离散型智能制造模式研究——基于海尔智能工厂
《“互联网+”创新创业应用导论》第2章 互联网+行业
3.新零售的三大进化路径(1)线上与线下融合(2)零售 + 体验式消费 (3)零售 + 产业生态链
2.3.2 我国新零售的典型发展模式1.阿里巴巴盒马鲜生阿里巴巴新零售的典型代表是盒马鲜生——店仓一体化,线上、线下融合的零售是以消费者为中心的,是无处不在、无时不在的,可以概括为:场景无限、货物无边、人企无间。
2.1 互联网 + 工业2.2 互联网 + 农业2.3 互联网 + 零售业
2.1 互联网 + 工业
2.1.1 工业互联网1.工业互联网的定义工业互联网(Industrial Internet)是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和工业生态,通过对人、机、物、系统等的全面连接,构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系,为工业乃至产业数字化、网络化、智能化发展提供了实现途径,是第四次工业革命的重要基石。
2.2.2 智慧农业智慧农业是农业生产的高级阶段,其综合利用互联网、移动互联网、云计算和物联网等技术,依托农业生产现场的各种传感节点和无线通信网络,实现农业生产环境的智能感知、预警、决策、分析以及专家在线指导,为农业生产提供精准化种植建议、可视化管理、智能化决策。智慧农业主要应用两大领域:1. 农业生产环境监控2.农产品溯源
本章小结
本章主要介绍了互联网与工业、农业、零售业几大传统行业的融合发展,揭示了“互联网 +”战略为传统行业带来的机遇与挑战。通过本章的学习,读者能够站在技术发展的前沿,从新技术的视角审视分析传统行业发展现状,全面深入了解传统行业如何基于新技术进行变革与创新,培养创新意识和创新能力。
本章思考题
1.谈谈你对工业互联网的理解。2.德国“工业 4.0”和美国“工业互联网”的主要区别是什么?3.如何更好地实现农产品上行?4.什么是智慧农业?主要应用在哪些领域?5.新零售的核心驱动力是什么?
什么是智能制造,什么是智慧工厂
智能制造什么是智能制造智能制造,源于人工能的研究。
一般认为能是知识和力的总和,前者是智能的基础,后者是指获取和运用知识求解的能力。
智能制造应当包含能制造技术和,能制造系统不仅能够在实践中不断地充实知识库,而且还具有自学习功能,还有搜集与理解环境信息和自身的信息,并进行分析判断和规划自身行为的能力。
一、智能制造的制造原理从智能制造系统的本质特征出发,在分布式制造网络环境中,根据分布式集成的基本思想,应用分布式人工智能中多Agent系统的理论与方法,实现制造单元的柔性智能化与基于网络的制造系统柔性智能化集成。
根据分布系统的同构特征,在智能制造系统的一种局域实现形式基础上,实际也反映了基于Internet的全球制造网络环境下智能制造系统的实现模式。
关注微信公众号“找方案”,即可阅读并下载各行业IT解决方案。
二、智能制造系统智能制造系统是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化系统,它突出了在制造诸环节中,以一种高度柔性与集成的方式,借助计算机模拟的人类专家的智能活动,进行分析、判断、推理、构思和决策,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动,同时,收集、存储、完善、共享、继承和发展人类专家的制造智能。
由于这种制造模式,突出了知识在制造活动中的价值地位,而知识经济又是继工业经济后的主体经济形式,所以智能制造就成为影响未来经济发展过程的制造业的重要生产模式。
智能制造系统是智能技术集成应用的环境,也是智能制造模式展现的载体。
一般而言,在概念上认为是一个复杂的相互关联的子系统的整体集成,从制造系统的功能角度,可将智能制造系统细分为设计、计划、生产和系统活动四个子系统。
在设计子系统中,智能制定突出了产品的概念设计过程中消费需求的影响;功能设计关注了产品可制造性、可装配性和可维护及保障性。
另外,模拟测试也广泛应用智能技术。
在计划子系统中,数据库构造将从简单信息型发展到知识密集型。
在排序和管理中,模糊推理等多类的将集成应用;智能制造的生产系统将是自治或半自治系统。
智能制造五大模式
制造模式 核心问题:什么是
?
