Pembangunan pembuatan Automasi Pintar

| Otak Industri Flint, Pengarang | Gui Jiaxi

Rancangan Lima Tahun ke-14 China mula dilancarkan sepenuhnya pada 2021, dan lima tahun akan datang akan menjadi peringkat penting untuk membina kelebihan baharu dalam ekonomi digital. Mengambil perkilangan automasi pintar sebagai peluang untuk menggalakkan pembangunan berkualiti tinggi industri pembuatan bukan sahaja hala tuju utama pembangunan bersepadu ekonomi digital China dan ekonomi sebenar, tetapi juga satu kejayaan penting untuk merealisasikan dwi- corak perkembangan peredaran.

Sejak tercetusnya wabak COVID-19, kebanyakan syarikat pembuatan telah mengalami gangguan pengeluaran, putus rantaian bekalan dan penyambungan semula pengeluaran. Kelebihan daya saing yang dikumpul oleh syarikat-syarikat yang sudah mapan selama ini mungkin akan terjejas, dan syarikat baharu juga mungkin merebut peluang untuk berkembang pesat. Corak persaingan industri Ia dijangka akan dibentuk semula.

Walau bagaimanapun, banyak syarikat pembuatan kini jatuh ke dalam salah faham untuk memfokuskan pada pengoptimuman teknologi satu titik dan meremehkan peningkatan nilai keseluruhan, mengakibatkan pulau data yang serius, peralatan dan sambungan sistem yang lemah serta masalah lain. Dan dari segi transformasi pembuatan pintar, kebanyakan pembekal di pasaran tidak mempunyai keupayaan untuk menyepadukan penyelesaian. Semua ini telah membawa kepada pelaburan besar dalam perusahaan, tetapi dengan sedikit kesan.

Artikel ini akan membincangkan secara menyeluruh jalan pembangunan berkualiti tinggi industri pembuatan automasi pintar China dari perspektif gambaran keseluruhan pembangunan industri, status pembangunan perusahaan dan transformasi industri.

01, Gambaran Keseluruhan Pembangunan pembuatan automasi pintar China

Strategi Pembuatan Pintar Negara Utama di Dunia

A) Amerika Syarikat-”Pelan Strategik Pembuatan Termaju Negara”, strategi ini mengemukakan objektif strategik pembinaan sistem pendidikan pelaburan PKS, kerjasama pelbagai sektor, pelaburan persekutuan, pelaburan R&D negara, dsb., memfokuskan pada pembinaan industri. Internet. "Strategi Kepimpinan Pembuatan Termaju Amerika" menekankan tiga hala tuju strategik utama untuk menambah baik rantaian bekalan pembuatan domestik melalui pembangunan teknologi baharu, memupuk tenaga kerja dan pengembangan. Teknologi yang berkaitan termasuk robot industri, infrastruktur kecerdasan buatan, keselamatan ruang siber, bahan berprestasi tinggi, pembuatan aditif, pembuatan berterusan, pembuatan biofarmaseutikal, alat dan pembuatan reka bentuk semikonduktor, pengeluaran dan rantaian bekalan keselamatan makanan pertanian, dsb.

B) Jerman-”Cadangan untuk Pelaksanaan Strategi Industri 4.0”, yang mencadangkan dan mentakrifkan revolusi perindustrian keempat, iaitu Industri 4.0. Sebagai sebahagian daripada dunia pintar dan rangkaian, Industri 4.0 memberi tumpuan kepada penciptaan produk, prosedur dan proses pintar. Tema utama ialah kilang pintar, pengeluaran pintar, dan logistik pintar. Industri Jerman 4.0 memfokuskan pada lima bidang utama-penyatuan mendatar di bawah rangkaian nilai, kejuruteraan hujung ke hujung keseluruhan rantaian nilai, integrasi menegak dan sistem pembuatan rangkaian, infrastruktur sosial baharu di tempat kerja, rangkaian maya-teknologi sistem fizikal .

