| Flint Industry Brain, författare | Gui Jiaxi
Kinas 14:e femårsplan började lanseras fullt ut 2021, och de kommande fem åren kommer att vara ett viktigt steg för att bygga nya fördelar i den digitala ekonomin. Att ta smart automationstillverkning som en möjlighet att främja högkvalitativ utveckling av tillverkningsindustrin är inte bara huvudriktningen för den integrerade utvecklingen av Kinas digitala ekonomi och realekonomin, utan också ett nyckelgenombrott för förverkligandet av en ny dubbel- cirkulationsutvecklingsmönster.
Sedan utbrottet av covid-19-epidemin har de flesta tillverkningsföretag upplevt produktionsavbrott, avbrott i leveranskedjan och återupptagande av produktionen. De konkurrensfördelar som etablerade företag samlat på sig genom åren kan undergrävas, och nya företag kan också ta vara på möjligheter att växa snabbt. Branschkonkurrensmönstret Det förväntas omformas.
Men många tillverkningsföretag hamnar nu i missförståndet att fokusera på enpunktsteknikoptimering och underskatta den övergripande värdeförbättringen, vilket resulterar i allvarliga dataöar, dålig utrustning och systemanslutning och andra problem. Och när det gäller smart tillverkningsomvandling har de flesta leverantörer på marknaden inte förmågan att integrera lösningar. Alla dessa har lett till stora investeringar i företag, men med liten effekt.
Den här artikeln kommer ingående att diskutera vägen för högkvalitativ utveckling av Kinas tillverkningsindustri för smart automation utifrån perspektivet industriell utvecklingsöversikt, företagsutvecklingsstatus och industriell omvandling.
01, Översikt över Kinas utveckling av smart automationstillverkning
Smarta tillverkningsstrategier för stora länder i världen
A) Förenta staterna - "National Advanced Manufacturing Strategic Plan", strategin lägger fram de strategiska målen för konstruktion av små och medelstora investeringar i utbildningssystem, multisektoriellt samarbete, federala investeringar, nationella FoU-investeringar, etc., med fokus på konstruktionen av den industriella Internet. "American Advanced Manufacturing Leadership Strategy" betonar de tre viktigaste strategiska riktningarna för att förbättra den inhemska tillverkningsförsörjningskedjan genom utveckling av ny teknik, odling av arbetskraft och expansion. Relevanta teknologier inkluderar industrirobotar, artificiell intelligensinfrastruktur, cyberrymdensäkerhet, högpresterande material, additiv tillverkning, kontinuerlig tillverkning, biofarmaceutisk tillverkning, halvledardesignverktyg och tillverkning, produktion och leveranskedja för livsmedelssäkerhet inom jordbruket, etc.
B) Tyskland-”Rekommendationer för genomförandet av Industry 4.0 Strategy”, som föreslår och definierar den fjärde industriella revolutionen, det vill säga Industri 4.0. Som en del av den intelligenta och nätverksanslutna världen fokuserar Industry 4.0 på att skapa intelligenta produkter, procedurer och processer. Nyckelteman är intelligenta fabriker, intelligent produktion och intelligent logistik. German Industry 4.0 fokuserar på fem huvudområden - horisontell integration under värdenätverket, end-to-end-konstruktion av hela värdekedjan, vertikal integration och nätverksanslutna tillverkningssystem, ny social infrastruktur på arbetsplatsen, virtuell nätverk-fysisk systemteknik.
C) Frankrike - "New Industrial France", strategin föreslår att omforma industriell styrka genom innovation och placera Frankrike i första klassen av global industriell konkurrenskraft. Strategin varar i 10 år och löser främst 3 stora frågor: energi, digital revolution och ekonomiskt liv. Den innehåller 34 specifika planer som förnybar energi, batteridriven elbil förarlös, smart energi, etc., som visar att Frankrike befinner sig i den tredje industriella revolutionen. Beslutsamheten och styrkan att uppnå industriell omvandling i Kina.
