Развој производње паметне аутоматизације

| Флинт Индустри Браин, Аутор | Гуи Јиаки

Кинески 14. петогодишњи план почео је да се у потпуности покреће 2021. године, а наредних пет година биће важна фаза за изградњу нових предности у дигиталној економији. Узимање паметне аутоматизоване производње као прилике за промовисање висококвалитетног развоја прерађивачке индустрије није само главни правац интегрисаног развоја кинеске дигиталне економије и реалне економије, већ и кључни искорак за реализацију новог дуал- образац развоја циркулације.

Од избијања епидемије ЦОВИД-19, већина производних компанија доживела је прекиде у производњи, прекиде ланца снабдевања и наставак производње. Конкурентске предности које су акумулиране од стране етаблираних компанија током година могу бити поткопане, а нове компаније такође могу искористити прилике за брзи раст. Образац индустријске конкуренције Очекује се да ће бити преобликован.

Међутим, многе производне компаније сада западају у неразумевање фокусирања на оптимизацију технологије у једној тачки и потцењивања укупног побољшања вредности, што доводи до озбиљних острва података, лоше опреме и повезивања система и других проблема. А у смислу паметне трансформације производње, већина добављача на тржишту нема могућност да интегрише решења. Све ово је довело до великих инвестиција у предузећа, али са малим ефектом.

Овај чланак ће свеобухватно разматрати пут висококвалитетног развоја кинеске индустрије паметне аутоматизације из перспективе прегледа индустријског развоја, статуса развоја предузећа и индустријске трансформације.

01, Преглед развоја паметне аутоматизације производње у Кини

Стратегије паметне производње великих земаља у свету

А) Сједињене Америчке Државе-„Национални напредни производни стратешки план“, стратегија поставља стратешке циљеве изградње образовног система за улагања у МСП, мултисекторску сарадњу, федералне инвестиције, национална улагања у истраживање и развој, итд., фокусирајући се на изградњу индустријског Интернет. „Америчка напредна стратегија лидерства у производњи“ наглашава три главна стратешка правца унапређења домаћег производног ланца снабдевања кроз развој нових технологија, култивисање радне снаге и ширење. Релевантне технологије укључују индустријске роботе, инфраструктуру вештачке интелигенције, безбедност сајбер простора, материјале високих перформанси, адитивну производњу, континуирану производњу, биофармацеутску производњу, алате и производњу полупроводника, производњу и ланац снабдевања пољопривредне хране, итд.

Б) Немачка-„Препоруке за имплементацију стратегије Индустрије 4.0“, која предлаже и дефинише четврту индустријску револуцију, односно Индустрију 4.0. Као део интелигентног и умреженог света, Индустрија 4.0 се фокусира на креирање интелигентних производа, процедура и процеса. Кључне теме су интелигентне фабрике, интелигентна производња и интелигентна логистика. Немачка индустрија 4.0 се фокусира на пет главних области – хоризонталну интеграцију у оквиру мреже вредности, енд-то-енд инжењеринг читавог ланца вредности, вертикалну интеграцију и умрежене производне системе, нову друштвену инфраструктуру на радном месту, виртуелну мрежно-физичку системску технологију.

Ц) Француска-„Нова индустријска Француска“, стратегија предлаже да се преобликује индустријска снага кроз иновације и стави Француска у први ешалон глобалне индустријске конкурентности. Стратегија траје 10 година и углавном решава 3 главна питања: енергију, дигиталну револуцију и економски живот. Укључује 34 специфична плана као што су обновљиви извори енергије, акумулаторски електрични аутомобил без возача, паметна енергија, итд., показујући да је Француска у трећој индустријској револуцији. Одлучност и снага да се постигне индустријска трансформација у Кини.