C) Perancis-"Perindustrian Baru Perancis", strategi itu mencadangkan untuk membentuk semula kekuatan industri melalui inovasi dan meletakkan Perancis dalam eselon pertama daya saing industri global. Strategi ini berlangsung selama 10 tahun dan terutamanya menyelesaikan 3 isu utama: tenaga, revolusi digital dan kehidupan ekonomi. Ia termasuk 34 pelan khusus seperti tenaga boleh diperbaharui, tanpa pemandu kereta elektrik bateri, tenaga pintar, dll., menunjukkan bahawa Perancis berada dalam revolusi perindustrian ketiga. Keazaman dan kekuatan untuk mencapai transformasi perindustrian di China.

D) Jepun-"Kertas Putih Pengilangan Jepun" (selepas ini dirujuk sebagai "Kertas Putih"). “Kertas Putih” menganalisis situasi semasa dan masalah industri pembuatan Jepun. Di samping memperkenalkan dasar berturut-turut untuk membangunkan robot, kenderaan tenaga baharu dan percetakan 3D secara bersungguh-sungguh, ia juga menekankan Untuk memainkan peranan IT. "Kertas Putih" juga menganggap latihan vokasional perusahaan, pewarisan kemahiran untuk golongan muda, dan latihan bakat dalam sains dan kejuruteraan sebagai masalah yang perlu diselesaikan dengan segera. "Kertas Putih" telah dikemas kini kepada versi 2019, dan pelarasan konsep asal telah mula memfokuskan pada "industri yang saling berkaitan". Ia telah mewujudkan kedudukan yang berbeza daripada Internet Perindustrian AS, dengan harapan dapat menyerlahkan kedudukan teras "industri".

E) China-”Dibuat di China 2025″, program utama dokumen ialah:

Matlamat "Satu": berubah daripada negara pembuatan besar menjadi negara pembuatan yang kukuh.

Penyepaduan "Dua": penyepaduan mendalam pemformatan dan perindustrian.

"Tiga" matlamat strategik langkah demi langkah: langkah pertama ialah berusaha untuk menjadi sebuah negara pembuatan yang kukuh dalam tempoh sepuluh tahun; langkah kedua, menjelang 2035, industri pembuatan China secara keseluruhan akan mencapai tahap pertengahan kem kuasa pembuatan dunia; langkah ketiga ialah apabila ulang tahun ke-100 PRC, statusnya sebagai negara pembuatan utama akan disatukan, dan kekuatan komprehensifnya akan menjadi barisan hadapan kuasa pembuatan dunia.

Prinsip "empat": dipandu pasaran, dipandu kerajaan; berdasarkan perspektif semasa, jangka panjang; kemajuan menyeluruh, penemuan penting; pembangunan bebas, dan kerjasama menang-menang.

Dasar "lima": dipacu inovasi, kualiti diutamakan, pembangunan hijau, pengoptimuman struktur dan berorientasikan bakat.

"Lima" projek utama: projek pembinaan pusat inovasi pembuatan, projek asas industri yang kukuh, projek pembuatan automasi pintar, projek pembuatan hijau, projek inovasi peralatan mewah.

Kejayaan dalam "sepuluh" bidang utama: teknologi maklumat generasi baharu, alatan mesin dan robot CNC mewah, peralatan aeroangkasa, peralatan kejuruteraan marin dan kapal berteknologi tinggi, peralatan transit rel termaju, penjimatan tenaga dan kenderaan tenaga baharu, peralatan kuasa, bahan baharu, bioperubatan Dan peralatan perubatan berprestasi tinggi, jentera dan peralatan pertanian.

Berdasarkan “Buatan China 2025″, negara telah berturut-turut memperkenalkan dasar mengenai Internet perindustrian, robot perindustrian dan penyepaduan perindustrian dan perindustrian. pembuatan automasi pintar telah menjadi tumpuan Rancangan Lima Tahun Ke-14.

Jadual 1: Ringkasan dasar berkaitan pembuatan pintar China Sumber: Firestone Creation berdasarkan maklumat awam

Struktur Teknikal Utama Sistem Standard pembuatan automasi pintar

Pada tahap pembangunan teknologi pembuatan automasi pintar, menurut "Garis Panduan untuk Pembinaan Sistem Standard pembuatan automasi pintar Kebangsaan" yang dikeluarkan oleh kerajaan, teknologi pembuatan automasi pintar boleh dibahagikan kepada tiga bahagian utama, iaitu, perkhidmatan pintar, kilang pintar. , dan peralatan pintar.