D) Japan - "Japan Manufacturing White Paper" (hädanefter kallat "White Paper"). "Vitboken" analyserar den nuvarande situationen och problemen för Japans tillverkningsindustri. Förutom att successivt införa policyer för att kraftfullt utveckla robotar, nya energifordon och 3D-utskrift, betonar den också För att spela rollen som IT. "Vitboken" betraktar också yrkesutbildning för företag, arv av färdigheter för ungdomar och utbildning av talanger inom naturvetenskap och teknik som problem som måste lösas snarast. "Vitboken" har uppdaterats till 2019 års version, och den ursprungliga konceptanpassningen har börjat fokusera på den "sammankopplade industrin". Det har etablerat en annan position än USA:s industriella Internet, i hopp om att lyfta fram "industrins" kärnposition.
E) Kina - "Made in China 2025", huvudprogrammet för dokumentet är:
"Ett" mål: förvandla från ett stort tillverkningsland till ett starkt tillverkningsland.
"Två" integration: djup integration av informatisering och industrialisering.
"Tre" steg-för-steg strategiska mål: det första steget är att sträva efter att bli ett starkt tillverkningsland om tio år; det andra steget, år 2035, kommer Kinas tillverkningsindustri som helhet att nå mellannivån i världens tillverkningsläger; det tredje steget är när Kinas 100-årsjubileum, dess status som ett stort tillverkningsland ska konsolideras, och dess omfattande styrka ska vara i framkant för världens tillverkningsmakter.
De "fyra" principerna: marknadsledd, regeringsstyrd; utifrån det nuvarande, långsiktiga perspektivet; omfattande framsteg, viktiga genombrott; oberoende utveckling och win-win-samarbete.
"Fem"-policyn: innovationsdriven, kvalitet först, grön utveckling, strukturoptimering och talangorienterad.
"Fem" stora projekt: byggprojekt för tillverkningsinnovationscenter, industriellt starkt grundprojekt, smart automationstillverkningsprojekt, grönt tillverkningsprojekt, avancerad utrustningsinnovationsprojekt.
Genombrott inom "tio" nyckelområden: ny generation av informationsteknologi, avancerade CNC-verktygsmaskiner och robotar, flygutrustning, marinteknisk utrustning och högteknologiska fartyg, avancerad järnvägstransitutrustning, energibesparande och nya energifordon, kraftutrustning, nya material, biomedicin Och högpresterande medicinsk utrustning, jordbruksmaskiner och utrustning.
På basis av "Made in China 2025" har staten successivt infört policyer för industriellt internet, industrirobotar och integration av industrialisering och industrialisering. smart automationstillverkning har blivit fokus för den 14:e femårsplanen.
Tabell 1: Sammanfattning av Kinas smarta tillverkningsrelaterade policyer Källa: Firestone Creation baserat på offentlig information
Nyckel teknisk struktur för smart automationstillverkning Standard System
På nivån för teknikutveckling för smart automationstillverkning, enligt "Riktlinjer för konstruktion av nationellt standardsystem för smart automationstillverkning" som utfärdats av staten, kan tillverkningsteknik för smart automation delas in i tre huvuddelar, nämligen intelligenta tjänster, intelligenta fabriker och intelligent utrustning.
Figur 1: ramverk för smart automationstillverkning Källa: Firestone Creation baserat på offentlig information
Antalet nationella patent kan intuitivt återspegla utvecklingen av smart automationstillverkningsteknik i landet och biljoner klubbstäder. Industriella scener och tillräckligt stora urvalsstorlekar av industriella big data, industriell programvara, industrimoln, industrirobotar, industriellt Internet och andra patent kan spegla utvecklingen av teknik.
Distribution och finansiering av Kinas smarta tillverkningsföretag
Sedan strategin "Made in China 2025" föreslogs 2015, har den primära marknaden uppmärksammat den smarta tillverkningssektorn under lång tid. Även under 2020 COVID-19-pandemin har investeringar i smart tillverkning fortsatt att växa.
Smart tillverkningsinvesteringar och finansieringsevenemang är huvudsakligen koncentrerade till Peking, Yangtze River Delta-regionen och Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area. Ur finansieringsbeloppets perspektiv har Yangtze River Delta-regionen det högsta totala finansieringsbeloppet. Finansieringen av Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area är huvudsakligen koncentrerad till Shenzhen.
