智能制造的内涵与推进策略 黄培博士
现代制造企业面临的高技术压力
与新材料技术、新能源技术和信息技术的深度融合,制造技术变得越来越复杂。一个企业已经无法全面掌握所需的所有技术,必须借助外部力量才能完成产品的研发、制造、管理、维护、回收等活动。
从农业经济到体验经济
制造模式的变革趋势-个性化定制
大批量定制
企业竞争核心的演变
从提供产品和简单服务转变到提供解决方案和价值,对制造企业是一次挑战。
- 60年代:生产规模
- 70年代:生广成本
- 80年代:产品质量
- 90年代:快速响应能力
- 21世纪:创新能力
德国制造业发展的启示
德国制造”具备了五个基本特征:耐用、务实、可靠、安全、精密。但“德国制造”的光环并非与生俱来,“德国制造”经历了由弱到强、由辱到荣的“灰姑娘”式的蜕变进程。通过对传统产业的技术改造和对产品质量的严格把关,大力发展钢铁、化工、机械、电气等制造业和实体经济,催生了迈斯德尔、宝马、奔驰等一批全球知名企业,并推动德国在一战前跃居世界工业强国之列。“德国制造”之所以能够长盛不衰,并在全球化时代始终保持领先地位,主要得益于德国“三位一体”的体系保障:
- 一是科技创新体系。“德国制造”的强大依赖于领先的产品技术含量。
- 二是标准化和质量认证体系。德国长期以来实行严谨的工业标准和质量认证体系,为德国制造业确立在世界上的领先地位做出了重要贡献。
- 三是双轨制职业教育体系。富有活力和高水准的技术工人。
德国制造业的隐形冠军
德国教授赫尔曼.西蒙1996年出版《隐形冠军:来自全球500家不为人知的优秀企业的启示》描述了一批"隐形冠军〃企业:数量众多,规模不大,大多数是家族式企业,行事低调,在各自的市场都是名副其实的领先者。施迈茨总部在德国,为一家族企业,现由家族中第三代的两兄弟KurtSchmalz博士和WolfgangSchmalz经营。两兄弟协力合作,将施迈茨发展成为了当今世界自动化、搬运和夹具应用真空技术领先的供应商之一。现有850员工,营业额1亿多欧元。无论是使用真空吸盘搬运易损电子元件,还是使用起重设备搬运几吨重的钢板;无论是在-28°C的冷冻室用整层搬运式真空抓具系统拣货,还是用真空端拾器对钢板600°C热成型,其产品都应对自如。公司依靠尖端科技对产品进行开发。
对德国制造业“隐形冠军"的分析
德国制造产生"隐形冠军“的原因
- 德国政府建立良好的企业成长的政策机制和环境
- 德国具有完善的科技创新、风险投资和咨询培训体系
- 企业能够专注于某一领域长期精耕细作
- 社会评价体系并不特别强企业的规模和产值、利润
- 把技术创新作为第一追求
- 注重为客户真正创造价值
- 不刻意追求市场规模和利润
美国十年内将建立15个制造业创新研究所
麦肯锡:中美创新能力的对比
智能制造的内涵
智能制造是实现整个制造业价值链的智能化和创新,是信息化与工业化深度融合的进一步提升。智能制造融合了信息技术、先进制造技术、自动化技术和人工智能技术。目前智能制造的“智能〃还处于Smart的层次,智能制造系统具有数据采集、数据处理、数据分析的能力,能够准确执行指令,能够实现闭环反馈;而智能制造的趋势是真正实现“Intelligent”,智能制造系统能够实现自主学习、自主决策,不断优化。
智能制造的十大关键技术
智能制造关键技术之一:智能产品
智能制造关键技术之二:智能服务
基于传感器和物联网(IoT),可以感知产品的状态,从而进行预防性维修维护,及时帮助客户更换备品备件,甚至可以通过了解产品运行的状态,帮助客户带来商业机会。通过采集产品运营的大数据,辅助企业进行市场营销的决策。通过开发面向客户服务的APP,可以针对企业购买的产品提供有针对性的服务,从而锁定用户。全球PLM领导厂商之一,美国PTC公司斥巨资进军物联网和服务生命周期管理领域,成为智能服务领域的领军企业之一。智能服务最著名的案例,莫过于美国GE公司将卖发动机转为卖飞行小时的服务。
物联网产业格局
智能制造关键技术之四:智能产线
在生产和装配的过程中,能够通过传感器或RFID自动进行数据采集,并通过电子看板显示实时的生产状态;能够通过机器视觉和多种传感器进行质量检测,自动剔除不合格品,并对采集的质量数据进行SPC分析,找出质量问题的成因;支持多种相似产品的混线生产和装配,灵活调整工艺,适应小批量、多品种的生产模式;具有柔性,如果生产线上有设备出现故障,能够调整到其他设备生产;针对人工操作的工位,能够给予智能的提示。
智能制造关键技术之五:智能车间
实现精益工厂的六个步骤
A)透明
识别改进潜力
获得数据
建立改进工作流,可量化
B)提高设备利用率
精确测度设备绩效(OEE)
提高流程能力和可靠计划
C)缩短制造周期
降低在制品
精确交付计划
减少临时变更
D)更加快乐的工人
劳动力管理
E)改进质量
不仅是找出浪费-要避免之
追溯到人
F)无纸化生产
识别改进潜力
获得数据
建立改进工作流,可量化
B)提高设备利用率
精确测度设备绩效(OEE)
提高流程能力和可靠计划
C)缩短制造周期
降低在制品
精确交付计划
减少临时变更
D)更加快乐的工人
劳动力管理
E)改进质量
不仅是找出浪费-要避免之
追溯到人
F)无纸化生产
智能制造关键技术之六:智能工厂