Rajah 1: rangka kerja pembuatan automasi pintar Sumber: Firestone Creation berdasarkan maklumat awam

Bilangan paten negara secara intuitif boleh mencerminkan perkembangan teknologi pembuatan automasi pintar di negara ini dan trilion bandar kelab. Pemandangan industri dan saiz sampel yang cukup besar bagi data besar industri, perisian industri, awan industri, robot industri, Internet industri dan paten lain boleh mencerminkan perkembangan teknologi.

Pengedaran dan pembiayaan syarikat pembuatan pintar China
Sejak strategi "Made in China 2025" dicadangkan pada 2015, pasaran utama telah memberi perhatian kepada sektor pembuatan pintar untuk masa yang lama. Walaupun semasa pandemik COVID-19 2020, pelaburan pembuatan pintar terus berkembang.

Acara pelaburan dan pembiayaan pembuatan pintar tertumpu terutamanya di Beijing, wilayah Delta Sungai Yangtze dan Kawasan Teluk Besar Guangdong-Hong Kong-Macao. Dari perspektif jumlah pembiayaan, wilayah Delta Sungai Yangtze mempunyai jumlah pembiayaan tertinggi. Pembiayaan Kawasan Teluk Besar Guangdong-Hong Kong-Macao tertumpu terutamanya di Shenzhen.
Rajah 2: Situasi pembiayaan pembuatan pintar di trilion bandar (100 juta yuan) Sumber: Firestone Creation disusun mengikut data awam, dan masa statistik adalah sehingga 2020

02. Pembangunan Perusahaan pembuatan automasi pintar China

Pada masa ini, beberapa pencapaian telah dicapai dalam pembangunan perusahaan pembuatan automasi pintar di China:

Dari 2016 hingga 2018, China melaksanakan 249 projek demonstrasi perintis pembuatan pintar, dan penggunaan pembuatan pintar untuk perusahaan telah dilancarkan secara beransur-ansur daripada menguji air; jabatan yang berkaitan juga telah menyelesaikan penggubalan atau semakan 4 piawaian kebangsaan untuk pembuatan pintar, menjadikan perusahaan pintar Piawaian itu lebih piawai.

"Laporan Tahunan Pembangunan Pembuatan Pintar China 2017-2018" menunjukkan bahawa China pada mulanya telah membina 208 bengkel digital dan kilang pintar, meliputi 10 bidang utama dan 80 industri, dan pada mulanya menubuhkan sistem standard pembuatan pintar yang disegerakkan dengan antarabangsa. Daripada 44 kilang rumah api di dunia, 12 terletak di China, dan 7 daripadanya adalah kilang rumah api hujung ke hujung. Menjelang 2020, kadar kawalan berangka proses utama perusahaan pembuatan dalam bidang utama di China akan melebihi 50%, dan kadar penembusan bengkel digital atau kilang pintar akan melebihi 20%.

Dalam bidang perisian, industri penyepaduan sistem pembuatan automasi pintar China terus berkembang pesat pada 2019, dengan peningkatan tahun ke tahun sebanyak 20.7%. Skala pasaran Internet perindustrian negara telah melebihi 70 bilion yuan pada 2019.

Dalam bidang perkakasan, didorong oleh kejuruteraan pembuatan automasi pintar selama bertahun-tahun, industri baru China seperti robot industri, pembuatan bahan tambahan dan penderia industri telah berkembang pesat. Pempopularan dan penggunaan pelbagai model pembuatan automasi pintar baharu yang tipikal telah mempercepatkan kadar peningkatan industri dengan ketara.

