Развитие на производството на интелигентна автоматизация

| Flint Industry Brain, Автор | Gui Jiaxi

14-ият петгодишен план на Китай започна да стартира изцяло през 2021 г., а следващите пет години ще бъдат важен етап за изграждане на нови предимства в цифровата икономика. Приемането на интелигентното автоматизирано производство като възможност за насърчаване на висококачественото развитие на производствената индустрия е не само основната посока на интегрираното развитие на китайската цифрова икономика и реалната икономика, но и ключов пробив за реализирането на ново двойно модел на развитие на циркулацията.

От избухването на епидемията от COVID-19 повечето производствени компании са преживели прекъсвания на производството, прекъсвания на веригата за доставки и възобновяване на производството. Конкурентните предимства, натрупани от утвърдени компании през годините, могат да бъдат подкопани, а новите компании също могат да се възползват от възможности за бърз растеж. Моделът на конкуренция в индустрията Очаква се да бъде преоформен.

Въпреки това, много производствени компании сега изпадат в неразбиране да се фокусират върху оптимизиране на технологията в една точка и да подценяват цялостното подобряване на стойността, което води до сериозни острови от данни, лошо оборудване и свързаност на системата и други проблеми. И по отношение на интелигентната производствена трансформация, повечето доставчици на пазара нямат възможността да интегрират решения. Всичко това доведе до големи инвестиции в предприятия, но с малък ефект.

Тази статия ще обсъди изчерпателно пътя за висококачествено развитие на китайската интелигентна производствена индустрия за автоматизация от гледна точка на прегледа на индустриалното развитие, състоянието на развитието на предприятията и индустриалната трансформация.

01, Преглед на развитието на производството на интелигентна автоматизация в Китай

Интелигентни производствени стратегии на големите държави в света

A) Съединените щати-„Национален усъвършенстван стратегически план за производство“, стратегията излага стратегическите цели за изграждане на образователна система за инвестиции на МСП, многосекторно сътрудничество, федерални инвестиции, национални инвестиции в научноизследователска и развойна дейност и т.н., като се фокусира върху изграждането на промишлени Интернет. „Американската стратегия за усъвършенствано лидерство в производството“ подчертава трите основни стратегически посоки за подобряване на веригата за доставки на местно производство чрез разработване на нови технологии, култивиране на работна сила и разширяване. Съответните технологии включват индустриални роботи, инфраструктура за изкуствен интелект, сигурност в киберпространството, високоефективни материали, адитивно производство, непрекъснато производство, биофармацевтично производство, инструменти и производство на полупроводникови проекти, производство и верига за доставки за безопасност на селскостопанските храни и др.

Б) Германия – „Препоръки за прилагане на стратегията на Индустрия 4.0“, която предлага и дефинира четвъртата индустриална революция, тоест Индустрия 4.0. Като част от интелигентния и мрежов свят, Industry 4.0 се фокусира върху създаването на интелигентни продукти, процедури и процеси. Ключовите теми са интелигентни фабрики, интелигентно производство и интелигентна логистика. German Industry 4.0 се фокусира върху пет основни области - хоризонтална интеграция в рамките на мрежата на стойността, цялостно инженерство на цялата верига на стойността, вертикална интеграция и мрежови производствени системи, нова социална инфраструктура на работното място, виртуална мрежова и физическа системна технология.

В) Франция – „Нова индустриална Франция“, стратегията предлага да се прекрои индустриалната мощ чрез иновации и да се постави Франция в първия ешелон на глобалната индустриална конкурентоспособност. Стратегията продължава 10 години и основно решава 3 основни проблема: енергия, дигитална революция и икономически живот. Той включва 34 конкретни плана като възобновяема енергия, акумулаторен електрически автомобил без шофьор, интелигентна енергия и др., показващи, че Франция е в третата индустриална революция. Решителността и силата за постигане на индустриална трансформация в Китай.

