現高質量發展的重要抓手，是制造企業的看家本領和商業秘密。工業互聯網代替不了制造工藝，但可以賦能工藝革新，可以促進研究出更好的工藝。在當前智能化制造的推進中，對工藝革新重要性的認識和艱巨性的預估都遠遠不夠。工業互聯網與工藝革新的研究、優化過程結合，在參數優化、反饋補償、智能迭代、工藝仿真、數值模擬和方案比較等方面發揮作用，從而縮短工藝研究和優化周期，觸發新工藝產生和應用。工業互聯網，還可在工藝過程中實時監控，改善工藝質量，保證成品率的提高。
智能手機品牌企業，從響應消費者美感出發，不斷改變手機背板材料，而代工企業必須短期內滿足和適應手機企業的變化。工業富聯為達到材料改變后的手機背板大批量生產的要求，從材料性能到加工工藝，從切削工具到切削參數，從加工機床到質量檢測，進行了一系列深入研究，其深度不亞于研究機構和高校。研究成功后在企業內首先實現工藝驗證和批量生產，并通過工業互聯網將加工設備聯網，實時管控生產過程，既按智能手機企業要求完成了訂單，又依此為基礎建立了工業互聯網平臺。山東臨沂中瑞電子有限公司生產的鐵氧體磁環線圈，批量大、手工作業多，為實現電感器智能化制造，首先從研究鐵氧體磁環線圈的自動繞制工藝入手，進而研制自動化裝備，再進行車間一系列智能化改造，最后完成電感器數字化車間的建設。與原工藝和老工廠比較，研發周期從8天縮短到3天，交貨期從35天縮短到7天，作業人員從70人減少到7人，不良品率從80ppm降到20ppm。
8.精益管理。精益是制造業的哲學和重要理念。從精益生產、準時化生產到精益管理、精益思維，制造企業進入到新的發展階段。但多數制造企業并未重視這一點，不免有些遺憾。精益生產、精益管理是智能制造的基礎和前提。工業互聯網為制造企業實現精益生產和管理，提供了新的機會和手段，也為精益生產與智能制造的結合，提供了環境和可能。天津愛波瑞公司，在多年從事精益管理咨詢和幫助制造企業實施精益生產的基礎上，研究完成精益數字云（LDC），為大量中小制造企業提供便捷的工具和服務。九江石化通過建立一體化的能源管控中心平臺，建立針對高附加值用能的氫氣和瓦斯的產耗平衡模型和優化系統，以及對能源計劃、生產、優化、評價的閉環管控，從而實現節能降耗，近三年，能源利用效率提高了4%。