Figur 2: Finansieringssituationen för smart tillverkning i biljonstäder (100 miljoner yuan) Källa: Firestone Creation är sammanställd enligt offentliga data, och den statistiska tiden är fram till 2020
02. Utveckling av Kinas smarta automationstillverkningsföretag
För närvarande har vissa framsteg gjorts i utvecklingen av smarta automationstillverkningsföretag i Kina:
Från 2016 till 2018 implementerade Kina 249 pilotdemonstrationsprojekt för smart tillverkning, och utbyggnaden av smart tillverkning för företag har gradvis rullats ut från att testa vattnet; De berörda avdelningarna har också slutfört utformningen eller revideringen av fyra nationella standarder för smart tillverkning, vilket gör företaget intelligent. Standarden är mer standardiserad.
"2017-2018 China Smart Manufacturing Development Annual Report" visar att Kina initialt har byggt 208 digitala verkstäder och smarta fabriker, som täcker 10 stora områden och 80 industrier, och initialt etablerat ett smart tillverkningsstandardsystem synkroniserat med det internationella. Av de 44 fyrfabrikerna i världen är 12 belägna i Kina, och 7 av dem är heltäckande fyrfabriker. År 2020 kommer den numeriska kontrollgraden för nyckelprocesser för tillverkningsföretag inom nyckelområden i Kina att överstiga 50%, och penetrationsgraden för digitala verkstäder eller smarta fabriker kommer att överstiga 20%.
På mjukvaruområdet fortsatte Kinas industri för integration av smarta automationstillverkningssystem att utvecklas snabbt under 2019, med en ökning på 20,7 % jämfört med föregående år. Omfattningen av den nationella industriella internetmarknaden har överstigit 70 miljarder yuan 2019.
Inom hårdvaruområdet, drivet av många år av smart automationstillverkningsteknik, har Kinas framväxande industrier som industrirobotar, additiv tillverkning och industriella sensorer utvecklats snabbt. Populariseringen och tillämpningen av en mängd olika typiska nya tillverkningsmodeller för smart automation har avsevärt accelererat takten i industriell uppgradering.
Men möjligheter och utmaningar existerar samtidigt. För närvarande står utvecklingen av tillverkningsföretag för smart automation i Kina inför följande flaskhalsar:
1. Brist på design på toppnivå
Många tillverkande företag har ännu inte ritat en plan för utvecklingen av smart tillverkning från en strategisk nivå. Som ett resultat saknar digital transformation tankeledarskap och strategisk planering, såväl som övergripande målplanering för affärsvärde och analys av aktuell statusbedömning. Därför är det svårt att på djupet integrera ny teknik med tillämpningsscenarier för smart automationstillverkning. Istället kan systemet endast delvis konstrueras eller modifieras efter de faktiska behoven i produktionen. Som ett resultat har företag hamnat i missförståndet att fokusera på hårdvara och mjukvara, och på delar och på helheten, och investeringen är inte liten men med liten effekt.
2. Fokusera på enpunktsteknologioptimering och förakta den övergripande värdeförbättringen
De flesta företag sätter likhetstecken mellan smart tillverkningskonstruktion med investeringar i teknik och hårdvara. Till exempel använder många företag automatiserade produktionslinjer för att koppla samman oberoende processer, eller ersätta manuellt arbete med automatiserad utrustning. På ytan har automatiseringsnivån ökat, men det har medfört fler problem. Till exempel är produktionslinjen mindre flexibel än tidigare och kan bara anpassas till produktionen av en enda sort; utrustningshanteringssystemet har inte följt och orsakat frekventa utrustningsfel, men ökat arbetsbelastningen för utrustningsunderhåll.
Det finns också företag som blint driver systemfunktioner som är stora och kompletta, och deras digitala system matchar inte deras egna lednings- och affärsprocesser, vilket i slutändan leder till slöseri med investeringar och ledig utrustning.
3. Få lösningsleverantörer med integrationsmöjligheter
Industriell tillverkning täcker många områden, och systemarkitekturen är mycket komplex. Olika företag står inför olika krav på forskning och utveckling, tillverkning och processledning. Standardiserade lösningar är ofta svåra att direkt använda av tillverkande företag. Samtidigt finns det många tekniker involverade i smart automationstillverkning, som molnberäkning, industrirobotar, maskinseende, digitala tvillingar etc., och dessa teknologier utvecklas fortfarande snabbt.