Г) Япония – „Бяла книга за производство на Япония“ (наричана по-долу „Бяла книга“). „Бялата книга” анализира текущата ситуация и проблемите на японската производствена индустрия. В допълнение към последователното въвеждане на политики за енергично разработване на роботи, нови енергийни превозни средства и 3D печат, той също така подчертава, за да играе ролята на ИТ. „Бялата книга” също така разглежда професионалното обучение в предприятието, наследяването на умения за младите хора и обучението на таланти в науката и инженерството като проблеми, които трябва да бъдат спешно решени. „Бялата книга“ беше актуализирана до версията за 2019 г., а оригиналната корекция на концепцията започна да се фокусира върху „взаимосвързаната индустрия“. Той установи различно позициониране от американския индустриален интернет, надявайки се да подчертае основната позиция на „индустрията“.

E) Китай-„Произведено в Китай 2025″, основната програма на документа е:

„Една“ цел: преобразувайте се от голяма производителна страна в силна производствена страна.

„Две” интеграция: дълбока интеграция на информатизацията и индустриализацията.

„Три“ стъпка по стъпка стратегически цели: първата стъпка е да се стремим да станем силна производствена страна след десет години; втората стъпка, до 2035 г., китайската производствена индустрия като цяло ще достигне средното ниво на световната производствена мощност; третата стъпка е, когато се навършват 100 години от КНР, нейният статут на голяма производителна страна ще бъде консолидиран и нейната всеобхватна сила ще бъде в челните редици на световните производствени сили.

„Четирите“ принципа: ръководен от пазара, ръководен от правителството; въз основа на текущата, дългосрочна перспектива; цялостен напредък, ключови пробиви; независимо развитие и печелившо сътрудничество.

Политиката на „петата“: насочена към иновации, качество на първо място, зелено развитие, оптимизиране на структурата и ориентирано към таланти.

„Пет“ големи проекта: проект за изграждане на производствен иновационен център, проект за здрава индустриална основа, проект за интелигентно производство за автоматизация, проект за зелено производство, проект за иновация на оборудване от висок клас.

Пробиви в „десет“ ключови области: информационни технологии от ново поколение, висок клас CNC машини и роботи, аерокосмическо оборудване, морско инженерно оборудване и високотехнологични кораби, модерно железопътно транзитно оборудване, енергоспестяващи и нови енергийни превозни средства, енергийно оборудване, нови материали, биомедицина И високопроизводително медицинско оборудване, селскостопански машини и оборудване.

На базата на „Произведено в Китай 2025″, държавата последователно въведе политики за индустриален интернет, индустриални роботи и интеграция на индустриализацията и индустриализацията. интелигентното автоматизирано производство се превърна във фокус на 14-ия петгодишен план.

Таблица 1: Резюме на политиките за интелигентно производство на Китай Източник: Firestone Creation въз основа на обществена информация

Ключова техническа структура на интелигентното автоматизирано производство Стандартна система

На ниво развитие на технологията за интелигентна автоматизация, съгласно „Насоки за изграждане на национална стандартна система за интелигентна автоматизация“, издадена от държавата, технологията за интелигентно производство на автоматизация може да бъде разделена на три основни части, а именно интелигентни услуги, интелигентни фабрики и интелигентно оборудване.

Фигура 1: Интелигентна производствена рамка за автоматизация Източник: Firestone Creation въз основа на обществена информация

Броят на националните патенти може интуитивно да отразява развитието на технологията за интелигентно производство на автоматизация в страната и трилионните клубни градове. Индустриалните сцени и достатъчно големи размери на извадката от индустриални големи данни, индустриален софтуер, индустриален облак, индустриални роботи, индустриален интернет и други патенти могат да отразяват развитието на технологиите.

Разпространение и финансиране на интелигентни производствени компании в Китай
Откакто стратегията „Произведено в Китай 2025“ беше предложена през 2015 г., първичният пазар от дълго време обръща внимание на интелигентния производствен сектор. Дори по време на пандемията от COVID-19 през 2020 г. инвестициите в интелигентно производство продължават да растат.

Събитията за интелигентни производствени инвестиции и финансиране са съсредоточени главно в Пекин, района на делтата на река Яндзъ и района на Големия залив Гуандун-Хонконг-Макао. От гледна точка на размера на финансиране, регионът на делтата на река Яндзъ има най-висок общ размер на финансиране. Финансирането на района на по-големия залив Гуандун-Хонконг-Макао е съсредоточено главно в Шенжен.
Фигура 2: Финансовото състояние на интелигентното производство в трилионни градове (100 милиона юана) Източник: Firestone Creation е съставен според публични данни, а статистическото време е до 2020 г.

