元卉
智能制造能縮短產品研制周期,提高生產效率和產品質量,降低運營成本和資源能源消耗。加快發展智能制造,能提升傳統制造業的質量效益,還能有效帶動智能裝備、工業軟件等新興產業快速增長,有助于傳統產業實現生產制造與市場多樣化需求之間的動態匹配,增加產出、減少消耗、提高品質,大幅提高勞動生產率,抵消勞動力、原材料等要素成本上漲帶來的影響。
智能制造發展是系統化的,是關鍵技術裝備、智能制造標準、核心工業軟件、工業互聯網平臺和系統解決方案供給能力的全面提升。根據工業和信息化部、國家標準化管理委員會出臺的《國家智能制造標準體系建設指南(2018年版)》(以下簡稱《標準》),2018年,累計制定修訂150項以上智能制造標準,基本覆蓋基礎共性標準和關鍵技術標準;到2019年,將制定修訂300項以上智能制造標準,全面覆蓋基礎共性標準和關鍵技術標準,逐步建立起較為完善的智能制造標準體系?!?017—2018中國智能制造發展報告》顯示,中國已成為全球最大的智能制造市場,到2020年市場規模將超過2200億元。據悉,工信部2017年12月發布的《第一批智能制造系統解決方案供應商推薦目錄》中大部分企業主營業務收入在10億元以上。中國制造正在孕育屬于中國的智能制造方案。
供應鏈社區化、生態化
觀察近兩年智能制造的發展,供應鏈的發展可謂迅速。未來,為了應對各種成本的高漲,制造企業對智能化的供應鏈裝備仍有巨大需求。更為重要的是,隨著越來越多企業對各種數字技術運用的日漸成熟,數據的驅動能力正在積累。更精準的供應鏈運作信息,正大幅提高很多制造業企業的敏捷制造能力。
信息化平臺服務產品將日漸壯大。通過社區型“平臺+移動APP”模式,將貨主、第三方供應鏈公司、運輸公司、司機和收貨人無縫互聯,形成一個基于核心流程、平衡、多贏的現代運輸商業網絡,給客戶創造價值。還有越來越多的平臺涉及供應鏈金融服務。基于數據支撐,供應鏈已經不是傳統的鏈式結構,他們能提供更豐富的服務,更多的“模塊”被整合進供應鏈社區,協作、競爭、優化。技術驅動的新一輪“成本創新”,在制造業的各個環節發生,并不斷改變原有的競爭模式。
2018年底,騰訊文創平臺推出一款和敦煌研究院合作的產品,用戶可以自己設計自己的專屬敦煌絲巾,實現“一人一條”。用戶根據自己的喜好,在一定的模版內選擇相應的元素進行設計,大約20天后即可收到一條價格并不算高的、自己設計的絲巾。這個看似簡單的創意,背后是文創團隊對傳統文化元素的深刻解讀,更是數據驅動的新制造模式的生動演繹,也是強大、敏捷的供應鏈系統對新制造模式的系統支撐。
賦能中小制造企業
數字驅動,正在加速中小制造企業的轉型。廣東省為支持企業“上云上平臺”,對購買公有云服務以及網絡費用,給予不低于30%的整體優惠,通過“服務券”對企業應用服務、設備接入等費用進行獎補,其中浪潮就提供了5000萬元的工業互聯網服務券。而江蘇省為推進“企業上云”,對審批通過的項目按照年化合同額的15%進行補助支持,對優秀云服務商獎勵不超過100萬元的資金。而這樣的支持舉措,還發生在全國各地。
2019年長三角三省一市將加快推廣一批跨區域工業互聯網平臺,平臺間形成互信機制;制定區域性扶持政策,培育萬個工業App;打造一批基于工業互聯網平臺創新應用的標桿工廠和園區;聯合開展工業互聯網重大關鍵技術攻關和產業創新,成立長三角工業互聯網開發者社區。
