| Flint Industry Brain, Autor | Gui Jiaxi
O 14.º Plan Quinquenal de China comezou a lanzarse totalmente en 2021, e os próximos cinco anos serán unha etapa importante para construír novas vantaxes na economía dixital. Tomar a fabricación de automatización intelixente como unha oportunidade para promover o desenvolvemento de alta calidade da industria manufacturera non só é a principal dirección do desenvolvemento integrado da economía dixital e da economía real de China, senón tamén un avance clave para a realización dun novo sistema dual. patrón de desenvolvemento da circulación.
Desde o estalido da epidemia de COVID-19, a maioría das empresas manufactureras sufriron interrupcións de produción, rupturas na cadea de subministración e reinicio da produción. As vantaxes competitivas acumuladas polas empresas establecidas ao longo dos anos poden verse subvertidas, e as novas empresas tamén poden aproveitar oportunidades para crecer rapidamente. O patrón de competencia da industria Espérase que se remodele.
Non obstante, moitas empresas de fabricación caen agora no malentendido de centrarse na optimización da tecnoloxía dun único punto e subestimar a mellora do valor xeral, o que resulta en illas de datos graves, equipos deficientes e conectividade do sistema e outros problemas. E en termos de transformación de fabricación intelixente, a maioría dos provedores do mercado non teñen a capacidade de integrar solucións. Todo isto levou a grandes investimentos en empresas, pero con pouco efecto.
Este artigo discutirá de xeito exhaustivo o camiño do desenvolvemento de alta calidade da industria de fabricación de automatización intelixente de China desde as perspectivas da visión xeral do desenvolvemento industrial, o estado do desenvolvemento empresarial e a transformación industrial.
01, Visión xeral do desenvolvemento de fabricación de automatización intelixente de China
Estratexias de fabricación intelixente dos principais países do mundo
A) Estados Unidos-"Plan Estratéxico Nacional de Fabricación Avanzada", a estratexia expón os obxectivos estratéxicos da construción do sistema educativo de investimento para pemes, a cooperación multisectorial, o investimento federal, o investimento nacional en I+D, etc., centrándose na construción do sector industrial. Internet. A "Estratexia de liderado de fabricación avanzada americana" enfatiza as tres grandes direccións estratéxicas para mellorar a cadea de subministración de produción nacional mediante o desenvolvemento de novas tecnoloxías, o cultivo de man de obra e a expansión. As tecnoloxías relevantes inclúen robots industriais, infraestrutura de intelixencia artificial, seguridade do ciberespazo, materiais de alto rendemento, fabricación aditiva, fabricación continua, fabricación biofarmacéutica, ferramentas de deseño e fabricación de semicondutores, produción e cadea de subministración de seguridade alimentaria agrícola, etc.
B) Alemaña-”Recomendacións para a Implantación da Estratexia Industria 4.0”, que propón e define a cuarta revolución industrial, é dicir, a Industria 4.0. Como parte do mundo intelixente e en rede, a Industria 4.0 céntrase na creación de produtos, procedementos e procesos intelixentes. Os temas clave son as fábricas intelixentes, a produción intelixente e a loxística intelixente. A industria alemá 4.0 céntrase en cinco áreas principais: integración horizontal baixo a rede de valor, enxeñería de extremo a extremo de toda a cadea de valor, integración vertical e sistemas de fabricación en rede, nova infraestrutura social no lugar de traballo, tecnoloxía de sistemas físicos de rede virtual.
C) Francia-"Nova Francia Industrial", a estratexia propón remodelar a forza industrial a través da innovación e situar a Francia no primeiro escalón da competitividade industrial global. A estratexia ten unha duración de 10 anos e resolve principalmente 3 grandes cuestións: enerxía, revolución dixital e vida económica. Inclúe 34 plans específicos como enerxías renovables, coche eléctrico con batería sen condutor, enerxía intelixente, etc., que demostran que Francia está na terceira revolución industrial. A determinación e forza para lograr a transformación industrial en China.