Д) Јапан – „Бели папир за производњу у Јапану” (у даљем тексту „Бели папир”). „Бела књига” анализира тренутну ситуацију и проблеме јапанске производне индустрије. Поред сукцесивног увођења политике за енергичан развој робота, нових енергетских возила и 3Д штампања, она такође наглашава да би играо улогу ИТ-а. „Бела књига“ такође сматра да су стручна обука предузећа, наслеђивање вештина за младе и обука талената у науци и инжењерству проблеми које треба хитно решити. „Бела књига“ је ажурирана на верзију из 2019. године, а првобитно прилагођавање концепта је почело да се фокусира на „међуповезану индустрију“. Успоставио је другачије позиционирање од америчког индустријског интернета, надајући се да ће истаћи основну позицију „индустрије“.

Е) Кина-„Маде ин Цхина 2025″, главни програм документа је:

„Један“ циљ: трансформација из велике земље производње у јаку производну земљу.

Интеграција „два”: дубока интеграција информатизације и индустријализације.

„Три“ стратешка циља корак по корак: први корак је настојање да за десет година постанемо јака производна земља; други корак, до 2035. године, кинеска производна индустрија у целини ће достићи средњи ниво светске производне снаге; трећи корак је када се обележава 100. годишњица НРК-а, њен статус главне производне земље ће бити консолидован, а њена свеобухватна снага ће бити на челу светских производних сила.

„Четири“ принципа: тржишно вођено, вођено од стране владе; на основу тренутне, дугорочне перспективе; свеобухватан напредак, кључни продори; независан развој, и сарадња на добитку.

Политика „пет“: вођена иновацијама, квалитет на првом месту, зелени развој, оптимизација структуре и оријентисан на таленте.

„Пет“ великих пројеката: пројекат изградње производног центра за иновације, пројекат јаких индустријских темеља, пројекат производње паметне аутоматизације, пројекат зелене производње, пројекат иновације врхунске опреме.

Пробој у „десет“ кључних области: информационе технологије нове генерације, врхунске ЦНЦ машине алатке и роботи, ваздухопловна опрема, опрема за бродоградњу и високотехнолошки бродови, напредна транзитна опрема за железницу, возила која штеде енергију и нова енергија, енергетска опрема, нови материјали, биомедицина И медицинска опрема високих перформанси, пољопривредне машине и опрема.

На основу „Маде ин Цхина 2025″, држава је сукцесивно уводила политике о индустријском интернету, индустријским роботима и интеграцији индустријализације и индустријализације. производња паметне аутоматизације постала је фокус 14. петогодишњег плана.

Табела 1: Резиме кинеских политика везаних за паметну производњу Извор: Фирестоне Цреатион на основу јавних информација

Кључна техничка структура паметне аутоматизације производње Стандардни систем

На нивоу развоја технологије производње паметне аутоматизације, према „Смерницама за изградњу националног стандардног система за паметну аутоматизацију производње“ које је издала држава, технологија производње паметне аутоматизације може се поделити на три главна дела, а то су интелигентне услуге, интелигентне фабрике. , и интелигентна опрема.

Слика 1: Оквир за производњу паметне аутоматизације Извор: Фирестоне Цреатион на основу јавних информација

Број националних патената може интуитивно да одражава развој технологије паметне аутоматизације производње у земљи и трилионским клупским градовима. Индустријске сцене и довољно велики узорци индустријских великих података, индустријског софтвера, индустријског облака, индустријских робота, индустријског Интернета и других патената могу одражавати развој технологије.

Дистрибуција и финансирање кинеских паметних производних компанија
Од када је 2015. предложена стратегија „Маде ин Цхина 2025“, примарно тржиште већ дуже време обраћа пажњу на сектор паметне производње. Чак и током пандемије ЦОВИД-19 2020, инвестиције у паметну производњу су наставиле да расту.

Догађаји за инвестирање и финансирање паметне производње углавном су концентрисани у Пекингу, региону делте реке Јангце и области већег залива Гуангдонг-Хонгконг-Макао. Из перспективе износа финансирања, регион делте реке Јангце има највећи укупан износ финансирања. Финансирање подручја Великог залива Гуангдонг-Хонгконг-Макао углавном је концентрисано у Шенжену.
Слика 2: Финансијска ситуација паметне производње у трилионским градовима (100 милиона јуана) Извор: Фирестоне Цреатион је састављена према јавним подацима, а статистичко време је до 2020.