Walau bagaimanapun, peluang dan cabaran wujud bersama. Pada masa ini, pembangunan perusahaan pembuatan automasi pintar di China menghadapi kesesakan berikut:

1. Kekurangan reka bentuk peringkat atasan

Banyak syarikat pembuatan belum lagi melukis pelan tindakan untuk pembangunan pembuatan pintar dari peringkat strategik. Akibatnya, transformasi digital tidak mempunyai kepimpinan pemikiran dan perancangan strategik, serta keseluruhan perancangan matlamat nilai perniagaan dan analisis penilaian status semasa. Oleh itu, adalah sukar untuk menyepadukan teknologi baharu secara mendalam dengan senario aplikasi pembuatan automasi pintar. Sebaliknya, sistem hanya boleh sebahagiannya dibina atau diubah suai mengikut keperluan sebenar pengeluaran. Akibatnya, perusahaan telah jatuh ke dalam salah faham untuk memberi tumpuan kepada perkakasan dan perisian, dan pada bahagian-bahagian dan secara keseluruhan, dan pelaburan tidak kecil tetapi dengan sedikit kesan.

2. Fokus pada pengoptimuman teknologi satu titik, dan meremehkan peningkatan nilai keseluruhan

Kebanyakan syarikat menyamakan pembinaan pembuatan pintar dengan pelaburan teknologi dan perkakasan. Sebagai contoh, banyak syarikat menggunakan saluran pengeluaran automatik untuk menyambungkan proses bebas, atau menggantikan buruh manual dengan peralatan automatik. Di permukaan, tahap automasi telah meningkat, tetapi ia telah membawa lebih banyak masalah. Sebagai contoh, barisan pengeluaran kurang fleksibel berbanding sebelum ini dan hanya boleh menyesuaikan diri dengan pengeluaran satu varieti; sistem pengurusan peralatan tidak mengikuti dan menyebabkan kegagalan peralatan yang kerap, tetapi meningkatkan beban kerja penyelenggaraan Peralatan.

Terdapat juga syarikat yang membuta tuli mengejar fungsi sistem yang besar dan lengkap, dan sistem digital mereka tidak sepadan dengan proses pengurusan dan perniagaan mereka sendiri, yang akhirnya membawa kepada pembaziran pelaburan dan peralatan terbiar.

3. Beberapa penyedia penyelesaian dengan keupayaan penyepaduan

Pembuatan perindustrian merangkumi banyak bidang, dan seni bina sistem adalah sangat kompleks. Syarikat yang berbeza menghadapi keperluan R&D, pembuatan dan pengurusan proses yang berbeza. Penyelesaian standard selalunya sukar untuk digunakan secara langsung oleh syarikat pembuatan. Pada masa yang sama, terdapat banyak teknologi yang terlibat dalam pembuatan automasi pintar, seperti pengkomputeran awan, robot industri, penglihatan mesin, kembar digital, dll., dan teknologi ini masih berkembang pesat.

Oleh itu, syarikat mempunyai keperluan yang sangat tinggi untuk rakan kongsi. Mereka bukan sahaja membantu syarikat menilai status quo, mewujudkan pelan peringkat tertinggi untuk pembuatan automasi pintar, dan mereka bentuk rangka kerja keseluruhan, tetapi juga mereka bentuk aplikasi teknologi digital dan pintar untuk mencapai automasi IT dan industri. Integrasi sistem teknologi (OT). Walau bagaimanapun, kebanyakan pembekal dalam pasaran memberi tumpuan kepada penyelesaian dalam satu kawasan atau separa dan tidak mempunyai keupayaan penyelesaian bersepadu sehenti. Bagi syarikat pembuatan yang tidak mempunyai keupayaan penyepaduan sistem mereka sendiri, terdapat halangan yang tinggi untuk mempromosikan pembuatan automasi pintar.

03. Enam langkah untuk mempercepatkan transformasi pembuatan pintar

Walaupun syarikat menyedari masalah di atas, ia masih tidak dapat menembusi dan menggalakkan transformasi dengan cepat untuk mencapai peningkatan nilai keseluruhan. Flint menggabungkan persamaan perusahaan terkemuka dalam transformasi pembuatan automasi pintar, dan merujuk kepada pengalaman projek sebenar, dan memberikan 6 cadangan berikut untuk memberi sedikit rujukan dan inspirasi kepada perusahaan dalam peringkat pembangunan yang berbeza dalam pelbagai industri.