模式:指事物的标准样式;
制造模式:是指企业体制、经营、管理、生产组织和技术系统的形
态和运作的模式。从更广义的角度看,制造模式就是一种有关制造过程和制 造系统建立和运行的哲理和指导思想。现代制造过程虽然比较复杂,但它必 须按照一定的规律运行,确定制造过程运行规律的就是制造模式;
• 大批量生产,品种固定,订单通常与生产无直接关系。 • 流程工业生产的工艺过程连续进行且不能中断。 • 生产过程通常需要严格的过程控制和大量的投资资本。 • 设备大型化、自动化程度较高、生产周期较长、过程连续或批处理,
生产设施按工艺流程固定。 • 产品种类繁多且结构复杂,生产环境要求苛刻,需要克服纯滞后、非
制造模式的意义:制造过程的运行、制造系统的体系结构以
及制造系统的优化管理与控制等均受到制造模式的制约,必须遵循制造模式 确定的规律。因此,对制造模式进行深入研究,为制造系统建立先进的制造 模式具有重要意义。
新模式1:离散型智能制造
子问题1.1 离散型智能制造模式概念和特点? 子问题1.2 离散型智能制造模式目标和要素条件?
产模式下,生产准备时间时常大于加工时间,造成设备的极大浪费。
(2)生产计划协调性差,作业调度困难。生产作业计划主要依靠调度员经验制定,计划协调性不好,导
致设备利用率低,设备效能得不到充分发挥;任务执行进度难以监控,物料状态难以跟踪,任务拖期/ 赶工频 繁发生,紧急插单普遍、生产过程不确定性多,导致作业计划安排赶不上变化,计划任务执行失控现象严重。
线性、多变量等影响。
流程型制造模式——目标
• 在石油开采、石化化工、钢铁、有色金属、稀土材料、 建材、纺织、民爆、食品、医药、造纸等流程制造领域 ,开展智能工厂的集成创新与应用示范,提升企业在资 源配置、工艺优化、过程控制、产业链管理、质量控制 与溯源、能源需求侧管理、节能减排及安全生产等方面 的智能化水平。
智能制造新模式关键要素
附件1智能制造新模式关键要素一、离散型智能制造模式1、工厂的总体设计、工艺流程及布局均已建立数字化模型,并进行模拟仿真,实现规划、生产、运营全流程数字化管理。
2、应用数字化三维设计与工艺技术进行产品、工艺设计与仿真,并通过物理检测与试验进行验证与优化。
建立产品数据管理系统(PDM),实现产品数据的集成管理。
3、实现高档数控机床与工业机器人、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备等关键技术装备在生产管控中的互联互通与高度集成。
4、建立生产过程数据采集和分析系统,充分采集生产进度、现场操作、质量检验、设备状态、物料传送等生产现场数据,并实现可视化管理。
5、建立车间制造执行系统(MES),实现计划、调度、质量、设备、生产、能效的全过程闭环管理。
建立企业资源计划系统(ERP),实现供应链、物流、成本等企业经营管理的优化。
6、建立车间内部互联互通网络架构,实现设计、工艺、制造、检验、物流等制造过程各环节之间,以及与制造执行系统(MES)和企业资源计划系统(ERP)的高效协同与集成,建立全生命周期产品信息统一平台。
7、建有工业信息安全管理制度和技术防护体系,具备网络防护、应急响应等信息安全保障能力。
建有功能安全保护系统,采用全生命周期方法有效避免系统失效。
通过持续改进,实现企业设计、工艺、制造、管理、物流等环节的集成优化,推进企业数字化设计、装备智能化升级、工艺流程优化、精益生产、可视化管理、质量控制与追溯、智能物流等方面的快速提升。
二、流程型智能制造模式1、工厂总体设计、工艺流程及布局均已建立数字化模型,并进行模拟仿真,实现生产流程数据可视化和生产工艺优化。