Därför har företag väldigt höga krav på partners. De hjälper inte bara företag att utvärdera status quo, upprätta en toppnivåplan för smart automationstillverkning och designa det övergripande ramverket, utan också designa tillämpningen av digitala och intelligenta teknologier för att uppnå IT och industriell automation. Integration av teknologisystem (OT). De flesta leverantörer på marknaden fokuserar dock på lösningar inom ett enskilt eller delområde och har inte integrerade lösningsmöjligheter. För tillverkningsföretag som saknar egna systemintegrationsmöjligheter finns det stora hinder för främjandet av smart automationstillverkning.
03. Sex åtgärder för att påskynda omvandlingen av smart tillverkning
Även om företaget inser ovanstående problem, är det fortfarande oförmöget att snabbt bryta igenom och främja transformation för att uppnå en övergripande värdeförbättring. Flint kombinerar gemensamma drag hos ledande företag i omvandlingen av smart automationstillverkning och hänvisar till den faktiska projektupplevelsen och ger följande 6 förslag för att ge lite referens och inspiration till företag i olika utvecklingsstadier av olika branscher.
Bestäm värdet på scenen
smart automationstillverkning går från teknik- och lösningsdriven till kommersiell värdedriven. Företag bör först överväga vilka mål som ska uppnås genom smart tillverkning, om nuvarande affärsmodeller och produkter behöver förnyas, sedan omkonstruera kärnverksamhetsprocesser utifrån detta, och slutligen utvärdera värdet av nya affärsmodeller och nya affärsprocesser till följd av smart tillverkning .
Ledande företag kommer att identifiera de värdeområden som behöver realiseras mest enligt deras egna egenskaper, och sedan nära integrera teknik och tillämpningsscenarier för att realisera värdeutvinning genom att distribuera motsvarande intelligenta system.
Arkitekturdesign på toppnivå av IT- och OT-integration
Med utvecklingen av smart automationstillverkning står företagsapplikationer, dataarkitektur och operationsarkitektur alla inför nya utmaningar. Traditionell IT-teknik för företag har inte kunnat möta behoven för produktionsprocesshantering. Integrationen av OT och IT är grunden för ett framgångsrikt förverkligande av smart automationstillverkning i framtiden. Dessutom beror framgången för företagets smarta automatiseringstillverkningstransformation först och främst av den framåtblickande designen på toppnivå. Från detta skede börjar den uppmärksamma förändringens inverkan och motåtgärderna.
Grunden för pragmatisk digitalisering
smart automatiseringstillverkning kräver att företag realiserar intelligens baserad på digitaliseringen av hela produktionsprocessen. Därför måste företag ha en solid grund inom automationsutrustning och produktionslinjer, informationssystemarkitektur, kommunikationsinfrastruktur och säkerhetsgaranti. Till exempel finns IOT och andra grundläggande nätverk på plats, utrustning är mycket automatiserad och öppen, stöder flera datainsamlingsmetoder och en skalbar, säker och stabil IT-infrastruktur, inklusive säkerhetssystem för informationssystemsäkerhet och industriellt styrsystems nätverkssäkerhet.
Ledande företag realiserar obemannade verkstäder genom att distribuera intelligent utrustning som CNC-verktygsmaskiner, industriella kollaborativa robotar, additiv tillverkningsutrustning och intelligenta produktionslinjer, och sedan etablera den digitala grunden för kärnproduktionssystem genom Internet of Things eller industriell internetarkitektur, elektroniska skyltar , etc.
För andra företag kommer att börja med produktionsautomatisering vara ett genombrott för att stärka grunden för digitaliseringen. Till exempel kan diskreta företag börja med att bygga smarta tillverkningsenheter för automation. Den smarta automationstillverkningsenheten är en modulär, integrerad och integrerad sammansättning av en grupp bearbetningsutrustning och hjälputrustning med liknande kapacitet, så att den har produktionskapacitet för flera sorter och små partier, och hjälper företag att förbättra utrustningsanvändningen och optimera produktionen . På basis av produktionsautomatisering kan företag börja implementera sammankoppling och interkommunikation av intelligenta produktionslinjer, verkstäder och informationssystem genom att distribuera infrastruktur som IOT- och 5G-kommunikationsnätverk.