02. Развитие на интелигентните производствени предприятия за автоматизация в Китай

В момента са направени някои постижения в развитието на интелигентни производствени предприятия за автоматизация в Китай:

От 2016 до 2018 г. Китай реализира 249 пилотни демонстрационни проекта за интелигентно производство, а внедряването на интелигентно производство за предприятия постепенно се разгръща от тестване на водата; съответните отдели също са завършили формулирането или ревизията на 4 национални стандарта за интелигентно производство, което прави предприятието интелигентно. Стандартът е по-стандартизиран.

„Годишният доклад за развитието на интелигентното производство в Китай за 2017-2018 г.“ показва, че първоначално Китай е изградил 208 дигитални работилници и интелигентни фабрики, обхващащи 10 основни области и 80 индустрии, и първоначално е създал система за интелигентно производство, синхронизирана с международната. От 44-те фабрики за фарове в света, 12 са разположени в Китай, а 7 от тях са фабрики за фарове от край до край. До 2020 г. степента на цифрово управление на ключови процеси на производствени предприятия в ключови области в Китай ще надхвърли 50%, а степента на проникване на цифрови работилници или интелигентни фабрики ще надхвърли 20%.

В областта на софтуера китайската индустрия за интелигентна автоматизация на производствената система за интеграция продължи да се развива бързо през 2019 г. с ръст от 20,7% на годишна база. Мащабът на националния индустриален интернет пазар надхвърли 70 милиарда юана през 2019 г.

В областта на хардуера, водена от много години интелигентно инженерно производство на автоматизация, нововъзникващите индустрии в Китай като промишлени роботи, адитивно производство и промишлени сензори се развиват бързо. Популяризирането и прилагането на различни типични нови производствени модели за интелигентна автоматизация значително ускори темпа на индустриално надграждане.

Възможностите и предизвикателствата обаче съществуват едновременно. Понастоящем развитието на интелигентни производствени предприятия за автоматизация в Китай е изправено пред следните тесни места:

1. Липса на дизайн от най-високо ниво

Много производствени компании все още не са изготвили план за развитието на интелигентно производство от стратегическо ниво. В резултат на това при дигиталната трансформация липсва мисловно лидерство и стратегическо планиране, както и цялостно планиране на целите за бизнес стойност и анализ на текущото състояние. Поради това е трудно да се интегрират дълбоко новите технологии със сценарии на приложения за интелигентно производство за автоматизация. Вместо това системата може да бъде само частично конструирана или модифицирана според действителните нужди на производството. В резултат на това предприятията изпаднаха в неразбирането да се фокусират върху хардуера и софтуера, върху части и като цяло, а инвестицията не е малка, но с малък ефект.

2. Фокусирайте се върху оптимизиране на технологията в една точка и презирайте цялостното повишаване на стойността

Повечето компании приравняват интелигентното производствено строителство с инвестиции в технологии и хардуер. Например, много компании внедряват автоматизирани производствени линии за свързване на независими процеси или заменят ръчния труд с автоматизирано оборудване. На пръв поглед нивото на автоматизация се е повишило, но донесе повече проблеми. Например, производствената линия е по-малко гъвкава от преди и може да се адаптира само към производството на един сорт; системата за управление на оборудването не е следвала и е причинила чести повреди на оборудването, но е увеличила работното натоварване по поддръжката на оборудването.

Има и компании, които сляпо преследват системни функции, които са големи и завършени, и техните цифрови системи не отговарят на техните собствени управленски и бизнес процеси, което в крайна сметка води до загуба на инвестиции и неактивно оборудване.

3. Малко доставчици на решения с възможности за интеграция

Индустриалното производство обхваща много области, а архитектурата на системата е много сложна. Различните компании са изправени пред различни изисквания за научноизследователска и развойна дейност, производство и управление на процесите. Стандартизираните решения често са трудни за директно използване от производствените компании. В същото време има много технологии, включени в производството на интелигентна автоматизация, като облачни изчисления, индустриални роботи, машинно зрение, цифрови близнаци и т.н., и тези технологии все още се развиват бързо.