2、实现对物流、能流、物性、资产的全流程监控与高度集成,建立数据采集和监控系统,生产工艺数据自动数采率达到90%以上。
3、采用先进控制系统,工厂自控投用率达到90%以上,关键生产环节实现基于模型的先进控制和在线优化。
4、建立制造执行系统(MES),生产计划、调度均建立模型,实现生产模型化分析决策、过程量化管理、成本和质量动态跟踪以及从原材料到产成品的一体化协同优化。
基于精益的航天离散型企业“数字工厂”的探索与实践
基于精益的航天离散型企业“数字工厂”的探索与实践航天离散型企业是指具有大型离散产品研发和生产的航天企业。
在当前数字化时代,传统的生产模式已经无法适应市场的需求和发展的要求,因此航天离散型企业也需要加速数字化转型,提升生产效率,降低成本,提高产品质量和整体竞争力。
精益生产是一种追求最大价值和最小浪费的生产理念,结合数字化技术,可以为航天离散型企业实现可持续发展和创新。
本文将探索和实践基于精益的航天离散型企业“数字工厂”,探讨如何将精益理念和数字化技术相结合,实现航天离散型企业生产的转型升级。
1. 精益生产理念在航天离散型企业的应用精益生产理念是由丰田汽车公司引入的,其核心理念是通过不断地压缩生产过程中的浪费,最大限度地提供价值,实现生产的高效率和高品质。
对于航天离散型企业来说,精益生产可以帮助企业降低生产成本、提高产品质量、缩短生产周期,实现持续的改进和创新。
在航天离散型企业中,精益生产的具体应用包括价值流分析、精益生产工具的运用、精益文化的建立等方面。
价值流分析是指通过对生产流程的分析,识别并消除非增值活动,最大限度地提高生产的价值输出。
精益生产工具的运用包括5S管理、KANBAN管理、精益供应链管理等,通过精益工具的应用可以提高生产效率,减少浪费。
精益文化的建立是指建立一种注重改进、追求卓越的企业文化,激励员工不断提高生产效率和产品质量。
2. 航天离散型企业数字工厂的建设随着智能制造技术的进步和落地,数字工厂已成为航天离散型企业实现精益生产的重要手段。
数字工厂是指通过信息技术实现生产全过程数字化、智能化和自动化,提高生产效率、降低成本、提高产品质量的工厂。
数字工厂建设的关键是数字化技术的应用,包括物联网、大数据、人工智能、云计算等技术的应用。
物联网技术可以实现设备和生产线的互联互通,实现远程监控和管理,提高生产效率。
大数据技术可以对生产过程中的数据进行分析,发现问题和改进空间,实现生产过程的优化。
离散型制造行业智能工厂总体解决方案
自动化和无人化以降低生产成本
产量控制与市场响应能力增强
更为灵活的生产组织和市场响应
智能工厂整体应用方案
智能服务个性化定制
智能运营管理流程智能化
智能车间设备智能化
定制化平台
智能服务平台
直营与加盟店
工业云
服务大数据
运营大数据
制造大数据
设备大数据
数字化设计
数字化工艺
数字化作业指导
智能研发
虚拟制造
工厂三维仿真
装配
机械制造
过程自动化
加工智能化
设备数字化
车间网络化
操作无人化
刀具
质量管理
生产计划
IT
制造管理
维护
控制
监控可视化
业务流程化
管理精细化
系统集成化
高效的生产控制
控制实时化
不断更新的生产信息
信息泛在化
高效的生产排产与调度效率
生产管理的实时性与科学性
生产资源精细化和集约化管理
质量控制进一步加强和改善
人员工时缺少统计,无法准确核算订单的生产成本,对订单报价
外协发货收货靠调度员管理,外协信息不透明;外协加工进度靠调度员沟通掌握,缺少可视化管理;外协任务多,个别延期任务,调度员无法及时识别跟催。