D) Xapón: "Libro Branco de Fabricación de Xapón" (en diante, "Libro Branco"). O “Libro Branco” analiza a situación actual e os problemas da industria manufacturera de Xapón. Ademais de introducir sucesivamente políticas para desenvolver con forza robots, vehículos de nova enerxía e impresión 3D, tamén fai fincapé en Para desempeñar o papel das TI. O “Libro Branco” tamén considera a formación profesional empresarial, a herdanza de competencias para os mozos e a formación de talentos en ciencia e enxeñería como problemas que deben ser resoltos con urxencia. O "Libro Branco" actualizouse á versión de 2019 e o axuste do concepto orixinal comezou a centrarse na "industria interconectada". Estableceu un posicionamento diferente ao da Internet industrial estadounidense, coa esperanza de destacar a posición central da "industria".
E) China-"Made in China 2025", o programa principal do documento é:
"Un" obxectivo: pasar dun gran país fabricante a un forte país fabricante.
Integración “dúas”: integración profunda da informatización e a industrialización.
"Tres" obxectivos estratéxicos paso a paso: o primeiro paso é esforzarse por converterse nun país fabricante forte en dez anos; o segundo paso, para 2035, a industria manufacturera de China no seu conxunto alcanzará o nivel medio do campo de potencia de fabricación do mundo; o terceiro paso é cando se consolide o 100 aniversario da República Popular China, o seu estatus como un importante país fabricante e a súa forza global será a vangarda das potencias manufactureras mundiais.
Os "catro" principios: dirixidos polo mercado, guiados polo goberno; baseado na perspectiva actual a longo prazo; avance integral, avances clave; desenvolvemento independente e cooperación gaña-gañou.
A política dos "cinco": orientada á innovación, á calidade en primeiro lugar, ao desenvolvemento ecolóxico, á optimización da estrutura e ao talento.
"Cinco" proxectos principais: proxecto de construción de centros de innovación de fabricación, proxecto de base industrial forte, proxecto de fabricación de automatización intelixente, proxecto de fabricación verde, proxecto de innovación de equipos de gama alta.
Avances en "dez" áreas clave: tecnoloxía da información de nova xeración, máquinas-ferramentas e robots CNC de alta gama, equipos aeroespaciais, equipos de enxeñería mariña e buques de alta tecnoloxía, equipos avanzados de tránsito ferroviario, vehículos de aforro enerxético e de nova enerxía, equipos de enerxía, novos materiais, biomedicina E equipos médicos de alto rendemento, maquinaria e equipamento agrícola.
Sobre a base de "Made in China 2025", o estado introduciu sucesivamente políticas sobre Internet industrial, robots industriais e integración da industrialización e industrialización. a fabricación de automatización intelixente converteuse no foco do 14º Plan Quinquenal.
Táboa 1: Resumo das políticas relacionadas coa fabricación intelixente de China Fonte: Firestone Creation con base en información pública
Estrutura técnica clave do sistema estándar de fabricación de automatización intelixente
Ao nivel de desenvolvemento da tecnoloxía de fabricación de automatización intelixente, segundo as "Directrices para a construción do sistema estándar de fabricación de automatización intelixente nacional" emitidas polo estado, a tecnoloxía de fabricación de automatización intelixente pódese dividir en tres partes principais, a saber, servizos intelixentes, fábricas intelixentes. e equipos intelixentes.
Figura 1: marco de fabricación de automatización intelixente Fonte: Firestone Creation a partir da información pública
O número de patentes nacionais pode reflectir intuitivamente o desenvolvemento da tecnoloxía de fabricación de automatización intelixente no país e en billóns de cidades club. As escenas industriais e os tamaños de mostra suficientemente grandes de big data industrial, software industrial, nube industrial, robots industriais, Internet industrial e outras patentes poden reflectir o desenvolvemento da tecnoloxía.
Distribución e financiamento das empresas de fabricación intelixente de China
Desde que a estratexia "Made in China 2025" foi proposta en 2015, o mercado primario estivo prestando atención ao sector de fabricación intelixente durante moito tempo. Mesmo durante a pandemia de COVID-19 de 2020, o investimento en fabricación intelixente continuou crecendo.
Os eventos de investimento e financiamento de fabricación intelixente concéntranse principalmente en Pequín, a rexión do delta do río Yangtze e a Gran Baía de Guangdong-Hong Kong-Macao. Desde a perspectiva do importe do financiamento, a rexión do delta do río Yangtze ten o importe total de financiamento máis alto. O financiamento da Gran Baía de Guangdong-Hong Kong-Macao concéntrase principalmente en Shenzhen.