02. Развој кинеских предузећа за производњу паметне аутоматизације

Тренутно су постигнута нека достигнућа у развоју предузећа за производњу паметне аутоматизације у Кини:

Од 2016. до 2018. Кина је имплементирала 249 пилот демонстрационих пројеката паметне производње, а примена паметне производње за предузећа постепено је уведена из тестирања воде; релевантна одељења су такође завршила формулацију или ревизију 4 национална стандарда за паметну производњу, чинећи предузеће интелигентним. Стандард је више стандардизован.

„Годишњи извештај о развоју паметне производње у Кини за 2017-2018“ показује да је Кина у почетку изградила 208 дигиталних радионица и паметних фабрика, покривајући 10 главних поља и 80 индустрија, и првобитно успоставила стандардни систем паметне производње синхронизован са међународним. Од 44 фабрике светионика у свету, 12 се налази у Кини, а 7 су фабрике светионика од краја до краја. До 2020. године, стопа нумеричке контроле кључних процеса производних предузећа у кључним областима у Кини ће премашити 50%, а стопа пенетрације дигиталних радионица или паметних фабрика ће премашити 20%.

У области софтвера, кинеска индустрија интеграције система паметне аутоматизације производног система наставила је да се брзо развија у 2019. години, са повећањем од 20,7% на годишњем нивоу. Обим националног индустријског интернет тржишта премашио је 70 милијарди јуана у 2019.

У области хардвера, вођене дугогодишњим инжењерингом производње паметне аутоматизације, кинеске индустрије у развоју, као што су индустријски роботи, адитивна производња и индустријски сензори, брзо су се развиле. Популаризација и примена низа типичних нових модела производње паметне аутоматизације значајно је убрзала темпо индустријске надоградње.

Међутим, прилике и изазови коегзистирају. Тренутно се развој предузећа за производњу паметне аутоматизације у Кини суочава са следећим уским грлима:

1. Недостатак дизајна највишег нивоа

Многе производне компаније још нису направиле план за развој паметне производње са стратешког нивоа. Као резултат тога, дигиталној трансформацији недостаје мисаоно вођство и стратешко планирање, као и планирање укупних пословних вредности и анализа тренутног статуса. Због тога је тешко дубоко интегрисати нове технологије са сценаријима апликација за паметну аутоматизацију производње. Уместо тога, систем се може само делимично конструисати или модификовати у складу са стварним потребама производње. Као резултат тога, предузећа су запала у неразумевање фокусирања на хардвер и софтвер, и на делове и на целину, а инвестиција није мала али са малим ефектом.

2. Фокусирајте се на оптимизацију технологије у једној тачки и презирите укупно повећање вредности

Већина компанија изједначава паметну производњу са улагањем у технологију и хардвер. На пример, многе компаније примењују аутоматизоване производне линије за повезивање независних процеса или замењују ручни рад аутоматизованом опремом. На површини, ниво аутоматизације је порастао, али је донео више проблема. На пример, производна линија је мање флексибилна него раније и може се прилагодити само производњи једне сорте; систем управљања опремом није пратио и узроковао је честе кварове опреме, али је повећао оптерећење одржавања опреме.

Постоје и компаније које слепо следе системске функције које су велике и комплетне, а њихови дигитални системи се не поклапају са сопственим менаџментом и пословним процесима, што на крају доводи до расипања инвестиција и неактивне опреме.

3. Неколико добављача решења са могућностима интеграције

Индустријска производња покрива многа поља, а архитектура система је веома сложена. Различите компаније се суочавају са различитим захтевима за истраживање и развој, производњу и управљање процесима. Произвођачке компаније често тешко директно користе стандардизована решења. У исто време, постоје многе технологије укључене у производњу паметне аутоматизације, као што су рачунарство у облаку, индустријски роботи, машински вид, дигитални близанци, итд., а ове технологије се још увек брзо развијају.