管理过程信息化实现订单录入、订单下发、工艺审核、订单生产、、外协加工、质量检验、生产入库、成品发货、开票收款,全过程信息化管理。
建设目标
1
2
3
总体架构
建设背景
解决方案
目录
CONTENTS
智能工厂的构成
实时分析
状态感知
自主决策
精准执行
生产方式智能化
生产装备智能化
离散型制造模式
离散型制造模式概述离散型制造模式是一种生产制造方式,它将整个生产过程划分为离散的步骤,并通过组装和加工来生产最终产品。
这种制造模式广泛应用于各个行业,包括汽车、电子、机械等领域。
离散型制造模式与连续型制造模式相对应。
连续型制造模式是指生产过程中的物料流动是连续不间断的,而离散型制造模式则是将物料分割成离散的单元进行处理。
特点离散型制造模式具有以下特点:1.批量生产:离散型制造模式适用于大规模批量生产的场景。
通过将产品分割成离散的单元进行处理,可以实现高效率和高质量的批量生产。
2.灵活性:离散型制造模式具有较高的灵活性,可以根据需求进行定制化生产。
由于产品在不同步骤之间是独立进行加工和组装的,因此可以根据客户需求进行个性化定制。
3.故障隔离:由于产品在不同步骤之间是独立进行加工和组装的,因此在出现故障时可以很容易地进行隔离和修复,不会影响整个生产线的运作。
4.质量控制:离散型制造模式可以实施严格的质量控制。
每个离散单元都可以独立进行质检,确保产品符合质量标准。
5.生产效率:离散型制造模式通过优化生产流程和提高设备利用率来提高生产效率。
每个离散单元都可以独立工作,避免了生产过程中的等待时间,提高了整体生产效率。
实施步骤实施离散型制造模式需要以下步骤:1.设计产品架构:根据产品需求和市场需求,设计产品的整体架构和功能模块。
将产品分解成不同的组件和部件,并确定每个组件和部件之间的关系。
2.制定生产计划:根据产品设计和市场需求,制定详细的生产计划。
确定每个组件和部件的加工和组装顺序,以及所需的物料、设备和人力资源。
3.采购物料:根据生产计划,采购所需的物料。
确保物料的供应和质量符合要求。
4.加工和组装:根据生产计划,对每个组件和部件进行加工和组装。
每个离散单元都可以独立进行加工和组装,确保产品质量和生产效率。
5.质检和测试:对加工和组装完成的产品进行质检和测试。
确保产品符合质量标准,并修复任何缺陷或故障。
离散制造企业智能制造系统研究
离散制造企业智能制造系统研究随着社会快速发展,生产领域的竞争越来越激烈。
为了提高生产效率、降低成本和增强产品品质,离散制造企业越来越倾向于采用智能制造系统来完成生产过程中的各个环节。
本文将探讨离散制造企业智能制造系统的研究现状和未来发展趋势。
一、智能制造系统的定义智能制造系统是指在计算机技术、物联网技术和人工智能技术的支持下,通过将传统的生产流程数字化,并对数据进行实时监控和分析,实现智能预测和自动化控制,从而提高生产效率和品质,降低成本和资源浪费。
二、离散制造企业智能制造系统的特点与连续制造企业相比,离散制造企业的产品种类和规格较为复杂,生产过程中涉及的机器和工装也较为多样化。
因此,离散制造企业智能制造系统相较于其他行业,在以下几个方面具有独特的特点。
1、灵活性离散制造企业智能制造系统需要能够灵活适应快速变化的市场需求,能够进行针对性的生产计划和调度,同时也需要能够快速响应生产过程中的异常情况。
2、智能化离散制造企业的生产流程十分复杂,需要很多环节都具备智能化的能力,包括智能化的生产计划、调度、加工以及自动化的质量控制等等。