Figura 2: A situación de financiamento da fabricación intelixente en billóns de cidades (100 millóns de yuans) Fonte: Firestone Creation recompilouse segundo datos públicos e o tempo estatístico é ata 2020
02. Desenvolvemento de empresas de fabricación de automatización intelixente de China
Actualmente, realizáronse algúns logros no desenvolvemento de empresas de fabricación de automatización intelixente en China:
De 2016 a 2018, China implementou 249 proxectos piloto de demostración de fabricación intelixente, e o despregamento da fabricación intelixente para as empresas foi implementado gradualmente a partir das probas da auga; os departamentos relevantes tamén completaron a formulación ou revisión de 4 estándares nacionais para a fabricación intelixente, facendo que a empresa sexa intelixente. O estándar está máis estandarizado.
O "Informe Anual de Desenvolvemento de Fabricación Intelixente en China 2017-2018" mostra que China construíu inicialmente 208 talleres dixitais e fábricas intelixentes, abarcando 10 campos principais e 80 industrias, e inicialmente estableceu un sistema estándar de fabricación intelixente sincronizado co internacional. Das 44 fábricas de faros do mundo, 12 están situadas en China, e 7 delas son fábricas de faro de extremo a extremo. Para 2020, a taxa de control numérico dos procesos clave das empresas de fabricación en campos clave en China superará o 50% e a taxa de penetración de talleres dixitais ou fábricas intelixentes superará o 20%.
No campo do software, a industria de integración de sistemas de fabricación de automatización intelixente de China continuou a desenvolverse rapidamente en 2019, cun aumento interanual do 20,7%. A escala do mercado nacional industrial de Internet superou os 70.000 millóns de yuans en 2019.
No campo do hardware, impulsado por moitos anos de enxeñería de fabricación de automatización intelixente, as industrias emerxentes de China, como os robots industriais, a fabricación aditiva e os sensores industriais, desenvolvéronse rapidamente. A popularización e aplicación dunha variedade de novos modelos típicos de fabricación de automatización intelixente acelerou significativamente o ritmo da actualización industrial.
Non obstante, coexisten oportunidades e retos. Na actualidade, o desenvolvemento de empresas de fabricación de automatización intelixente en China afronta os seguintes pescozos de botella:
1. Falta de deseño de alto nivel
Moitas empresas de manufactura aínda non elaboraron un proxecto para o desenvolvemento da fabricación intelixente desde un nivel estratéxico. Como resultado, a transformación dixital carece de liderado pensado e planificación estratéxica, así como de planificación global dos obxectivos do valor do negocio e análise de avaliación do estado actual. Polo tanto, é difícil integrar profundamente as novas tecnoloxías con escenarios de aplicacións de fabricación de automatización intelixente. Pola contra, o sistema só pode construírse ou modificarse parcialmente segundo as necesidades reais de produción. Como resultado, as empresas caeron no malentendido de centrarse no hardware e software, e en pezas e en conxunto, e o investimento non é pequeno pero con pouco efecto.
2. Concéntrase na optimización da tecnoloxía dun único punto e despreza a mellora do valor global
A maioría das empresas equiparan a construción de fabricación intelixente co investimento en tecnoloxía e hardware. Por exemplo, moitas empresas implantan liñas de produción automatizadas para conectar procesos independentes ou substituír o traballo manual por equipos automatizados. En superficie, o nivel de automatización aumentou, pero trouxo máis problemas. Por exemplo, a liña de produción é menos flexible que antes e só se pode adaptar á produción dunha única variedade; o sistema de xestión de equipos non seguiu e causou fallos frecuentes dos equipos, pero aumentou a carga de traballo de mantemento dos equipos.
Tamén hai empresas que perseguen cegamente funcións do sistema que son grandes e completas, e os seus sistemas dixitais non coinciden cos seus propios procesos de xestión e negocios, o que finalmente leva a un desperdicio de investimento e equipos inactivos.
3. Poucos provedores de solucións con capacidades de integración
A fabricación industrial abrangue moitos campos e a arquitectura do sistema é moi complexa. As diferentes empresas afrontan diferentes requisitos de I+D, fabricación e xestión de procesos. As solucións estandarizadas adoitan ser difíciles de usar directamente polas empresas de fabricación. Ao mesmo tempo, hai moitas tecnoloxías implicadas na fabricación de automatización intelixente, como a computación en nube, os robots industriais, a visión artificial, os xemelgos dixitais, etc., e estas tecnoloxías seguen evolucionando rapidamente.