Tentukan nilai tempat kejadian

pembuatan automasi pintar beralih daripada dipacu teknologi dan penyelesaian kepada dipacu nilai komersial. Syarikat harus terlebih dahulu mempertimbangkan matlamat yang perlu dicapai melalui pembuatan pintar, sama ada model dan produk perniagaan semasa perlu diinovasikan, kemudian merekayasa semula proses perniagaan teras berdasarkan ini, dan akhirnya menilai nilai model perniagaan baharu dan proses perniagaan baharu yang dibawa oleh pembuatan pintar .

Syarikat peneraju akan mengenal pasti bidang nilai yang paling perlu direalisasikan mengikut ciri mereka sendiri, dan kemudian mengintegrasikan rapat senario teknologi dan aplikasi untuk merealisasikan perlombongan nilai dengan menggunakan sistem pintar yang sepadan.

Reka bentuk seni bina peringkat atas integrasi IT dan OT

Dengan pembangunan pembuatan automasi pintar, aplikasi perusahaan, seni bina data dan seni bina operasi semuanya menghadapi cabaran baharu. Teknologi IT tradisional perusahaan tidak dapat memenuhi keperluan pengurusan proses pengeluaran. Penyepaduan OT dan IT adalah asas bagi kejayaan merealisasikan pembuatan automasi pintar pada masa hadapan. Di samping itu, kejayaan transformasi pembuatan automasi pintar perusahaan pertama sekali bergantung pada reka bentuk peringkat atas yang berpandangan ke hadapan. Dari peringkat ini, ia mula memberi perhatian kepada kesan perubahan dan tindakan balas.

Asas pendigitalan pragmatik

pembuatan automasi pintar memerlukan perusahaan untuk merealisasikan kecerdasan berdasarkan pendigitalan keseluruhan proses pengeluaran. Oleh itu, perusahaan perlu mempunyai asas yang kukuh dalam peralatan automasi dan barisan pengeluaran, seni bina sistem maklumat, infrastruktur komunikasi dan jaminan keselamatan. Sebagai contoh, IOT dan rangkaian asas lain telah tersedia, peralatan sangat automatik dan terbuka, menyokong pelbagai kaedah pengumpulan data, dan infrastruktur IT yang boleh skala, selamat dan stabil, termasuk sistem keselamatan untuk keselamatan sistem maklumat dan keselamatan rangkaian sistem kawalan industri.

Syarikat terkemuka merealisasikan bengkel tanpa pemandu dengan menggunakan peralatan pintar seperti alatan mesin CNC, robot kerjasama industri, peralatan pembuatan aditif, dan barisan pengeluaran pintar, dan kemudian menubuhkan asas digital sistem pengeluaran teras melalui Internet Perkara atau seni bina Internet industri, papan iklan elektronik , dan lain-lain.

Bagi syarikat lain, bermula dengan automasi pengeluaran akan menjadi satu kejayaan untuk mengukuhkan asas pendigitalan. Sebagai contoh, syarikat diskret boleh bermula dengan membina unit pembuatan automasi pintar. Unit pembuatan automasi pintar ialah pengagregatan modular, bersepadu dan bersepadu bagi sekumpulan peralatan pemprosesan dan peralatan tambahan dengan keupayaan yang sama, supaya ia mempunyai kapasiti keluaran pengeluaran pelbagai jenis dan kelompok kecil, dan membantu syarikat meningkatkan penggunaan peralatan dan mengoptimumkan pengeluaran . Atas dasar automasi pengeluaran, perusahaan boleh mula melaksanakan interkoneksi dan interkomunikasi barisan pengeluaran pintar, bengkel dan sistem maklumat dengan menggunakan infrastruktur seperti IOT dan rangkaian komunikasi 5G.

Memperkenalkan aplikasi teras

Pada masa ini, sistem aplikasi teras yang diperlukan untuk pembuatan automasi pintar seperti pengurusan kitaran hayat produk (PLM), perancangan sumber perusahaan (ERP), perancangan dan penjadualan lanjutan (APS), dan sistem pelaksanaan pembuatan (MES) belum dipopularkan. Sebagai contoh, dalam industri farmaseutikal, "sistem kawalan proses maju sejagat dan sistem pelaksanaan pembuatan" yang diperlukan oleh penyepaduan perindustrian dan perindustrian belum dilaksanakan dan digunakan secara meluas.