Introducera kärnapplikationer
För närvarande har de centrala applikationssystemen som är nödvändiga för smart automatiseringstillverkning, såsom produktlivscykelhantering (PLM), företagsresursplanering (ERP), avancerad planering och schemaläggning (APS), och tillverkningsexekveringssystem (MES) inte blivit populär. Till exempel, inom läkemedelsindustrin har det "universella avancerade processtyrnings- och tillverkningsexekveringssystemet" som krävs för integrationen av industrialisering och industrialisering inte implementerats och distribuerats i stor omfattning.
För att påskynda processen för smart automatiseringstillverkning, efter att ha formulerat en utvecklingsplan och en pragmatisk digital grund, bör tillverkande företag aktivt investera i kärnapplikationssystem. Särskilt efter den nya kronepidemin bör tillverkningsföretag ägna mer uppmärksamhet åt förbättringen av ledningens innovationsförmåga och den flexibla utbyggnaden av försörjningskedjor. Därför bör implementeringen av kärntillverkningstillämpningar för smart automation som ERP, PLM, MES och supply chain management-system (SCM) bli de viktigaste uppgifterna för konstruktionen av smart automationstillverkning för företag. IDC förutspår att ERP, PLM och Customer Relationship Management (CRM) år 2023 kommer att bli de tre främsta investeringsområdena på IT-applikationsmarknaden i Kinas tillverkningsindustri, med 33,9 %, 13,8 % respektive 12,8 %.
Förverkliga systemsammankoppling och dataintegration
För närvarande har dataöarna och systemfragmenteringen av tillverkningsföretag lett till allvarliga digitala konfrontationer mellan olika avdelningar, vilket resulterar i upprepade investeringar från företag, och avkastningen på företagsinkomster från smart automatiseringstillverkning är mycket lägre än förväntat. Därför kommer förverkligandet av systemsammankoppling och dataintegration att främja samarbete mellan affärsenheter och funktionella avdelningar i företaget, och realisera värdemaximering och omfattande intelligens.
Nyckeln till utvecklingen av företagssmart automationstillverkning i detta skede är att realisera den vertikala integrationen av data från utrustningsnivå till fabriksnivå och till och med till externa företag, såväl som horisontell integration av data mellan affärsavdelningar och organisationer, och över resurselement och slutligen sammansmälta i ett slutet datasystem som bildar den så kallade dataförsörjningskedjan.
Etablera en digital organisation och förmåga för kontinuerlig innovation
Ständigt innovativ systemarkitektur och digital organisation spelar en viktig roll för att förverkliga värdemålet med smart automationstillverkning. Den kontinuerliga utvecklingen av smart automatiseringstillverkning kräver att företag förbättrar flexibiliteten och lyhördheten i organisationsstrukturen så mycket som möjligt, och att de ger full nytta av de anställdas potential, det vill säga att etablera en flexibel organisation. I en flexibel organisation kommer organisationen att vara plattare så att den dynamiskt kan matcha talangens ekosystem när affärsbehoven förändras. Flexibla organisationer måste ledas av "toppledaren" för att stimulera alla anställdas entusiasm att delta, och mobilisera flexibelt utifrån affärsbehov och anställdas förmåga att möta behoven av hållbar utveckling av smart automationstillverkning.
När det gäller innovationssystem och kapacitetsuppbyggnad bör regering och företag förenas horisontellt och vertikalt för att bygga ett innovationssystem från insidan till utsidan. Å ena sidan bör företag stärka innovationssamarbete och odling med anställda, kunder, konsumenter, leverantörer, partners och nystartade företag; å andra sidan bör regeringen inrätta ett dedikerat riskkapitalteam för att hantera innovation, såsom inkubatorer, kreativa centra, nystartade fabriker, etc., Och ge dessa institutioner mer mekanismfrihet, dynamisk och flexibel allokering av interna och externa resurser, och forma en kontinuerlig innovationskultur och -system.
Posttid: 2021-okt-08