Поради това компаниите имат много високи изисквания към партньорите. Те не само помагат на компаниите да оценят статуквото, да създадат план от най-високо ниво за интелигентно автоматизирано производство и да проектират цялостната рамка, но също така проектират приложението на цифрови и интелигентни технологии за постигане на ИТ и индустриална автоматизация. Интегриране на технологични (OT) системи. Въпреки това, повечето доставчици на пазара се фокусират върху решения в една или частична област и не разполагат с възможности за интегрирано решение на едно гише. За производствените компании, които нямат свои собствени възможности за системна интеграция, има големи пречки пред насърчаването на интелигентното автоматизирано производство.

03. Шест мерки за ускоряване на трансформацията на интелигентното производство

Дори ако компанията разпознае горните проблеми, тя все още не е в състояние бързо да пробие и да насърчи трансформацията, за да постигне цялостно повишаване на стойността. Flint съчетава общите черти на водещите предприятия в трансформацията на интелигентното автоматизирано производство и се позовава на действителния опит на проекта и дава следните 6 предложения, за да даде известна справка и вдъхновение на предприятия в различни етапи на развитие на различни индустрии.

Определете стойността на сцената

интелигентното автоматизирано производство се измества от насочено към технологии и решения към ориентирано към търговска стойност. Компаниите трябва първо да преценят какви цели да постигнат чрез интелигентно производство, дали настоящите бизнес модели и продукти трябва да бъдат иновативни, след това да реинженерират основните бизнес процеси въз основа на това и накрая да оценят стойността на новите бизнес модели и новите бизнес процеси, предизвикани от интелигентното производство .

Водещите компании ще идентифицират областите на стойност, които трябва да бъдат реализирани най-много според собствените си характеристики, и след това ще интегрират тясно технологии и сценарии на приложение, за да реализират извличане на стойност чрез внедряване на съответните интелигентни системи.

Архитектурен дизайн от най-високо ниво на ИТ и OT интеграция

С развитието на интелигентното автоматизирано производство, корпоративните приложения, архитектурата на данните и операционната архитектура са изправени пред нови предизвикателства. Традиционната ИТ технология на предприятията не е в състояние да отговори на нуждите от управление на производствения процес. Интеграцията на OT и IT е основата за успешната реализация на интелигентното автоматизирано производство в бъдеще. В допълнение, успехът на интелигентната автоматизирана производствена трансформация на предприятието зависи първо от перспективния дизайн от най-високо ниво. От този етап започва да обръща внимание на въздействието на промяната и на контрамерките.

Основата на прагматичната дигитализация

интелигентното автоматизирано производство изисква от предприятията да реализират интелигентност, базирана на дигитализация на целия производствен процес. Следователно предприятията трябва да имат солидна основа в оборудването за автоматизация и производствените линии, архитектурата на информационната система, комуникационната инфраструктура и осигуряването на сигурност. Например, IOT и други основни мрежи са на място, оборудването е силно автоматизирано и отворено, поддържа множество методи за събиране на данни и мащабируема, сигурна и стабилна ИТ инфраструктура, включително системи за сигурност за сигурност на информационната система и мрежова сигурност на индустриалната система за контрол.

Водещи компании реализират безпилотни работилници чрез внедряване на интелигентно оборудване като CNC машинни инструменти, промишлени съвместни роботи, оборудване за адитивно производство и интелигентни производствени линии и след това установяват цифровата основа на основните производствени системи чрез Интернет на нещата или индустриална интернет архитектура, електронни билбордове , и т.н.

За други компании започването с автоматизация на производството ще бъде пробив за укрепване на основата на дигитализацията. Например, отделни компании могат да започнат с изграждане на интелигентни производствени единици за автоматизация. Интелигентното производствено звено за автоматизация е модулно, интегрирано и интегрирано обединяване на група технологично оборудване и спомагателно оборудване със сходни възможности, така че да има производствен капацитет от множество разновидности и малки партиди и помага на компаниите да подобрят използването на оборудването и да оптимизират производството . Въз основа на автоматизацията на производството предприятията могат да започнат да внедряват взаимното свързване и комуникация на интелигентни производствени линии, цехове и информационни системи чрез внедряване на инфраструктура като IOT и 5G комуникационни мрежи.