3、集成化离散制造企业智能制造系统需要将不同步骤、不同区域的数据整合起来进行监控和管理,同时还要能够与其他系统进行集成,比如与供应链管理系统进行对接。
三、离散制造企业智能制造系统的研究现状尽管离散制造企业智能制造系统对于提高生产效率和质量具有重要意义,但是其实际应用在国内仍处于起步阶段。
目前研究的重点主要集中在以下几个方面。
1、智能加工技术研究研究如何通过数控加工、机器人加工等技术实现对于复杂工件的加工工艺智能化控制,提高加工效率和质量。
2、质量监控和预测技术研究研究如何通过数据分析和智能算法实现质量监控和预测,包括对于产线上的样本进行自适应建模、规律挖掘等。
3、智能调度技术研究研究如何通过智能算法实现离散制造系统中的生产计划与实际生产之间的快速响应和调度,降低物料库存和生产周期。
智能工厂评定标准
智能工厂评定标准智能工厂是指综合运用信息技术、网络技术、智能装备等先进技术手段,实现研发、设计、工艺、生产、检测、物流、销售、服务等环节的集成优化和智能管理决策,具备“设备互联、数字互享、系统互通、业态互融”特征,实现生产效率提高、质量效益提升、资源消耗减少、运营成本降低、环境生态友好的新型工厂。
智能工厂应实现多个数字化车间的统一管理和协同生产,带动企业实现制造技术突破、工艺创新、应用场景集成和业务流程再造。
根据产品特性和生产工艺的不同,主要分为离散型和流程型。
一、离散型智能工厂评定标准离散型生产特征是产品由许多零部件构成,各零部件的加工装配过程彼此独立,整个产品的生产工艺是离散的,制成的零件通过部件装配和总装配最终成为成品。
典型行业有汽车、机床、家电、电子设备等。
1.信息基础设施。
建有覆盖工厂的工业通信网络,建有工业信息安全技术防护体系,具备网络防护、应急响应等信息安全保障能力。
采用5G、工业以太网等技术,实现生产装备、传感器、控制系统与管理系统等的互联互通,实现数据的采集、传输和处理。
采用自建工业互联网平台或选择面向市场提供公开服务的工业互联网平台,实现数据的集成、挖掘和分析,支撑数字化管理、智能化制造、个性化定制、网络化协同、服务化延伸等创新发展模式的应用。
2.研发设计。
工厂的总体设计、工艺流程及布局均已建立数字化模型,并进行模拟仿真,实现规划、生产、运营全流程数字化管理。
应用三维数字化设计与工艺智能规划技术进行产品、工艺设计与仿真,并通过数字样机仿真模拟与物理检测试验相结合的方式进行验证与优化。
3.生产制造。
聚焦企业生产制造层面,通过对实时生产数据的全面感知,对产品、设备、质量、能源、物流等数据的分析,提升企业运行效率和协同管理水平。
建立企业级的统一数据中心和工业信息安全技术防护体系,工厂级制造执行系统(MES),实现生产计划管理、生产过程控制、产品质量管理、车间库存管理、项目看板管理的高度智能化,提高企业制造执行能力。
离散型智能制造模式研究
离散型智能制造模式研究作者:岳维松程楠侯彦全来源:《工业经济论坛》2017年第01期摘要:智能制造日益成为未来制造业发展的重大趋势和核心内容,也是加快发展方式转变,促进工业向中高端迈进、建设制造强国的重要举措。
青岛海尔从2008年开始,逐步探索出一条以互联工厂为核心的智能制造发展路线,为离散制造型企业,特别是白色家电企业树立起智能制造典范。
本文从生产柔性化、零部件模块化、平台资源化和产品智能化四个方面着手分析了海尔离散型智能制造模式,并对政府提出了四点建议:支持生产线数字化改造,鼓励开放性平台建设,引导企业发展服务型制造,开展离散型智能制造试点。