Polo tanto, as empresas teñen requisitos moi altos para os socios. Non só axudan ás empresas a avaliar o status quo, establecer un plan de alto nivel para a fabricación de automatización intelixente e deseñar o marco xeral, senón que tamén deseñan a aplicación de tecnoloxías dixitais e intelixentes para lograr a automatización informática e industrial. Integración de sistemas tecnolóxicos (OT). Non obstante, a maioría dos provedores do mercado céntranse en solucións nunha área única ou parcial e non teñen capacidades de solución integrada única. Para as empresas de fabricación que carecen das súas propias capacidades de integración de sistemas, existen grandes obstáculos para a promoción da fabricación de automatización intelixente.
03. Seis medidas para acelerar a transformación da fabricación intelixente
Aínda que a empresa recoñece os problemas anteriores, aínda non pode romper rapidamente e promover a transformación para conseguir unha mellora global do valor. Flint combina os puntos comúns das empresas líderes na transformación da fabricación de automatización intelixente e refírese á experiencia real do proxecto e ofrece as seguintes 6 suxestións para dar algunha referencia e inspiración ás empresas en diferentes etapas de desenvolvemento de varias industrias.
Determina o valor da escena
a fabricación de automatización intelixente está cambiando de tecnoloxía e solución orientada a valor comercial. As empresas deben considerar primeiro cales son os obxectivos que se deben acadar mediante a fabricación intelixente, se os modelos de negocio e os produtos actuais deben ser innovados, despois redeseñar os procesos comerciais fundamentais en función diso e, finalmente, avaliar o valor dos novos modelos de negocio e dos novos procesos de negocio que provoca a fabricación intelixente. .
As empresas líderes identificarán as áreas de valor que máis deben realizarse segundo as súas propias características e, a continuación, integrarán estreitamente a tecnoloxía e os escenarios de aplicación para realizar a minería de valor mediante a implantación dos sistemas intelixentes correspondentes.
Deseño de arquitectura de alto nivel de integración de TI e OT
Co desenvolvemento da fabricación de automatización intelixente, as aplicacións empresariais, a arquitectura de datos e a arquitectura de operación afrontan novos desafíos. A tecnoloxía informática tradicional das empresas non puido satisfacer as necesidades de xestión do proceso de produción. A integración de OT e TI é a base para a realización exitosa da fabricación de automatización intelixente no futuro. Ademais, o éxito da transformación de fabricación de automatización intelixente da empresa depende, en primeiro lugar, do deseño de primeiro nivel con visión de futuro. A partir desta etapa, comeza a prestar atención ao impacto do cambio e ás contramedidas.
O fundamento da dixitalización pragmática
A fabricación de automatización intelixente require que as empresas realicen unha intelixencia baseada na dixitalización de todo o proceso de produción. Polo tanto, as empresas deben ter unha base sólida en equipos de automatización e liñas de produción, arquitectura do sistema de información, infraestrutura de comunicación e garantía de seguridade. Por exemplo, IOT e outras redes básicas están instaladas, o equipo está moi automatizado e aberto, admite múltiples métodos de recollida de datos e unha infraestrutura informática escalable, segura e estable, incluíndo sistemas de seguridade para a seguridade do sistema de información e a seguridade da rede do sistema de control industrial.
As empresas líderes realizan talleres non tripulados mediante a implantación de equipos intelixentes como máquinas-ferramentas CNC, robots industriais colaborativos, equipos de fabricación aditiva e liñas de produción intelixentes e, a continuación, establecen a base dixital dos principais sistemas de produción a través da Internet das Cousas ou a arquitectura industrial de Internet, valos publicitarios electrónicos. , etc.
Para outras empresas, comezar coa automatización da produción será un gran avance para solidificar as bases da dixitalización. Por exemplo, as empresas discretas poden comezar construíndo unidades de fabricación de automatización intelixente. A unidade de fabricación de automatización intelixente é unha agregación modular, integrada e integrada dun grupo de equipos de procesamento e equipos auxiliares con capacidades similares, de xeito que ten a capacidade de produción de varias variedades e pequenos lotes, e axuda ás empresas a mellorar a utilización dos equipos e optimizar a produción. . Sobre a base da automatización da produción, as empresas poden comezar a implementar a interconexión e intercomunicación de liñas de produción intelixentes, talleres e sistemas de información mediante a implantación de infraestruturas como IOT e redes de comunicación 5G.