Представете основни приложения

Понастоящем основните приложни системи, необходими за интелигентното автоматизирано производство, като управление на жизнения цикъл на продукта (PLM), планиране на ресурсите на предприятието (ERP), разширено планиране и планиране (APS) и система за изпълнение на производството (MES), не са популяризирани. Например, във фармацевтичната индустрия „универсалната усъвършенствана система за контрол на процесите и изпълнение на производството“, изисквана от интеграцията на индустриализацията и индустриализацията, не е широко внедрена и разгърната.

За да се ускори процесът на интелигентно автоматизирано производство, след формулиране на план за развитие и прагматична цифрова основа, производствените компании трябва активно да инвестират в основни приложни системи. Особено след новата епидемия на короната, производствените компании трябва да обърнат повече внимание на подобряването на възможностите за иновации в управлението и гъвкавото разгръщане на веригите за доставки. Следователно, внедряването на основни приложения за интелигентна автоматизация като ERP, PLM, MES и системи за управление на веригата на доставки (SCM) трябва да се превърне в най-важните задачи за изграждането на интелигентно автоматизирано производство на предприятието. IDC прогнозира, че през 2023 г. ERP, PLM и управлението на взаимоотношенията с клиенти (CRM) ще се превърнат в трите водещи инвестиционни области на пазара на ИТ приложения на китайската производствена индустрия, като съответно 33,9%, 13,8% и 12,8%.

Реализирайте взаимосвързаността на системата и интегрирането на данни

Понастоящем островите от данни и системната фрагментация на производствените предприятия доведоха до сериозна цифрова конфронтация между различни отдели, което води до многократни инвестиции от предприятията, а възвръщаемостта на доходите на предприятието, донесена от интелигентното автоматизирано производство, е далеч по-ниска от очакваната. Следователно, осъществяването на системна взаимовръзка и интегриране на данни ще насърчи сътрудничеството между бизнес звената и функционалните отдели на предприятието и ще реализира максимизиране на стойността и цялостна интелигентност.

Ключът към развитието на производството на интелигентна автоматизация на предприятието на този етап е да се реализира вертикалната интеграция на данни от ниво оборудване до ниво фабрика и дори до външни предприятия, както и хоризонталната интеграция на данни в бизнес отдели и организации, и през елементите на ресурсите и накрая се сливат в затворена система от данни, образувайки така наречената верига за доставка на данни.

Създайте дигитална организация и способност за непрекъснати иновации

Непрекъснато обновяваща се системна архитектура и цифровата организация играят важна роля за реализирането на целта за интелигентно автоматизирано производство. Непрекъснатото развитие на интелигентното автоматизирано производство изисква от компаниите да подобрят гъвкавостта и отзивчивостта на организационната структура, доколкото е възможно, и да дадат пълна игра на потенциала на служителите, тоест да създадат гъвкава организация. В гъвкава организация организацията ще бъде по-плоска, така че да може динамично да съответства на екосистемата на талантите, тъй като нуждите на бизнеса се променят. Гъвкавите организации трябва да бъдат водени от „върховния лидер“, за да стимулират ентусиазма на всички служители да участват и да мобилизират гъвкаво въз основа на бизнес нуждите и способностите на служителите, за да отговорят на нуждите на устойчивото развитие на интелигентното автоматизирано производство.

По отношение на иновационната система и изграждането на капацитет, правителството и предприятията трябва да се обединят хоризонтално и вертикално, за да изградят иновационна система отвътре навън. От една страна, компаниите трябва да засилят сътрудничеството и култивирането на иновациите със служители, клиенти, потребители, доставчици, партньори и стартиращи фирми; от друга страна, правителството трябва да създаде специален екип за рисков капитал за управление на иновациите, като инкубатори, творчески центрове, стартиращи фабрики и т.н., и да даде на тези институции повече свобода на механизмите, динамично и гъвкаво разпределение на вътрешни и външни ресурси, и формират непрекъсната иновационна култура и система.