Untuk mempercepatkan proses pembuatan automasi pintar, selepas merangka pelan pembangunan dan asas digital yang pragmatik, syarikat pembuatan harus melabur secara aktif dalam sistem aplikasi teras. Terutama selepas wabak mahkota baharu, syarikat pembuatan harus memberi lebih perhatian kepada peningkatan keupayaan inovasi pengurusan dan penggunaan rantaian bekalan yang fleksibel. Oleh itu, penggunaan aplikasi pembuatan automasi pintar teras seperti ERP, PLM, MES dan sistem pengurusan rantaian bekalan (SCM) harus menjadi tugas paling penting untuk pembinaan pembuatan automasi pintar perusahaan. IDC meramalkan bahawa pada 2023, ERP, PLM dan pengurusan perhubungan pelanggan (CRM) akan menjadi tiga bidang pelaburan teratas dalam pasaran aplikasi IT industri pembuatan China, masing-masing menyumbang 33.9%, 13.8% dan 12.8%.

Realisasikan interkoneksi sistem dan integrasi data

Pada masa ini, pulau data dan pemecahan sistem perusahaan pembuatan telah membawa kepada konfrontasi digital yang serius antara jabatan yang berbeza, mengakibatkan pelaburan berulang oleh perusahaan, dan pulangan pendapatan perusahaan yang dibawa oleh pembuatan automasi pintar adalah jauh lebih rendah daripada yang dijangkakan. Oleh itu, realisasi interkoneksi sistem dan penyepaduan data akan menggalakkan kerjasama merentas unit perniagaan dan jabatan fungsian perusahaan, dan merealisasikan pemaksimuman nilai dan kecerdasan komprehensif.

Kunci kepada pembangunan pembuatan automasi pintar perusahaan pada peringkat ini adalah untuk merealisasikan penyepaduan menegak data dari peringkat peralatan ke peringkat kilang dan juga kepada perusahaan luar, serta penyepaduan mendatar data merentas jabatan dan organisasi perniagaan, dan merentasi elemen sumber, dan akhirnya bergabung ke dalam sistem data gelung tertutup, membentuk apa yang dipanggil rantaian bekalan Data.

Menubuhkan organisasi digital dan keupayaan untuk inovasi berterusan

Seni bina sistem dan organisasi digital yang berinovasi secara berterusan memainkan peranan penting dalam merealisasikan matlamat nilai pembuatan automasi pintar. Evolusi berterusan pembuatan automasi pintar memerlukan syarikat untuk meningkatkan fleksibiliti dan responsif struktur organisasi sebanyak mungkin, dan untuk memainkan sepenuhnya potensi pekerja, iaitu, untuk menubuhkan organisasi yang fleksibel. Dalam organisasi yang fleksibel, organisasi akan menjadi lebih rata supaya ia dapat memadankan ekosistem bakat secara dinamik apabila keperluan perniagaan berubah. Organisasi fleksibel perlu diterajui oleh "pemimpin tertinggi" untuk merangsang semangat semua pekerja untuk mengambil bahagian, dan menggerakkan secara fleksibel berdasarkan keperluan perniagaan dan kebolehan pekerja untuk memenuhi keperluan pembangunan mampan pembuatan automasi pintar.

Dari segi sistem inovasi dan pembinaan kapasiti, kerajaan dan perusahaan harus bersatu secara mendatar dan menegak untuk membina sistem inovasi dari dalam ke luar. Di satu pihak, syarikat harus mengukuhkan kerjasama dan penanaman inovasi dengan pekerja, pelanggan, pengguna, pembekal, rakan kongsi, dan syarikat baru; sebaliknya, kerajaan harus menubuhkan pasukan modal teroka yang berdedikasi untuk mengurus inovasi, seperti inkubator, pusat kreatif, kilang permulaan, dll. , Dan memberi institusi ini lebih kebebasan mekanisme, peruntukan dinamik dan fleksibel sumber dalaman dan luaran, dan membentuk budaya dan sistem inovasi yang berterusan.