Стога компаније имају веома високе захтеве за партнере. Они не само да помажу компанијама да процене статус кво, успоставе план највишег нивоа за производњу паметне аутоматизације и дизајнирају целокупни оквир, већ и дизајнирају примену дигиталних и интелигентних технологија за постизање ИТ и индустријске аутоматизације. Интеграција технолошких (ОТ) система. Међутим, већина добављача на тржишту се фокусира на решења у једној или делимичној области и немају могућности интегрисаног решења на једном месту. За производне компаније које немају сопствене могућности интеграције система, постоје велике препреке за промоцију производње паметне аутоматизације.

03. Шест мера за убрзање трансформације паметне производње

Чак и ако компанија препозна горе наведене проблеме, још увек није у стању да се брзо пробије и промовише трансформацију како би постигла свеукупно повећање вредности. Флинт комбинује заједничке карактеристике водећих предузећа у трансформацији производње паметне аутоматизације, и позива се на стварно искуство пројекта, и даје следећих 6 предлога како би дао неке референце и инспирацију предузећима у различитим фазама развоја различитих индустрија.

Одредите вредност сцене

производња паметне аутоматизације прелази са технологије и решења на комерцијалну вредност. Компаније прво треба да размотре које циљеве да постигну кроз паметну производњу, да ли је потребно иновирати постојеће пословне моделе и производе, затим реинжењеринг основних пословних процеса на основу тога, и на крају проценити вредност нових пословних модела и нових пословних процеса које доноси паметна производња .

Водеће компаније ће идентификовати области вредности које је потребно највише реализовати у складу са сопственим карактеристикама, а затим ће блиско интегрисати технологију и сценарије примене да би оствариле ископавање вредности применом одговарајућих интелигентних система.

Дизајн архитектуре врхунског нивоа ИТ и ОТ интеграције

Са развојем производње паметне аутоматизације, пословне апликације, архитектура података и оперативна архитектура сусрећу се са новим изазовима. Традиционална ИТ технологија предузећа није била у стању да задовољи потребе управљања производним процесом. Интеграција ОТ и ИТ је основа за успешну реализацију паметне аутоматизоване производње у будућности. Поред тога, успех трансформације производње паметне аутоматизације предузећа прво зависи од напредног дизајна највишег нивоа. Од ове фазе почиње да обраћа пажњу на утицај промене и контрамере.

Основа прагматичне дигитализације

паметна аутоматизација производње захтева од предузећа да реализују интелигенцију засновану на дигитализацији целокупног процеса производње. Стога, предузећа морају да имају чврсту основу у опреми за аутоматизацију и производним линијама, архитектури информационог система, комуникационој инфраструктури и осигурању безбедности. На пример, ИОТ и друге основне мреже су постављене, опрема је високо аутоматизована и отворена, подржава више метода прикупљања података и скалабилну, безбедну и стабилну ИТ инфраструктуру, укључујући безбедносне системе за безбедност информационог система и безбедност мреже индустријског система контроле.

Водеће компаније реализују радионице без посаде применом интелигентне опреме као што су ЦНЦ машине алатке, индустријски колаборативни роботи, опрема за адитивну производњу и интелигентне производне линије, а затим успостављају дигиталну основу основних производних система путем Интернета ствари или индустријске Интернет архитектуре, електронских билборда , итд.

За друге компаније, почетак аутоматизације производње биће искорак у учвршћивању темеља дигитализације. На пример, дискретне компаније могу почети изградњом паметних производних јединица за аутоматизацију. Производна јединица паметне аутоматизације је модуларна, интегрисана и интегрисана агрегација групе опреме за обраду и помоћне опреме са сличним могућностима, тако да има производни капацитет више варијанти и малих серија, и помаже компанијама да побољшају искоришћеност опреме и оптимизују производњу . На основу аутоматизације производње, предузећа могу да почну да имплементирају међусобно повезивање и међусобну комуникацију интелигентних производних линија, радионица и информационих система постављањем инфраструктуре као што су ИОТ и 5Г комуникационе мреже.