工業互聯網對中小企業而言,降低的成本是多元化的。“降本增效”是所有企業進行生產改造的必然目的,而對于降本這一問題,很多企業主的認知停留在制造成本上,但工業互聯網能夠提供更多其他維度的成本降低。
例如,越來越多的中小企業開始使用平臺企業的數據資源,將銷售數據與生產數據對接,將“基于訂單歷史的人工預測”改變為“基于實際銷量的智能預測”,提升預測準確度,從而實現對成本的精準控制。
5G的工業應用場景
今天,5G技術已經漸漸進入人們的視野,作為一種“基礎設施”,相信它對制造業影響將逐步顯現。
物聯網
隨著工廠智能化轉型的推進,物聯網作為連接人、機器和設備的關鍵支撐技術正受到企業的高度關注。這種需求的落地離不開5G技術的發展。有了5G技術的支撐,遠程視頻監控、視頻會議等高帶寬的應用;大量低功耗嵌入式終端的數據連接與傳輸需求都將得到滿足,支撐起工業自動化控制過程中系統和設備對數據傳輸的實時性的諸多指標和要求。
工業自動化控制
自動化控制是制造工廠中最基礎的應用,核心是閉環控制系統。在該系統的控制周期內每個傳感器進行連續測量,測量數據傳輸給控制器以設定執行器。保證控制系統實現精確控制,都對系統通信的時延和可靠性有極高的要求。如果在生產過程中由于時延過長,或者控制信息在數據傳送時發生錯誤可能導致生產停機,會造成巨大的財務損失。5G可提供極低時延長、高可靠,海量連接的網絡,使得閉環控制應用通過無線網絡連接成為可能。
物流追蹤
在目前已成規模的機器對機器市場中,其應用將包括人員跟蹤和在途高價商品等,但高連接成本限制了該市場的增長。5G提供的改進將包括在廣泛產業中優化物流,提升工人安全和提高資產定位與跟蹤的效率,從而最小化成本。它還將擴展能力以實現動態跟蹤更廣泛的在途商品。隨著在線購物增多,資產跟蹤將變得更加重要。在物流方面,從倉庫管理到物流配送均需要廣覆蓋、深覆蓋、低功耗、大連接、低成本的連接技術。此外,虛擬工廠的端到端整合跨越產品的整個生命周期,要連接分布廣泛的已售出的商品,也需要低功耗、低成本和廣覆蓋的網絡,企業內部或企業之間的橫向集成也需要無所不在的網絡,5G網絡能很好的滿足這類需求。
工業AR
在產品全生命周期的生產、研發過程中使用AR技術,可以實現裝配工藝的真實模擬和優化,提高概念設計的效率,精簡設計單位,而且能夠更加有效地進行工廠規劃、客戶溝通,整個制造系統都真實地呈現在人們眼前,為制造業的研發、生產、管理、服務、銷售和售后市場等各環節帶來了深刻變革。
在未來智能工廠生產過程中,為快速滿足新任務和生產活動的需求,增強現實AR將很可能發揮很關鍵作用:如:監控流程和生產流程。生產任務分步指引,例如手動裝配過程指導;遠程專家業務支撐,例如遠程維護。在這些應用中,輔助AR設施需要最大程度具備靈活性和輕便性,以便維護工作高效開展。因此需要將設備信息處理功能上移到云端,AR設備僅僅具備連接和顯示的功能,AR設備和云端通過無線網絡連接。AR設備將通過網絡實時獲取必要的信息,例如,生產環境數據、生產設備數據、以及故障處理指導信息。
基于5G技術,那些分布廣泛、零散的人、機器和設備會全部連接起來,構建統一的互聯網絡。由于實時性和可靠性高,5G技術的發展可以幫助制造企業擺脫以往無線網絡技術較為混亂的應用狀態,這對推動工業互聯網的實施以及智能制造的深化轉型都有著積極的意義。
隨著轉型升級的逐步深入,更多的大企業、小企業將在數據的驅動下,更好地協同,也相信智能制造還會帶來更多的變革,影響到每一個人的生活。