关键词:青岛海尔;离散型;智能制造中图分类号:F407.44 文献标识码:AStudy on Discrete Intelligent Manufacturing Model---Uses HAIER Intelligent Factory as an ExampleWeisongYue Nan Cheng Yanquan Hou(The Development Center of Information Industry of China, Beijing 100846 ,China)Abstract: Since 2008, Haier has gradually explored some Internet factories as the core of intelligent manufacturing, and established an intelligent manufacturing model for discrete manufacturing enterprises, especially for the white goods enterprises. This paper analyzed the Haier discrete intelligent manufacturing model from the four aspects of production flexibility,modularization of components, platform resources and product intellectualization, and put forward four suggestions to the government: to support the digital transformation of production lines, to encourage open platform construction, to guide enterprises to develop service-oriented manufacturing and to carry out discrete intelligent manufacturing pilot.Keywords: Haier; Discrete; Intelligent Manufacturing一、引言智能制造(Intelligent Manufacturing,IM)是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。
智能制造离散型制造业智能工厂总体建设方案
智能制造离散型制造业智能工厂总体建设方案一、背景介绍随着信息技术的迅速发展,智能制造正在成为制造业发展的重要方向。
离散型制造业作为制造业的重要组成部分,也需要加快智能制造的步伐,提高生产效率和产品质量。
为此,本文将针对离散型制造业智能工厂的总体建设方案进行探讨。
二、智能工厂的定义与目标智能工厂是利用先进的信息技术和物联网技术,将生产线上的各个环节实现全面自动化、数字化和智能化,以提高生产效率、降低成本、改善产品质量为目标的现代化工厂。
其建设方案应该综合考虑工厂的整体布局、设备的智能化程度、人机协同工作等方面。
三、工厂布局与设备智能化1. 工厂布局智能工厂的布局设计应充分考虑生产流程的连贯性和材料的高效流转。
可以按照生产流程的不同阶段划分不同的区域,合理规划各个区域之间的联系和物料的运输路径。
此外,还应考虑工厂内部空间的灵活性,以适应未来生产线的调整和升级。
2. 设备智能化智能工厂的设备智能化是实现工厂自动化的重要环节。