Представите основне апликације

Тренутно, основни системи апликација неопходни за производњу паметне аутоматизације, као што су управљање животним циклусом производа (ПЛМ), планирање ресурса предузећа (ЕРП), напредно планирање и заказивање (АПС) и систем за извршење производње (МЕС) нису популаризовани. На пример, у фармацеутској индустрији, „универзални напредни систем контроле процеса и извршења производње“ који је потребан за интеграцију индустријализације и индустријализације није широко примењен и примењен.

Да би се убрзао процес производње паметне аутоматизације, након формулисања плана развоја и прагматичне дигиталне основе, производне компаније треба да активно улажу у основне системе апликација. Нарочито након нове епидемије круне, производне компаније би требало да посвете више пажње побољшању способности за иновације у управљању и флексибилној примени ланаца снабдевања. Стога би имплементација основних апликација за паметну аутоматизацију производње као што су ЕРП, ПЛМ, МЕС и системи за управљање ланцем снабдевања (СЦМ) требало да постану најважнији задаци за изградњу производње паметне аутоматизације предузећа. ИДЦ предвиђа да ће 2023. године ЕРП, ПЛМ и управљање односима са клијентима (ЦРМ) постати три највећа инвестициона подручја на тржишту ИТ апликација у кинеској производној индустрији, са 33,9%, 13,8% и 12,8% респективно.

Реализовати међуповезивање система и интеграцију података

Тренутно, острва података и фрагментација система производних предузећа довели су до озбиљне дигиталне конфронтације између различитих одељења, што је резултирало поновним улагањем предузећа, а повраћај прихода предузећа који доноси паметна аутоматизована производња је далеко нижи од очекиваног. Стога ће реализација системске повезаности и интеграције података промовисати сарадњу између пословних јединица и функционалних одељења предузећа, и остварити максимизацију вредности и свеобухватну интелигенцију.

Кључ за развој производње паметне аутоматизације предузећа у овој фази је реализација вертикалне интеграције података од нивоа опреме до нивоа фабрике, па чак и до екстерних предузећа, као и хоризонтална интеграција података у пословним одељењима и организацијама, и преко елемената ресурса, и коначно се спајају у систем података затворене петље, формирајући такозвани ланац снабдевања подацима.

Успоставите дигиталну организацију и способност за континуиране иновације

Континуирано иновирање архитектуре система и дигиталне организације играју важну улогу у реализацији вредносног циља производње паметне аутоматизације. Непрекидна еволуција производње паметне аутоматизације захтева од компанија да што више унапреде флексибилност и одзив организационе структуре, и да у потпуности дају игру потенцијалу запослених, односно да успоставе флексибилну организацију. У флексибилној организацији, организација ће бити равнија тако да може динамички да одговара екосистему талената како се пословне потребе мењају. Флексибилне организације треба да води „највиши лидер“ како би се стимулисао ентузијазам свих запослених да учествују и флексибилно се мобилисали на основу пословних потреба и способности запослених да задовоље потребе одрживог развоја производње паметне аутоматизације.

У погледу система иновација и изградње капацитета, влада и предузећа треба да се уједине хоризонтално и вертикално како би изградили систем иновација изнутра ка споља. С једне стране, компаније треба да ојачају иноваторску сарадњу и култивацију са запосленима, купцима, потрошачима, добављачима, партнерима и почетницима; с друге стране, влада треба да успостави наменски тим ризичног капитала за управљање иновацијама, као што су инкубатори, креативни центри, стартап фабрике итд., и да овим институцијама да више слободе механизма, динамичне и флексибилне алокације унутрашњих и екстерних ресурса, и формирају континуирану културу и систем иновација.