Presentar aplicacións básicas
Na actualidade, os sistemas de aplicación básicos necesarios para a fabricación de automatización intelixente, como a xestión do ciclo de vida do produto (PLM), a planificación de recursos empresariais (ERP), a planificación e programación avanzadas (APS) e o sistema de execución de fabricación (MES) non se popularizaron. Por exemplo, na industria farmacéutica, o "sistema avanzado universal de control de procesos e execución de fabricación" requirido pola integración da industrialización e a industrialización non foi amplamente implementado e despregado.
Para acelerar o proceso de fabricación de automatización intelixente, despois de formular un plan de desenvolvemento e unha base dixital pragmática, as empresas de fabricación deberían investir activamente en sistemas de aplicación básicos. Especialmente despois da nova epidemia da coroa, as empresas de fabricación deberían prestar máis atención á mellora das capacidades de innovación na xestión e á implantación flexible das cadeas de subministración. Polo tanto, o despregamento de aplicacións básicas de fabricación de automatización intelixente como ERP, PLM, MES e sistemas de xestión da cadea de subministración (SCM) debería converterse nas tarefas máis importantes para a construción da fabricación de automatización intelixente empresarial. IDC prevé que en 2023, ERP, PLM e xestión de relacións con clientes (CRM) converteranse nas tres principais áreas de investimento no mercado de aplicacións de TI da industria manufacturera de China, representando o 33,9%, 13,8% e 12,8% respectivamente.
Realizar a interconexión do sistema e a integración de datos
Na actualidade, as illas de datos e a fragmentación do sistema das empresas de fabricación provocaron serios enfrontamentos dixitais entre os diferentes departamentos, o que provocou investimentos repetidos por parte das empresas, e o retorno dos ingresos das empresas derivados da fabricación de automatización intelixente é moito menor do esperado. Polo tanto, a realización da interconexión do sistema e a integración de datos promoverá a colaboración entre as unidades de negocio e os departamentos funcionais da empresa e conseguirá maximizar o valor e unha intelixencia completa.
A clave para o desenvolvemento da fabricación de automatización intelixente empresarial nesta fase é realizar a integración vertical de datos desde o nivel de equipamento ata o nivel de fábrica e mesmo a empresas externas, así como a integración horizontal de datos entre os departamentos e organizacións comerciais, e entre elementos de recursos e, finalmente, fusionarse nun sistema de datos en bucle pechado, formando a chamada cadea de subministración de datos.
Establecer unha organización dixital e capacidade de innovación continua
A arquitectura de sistemas e a organización dixital que innovan continuamente xogan un papel importante na consecución do obxectivo de valor da fabricación de automatización intelixente. A evolución continua da fabricación de automatización intelixente esixe que as empresas melloren na medida do posible a flexibilidade e a capacidade de resposta da estrutura organizativa e que dean pleno xogo ao potencial dos empregados, é dicir, establecer unha organización flexible. Nunha organización flexible, a organización será máis plana para que poida coincidir de forma dinámica co ecosistema de talento a medida que cambien as necesidades empresariais. As organizacións flexibles deben ser dirixidas polo "líder superior" para estimular o entusiasmo de todos os empregados para participar e mobilizarse de forma flexible en función das necesidades empresariais e das capacidades dos empregados para satisfacer as necesidades do desenvolvemento sostible da fabricación de automatización intelixente.
En termos de sistema de innovación e creación de capacidades, o goberno e as empresas deben unirse horizontal e verticalmente para construír un sistema de innovación desde dentro cara fóra. Por unha banda, as empresas deben reforzar a cooperación e o cultivo de innovación con empregados, clientes, consumidores, provedores, socios e empresas de nova creación; por outra banda, o goberno debería establecer un equipo de capital risco dedicado para xestionar a innovación, como incubadoras, centros creativos, fábricas de startups, etc., e dar a estas institucións máis liberdade de mecanismos, asignación dinámica e flexible de recursos internos e externos, e formar unha cultura e un sistema de innovación continua.
Hora de publicación: 08-Oct-2021