可以通过引入自动化设备、机器人以及传感器等技术,实现设备的多样化、灵活化和智能化控制。
同时,还可以利用物联网技术实现设备之间的互联互通,实现数据共享和智能分析。
四、人机协同工作在智能工厂中,人机协同工作是必不可少的。
人工智能技术可以辅助人员进行生产过程的监控和控制,提高生产效率和产品质量。
同时,还应注重人员的培训和技能提升,使其能够适应智能工厂的工作环境和要求。
五、数据管理与分析1. 数据管理智能工厂中产生大量的数据,包括生产数据、设备数据、质量数据等。
因此,合理的数据管理是非常重要的。
可以通过建立统一的数据平台,实现数据的集中管理和统一存储。
此外,还可以采用云计算和大数据技术,实现数据的高效利用和智能分析。
2. 数据分析通过对大数据的分析,可以获得生产过程中存在的问题和改进的空间。
可以利用数据挖掘和机器学习等技术,对生产过程进行模拟和优化,以提高生产效率和降低成本。
同时,还可以通过数据分析,为工厂的决策提供科学依据。
基于智能制造的产品成本构成与动因研究——以海尔智家为例
基于智能制造的产品成本构成与动因研究①以海尔智家为例彭昱辰ꎬ胡桂兰摘㊀要:在信息技术革命的推动下ꎬ智能制造应运而生ꎮ智能制造对产品成本核算形成了挑战ꎮ文章在阐述智能制造的发展状况的基础上ꎬ重点分析了智能制造模式下的产品成本结构和成本动因的变化ꎬ并提出了相应的建议ꎮ关键词:智能制造ꎻ产品成本结构变化ꎻ成本动因㊀㊀产品成本是企业管理者制订产品价格的基础ꎬ是企业进行决策的依据ꎮ产品成本分配是否合理对企业的决策㊁可持续发展具有重要作用ꎮ目前ꎬ我国制造业往往只是采用一种传统的企业成本核算分配标准方法来进行成本核算ꎬ使用单一的成本分配标准方法进行成本计算则很可能会导致高估或严重低估企业产品成本ꎬ进而可能造成企业定价策略的失误ꎮ随着智能化时代的到来ꎬ企业引进先进技术设备进行生产ꎬ使得制造费用在产品成本中的比重日趋增加ꎬ制造费用的增加使得传统的成本分配方法不能再提供准确的产品成本信息ꎮ因此ꎬ文章将论述智能制造下的产品成本结构及其变化ꎬ分析其成本动因ꎬ为智能制造企业提供成本核算及管理建议ꎮ一㊁我国智能制造的发展状况众所周知ꎬ制造业是我国国民经济的重要支柱产业ꎬ也是国际竞争非常激烈的产业ꎮ如何提升制造业技术水平ꎬ打造世界高端化和现代化制造业ꎬ是当前我国重要的战略选择ꎬ也是为了建设世界现代化高端制造业技术强国ꎬ顺应当前全球技术革命的发展趋势ꎮ我国的 十三五 发展规划中提及«中国制造2025»ꎬ力求我国在工业4.0的潮流中ꎬ利用物联网㊁大数据㊁网络物理系统㊁云计算等一系列信息技术实现智能制造ꎮ智能制造是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化工业智能制造系统ꎬ它在设计制造过程中能自动进行各种智能管理活动ꎬ诸如数据分析㊁推理㊁判断㊁构思和决策等ꎮ它主要是新一代信息网络技术与先进工业制造技术的深度紧密融合ꎬ具备自感知㊁自学习㊁自决策㊁自执行等功能的新型制造模式ꎮ智能制造通过综合应用最新的数字化和信息化技术ꎬ将制造过程中的产品设计㊁生产等各个环节的数据进行整合ꎬ根据数据信息流的实时变化ꎬ对整个制造过程中的采购流程㊁生产流程等环节进行协调和优化ꎬ从而可以实现高效㊁精准的决策ꎮ与此同时ꎬ企业还可以实时收集分析到不同用户的实际使用体验数据和反馈意见ꎬ从而为不同客户量身提供更优质的产品和售后服务ꎬ满足客户的个性化和多样化需求ꎮ目前ꎬ我国的工业现代化和智能制造装备设计制造还处于起步阶段ꎬ总体上还比较薄弱ꎮ但越来越多的企业更加注重数据资产和 互联网+制造 技术ꎬ朝着智能化方向发展ꎮ例如ꎬ海尔集团作为我国智能制造领域的领军企业ꎬ搭建了以用户为中心的COSMO平台ꎮ海尔的COSMO平台以海尔工业移动互联网智能工厂系统为核心ꎬ在物联网㊁大数据㊁云计算㊁人工智能等信息技术的支撑下ꎬ实现了生产全流程的数字化可控ꎬ智能化运行ꎬ实现了个性化大规模定制ꎬ成为我国智能制造企业的典范ꎮ二㊁智能制造对产品成本结构的影响在我国传统制造业中ꎬ产品成本主要包括直接材料㊁直接人工和制造费用ꎬ与产品生产环节无关的期间费用则计入当期损益ꎮ但是随着智能制造企业采用先进的制造技术㊁设备和生产工艺ꎬ实现了高度自动化和高度柔性化产品生产ꎬ企业的产品生产经营环境发生了巨大变化ꎮ与此同时ꎬ企业也更加注重产品的研发设计和产品营销售后服务ꎬ提高产品的产业附加值ꎬ从而使得企业产品成本投入结构亦发生重大变化ꎮ(一)直接材料㊁直接人工成本比重下降智能制造将新一代信息技术与先进工业制造技术相融合ꎬ实现了生产线的高度自动化ꎮ高度自动化设备的使用大大减少了对普通机器操作工的需求ꎬ例如ꎬ海尔在推进建设沈阳冰箱互联工厂时ꎬ引进高度自动化线体和大量机器人ꎬ使人员配置减少了57%ꎬ这就使得直接人工成本比重大大下降ꎮ此外ꎬ自2013年至2019年ꎬ海尔的原材料所占成本比重由91.07%降低至83.24%ꎮ这说明智能机器的应用能够让企业的生产流程更加透明化㊁针对化ꎬ原材料的利用率得到提高ꎬ能耗降低ꎬ致使直接材料所占产品成本的比重有所下降ꎮ(二)制造费用大幅增加首先ꎬ先进制造设备的引进使得固定资产投资额大幅提高ꎬ导致向各产品分配的机器设备的折旧费用大大增加ꎮ例如ꎬ自2013年至2019年ꎬ海尔的折旧费用从3.21亿元增长到20.82亿元ꎬ折旧费大大增加ꎮ其次ꎬ智能机器设备的应用使车间的能源动力费增加ꎬ自2013年至2019年ꎬ海尔的能源动力费用由3.51亿元增长到6.24亿元ꎮ此外ꎬ设备在使用过程中需要专业技术人员的监控和维护ꎬ需要向专业人员支付较高的薪金以及进行员工的技能培训ꎬ车间的管理费用将会增加ꎮ(三)研发设计成本增加智能制造作为一种高新技术产业ꎬ其产品生产流程复杂83 ①基金项目:基于智能制造的成本分配机制研究ꎬ浙江省嘉兴学院2020年度重点SRT资助项目(CD8517203037)ꎮ产业经济Һ㊀多样ꎬ产品科技含量高ꎮ海尔自建立工业互联网工厂以来ꎬ注重企业向智能化转型ꎬ注重研发投入ꎬ打造高端差异化产品ꎬ它在全球范围内建立了10大研发中心ꎬ根据客户需求进行产品的研发设计ꎬ引领行业产品及技术发展方向ꎮ同时ꎬ该公司通过持续推进全球研发与创新中心的协同ꎬ不断升级研发新技术ꎬ保持在研发技术㊁产品㊁研发资源的全球领先ꎮ自2013年至2019年ꎬ海尔的研发投入由20.93亿元增长至67.11亿元ꎬ实现了三倍多的增长ꎬ企业的研发设计成本大大增加ꎮ(四)营销和客户服务成本大幅增加在智能制造模式下ꎬ产品生产由大规模批量化生产转向面向用户不同需求的个性化定制生产ꎬ企业与用户之间的联系更加密切ꎬ使得企业的营销活动面向产品的最终用户ꎮ海尔为了更好地满足用户个性化需求ꎬ在终端用户智能体验上ꎬ着力打造智慧家庭的智家App㊁体验服务中心ꎬ嵌入AR㊁VR新技术ꎬ创造全方位场景化的智能生活体验ꎬ以促进场景销售ꎮ同时ꎬ海尔强化线上营销渠道的建设ꎬ通过短视频㊁直播等新媒体玩法进行营销ꎬ进一步提升转化率ꎮ自2013年至2019年ꎬ海尔的销售费用由103.07亿元增长至336.82亿元ꎬ营销和客户服务成本有了大幅度提升ꎮ三㊁智能制造下成本动因的变化传统制造企业普遍采用传统的成本分配方法ꎬ产品成本仅计算与企业产品生产直接相关的费用ꎬ其间费用则全部计入当期企业损益ꎮ在传统的成本分配方法下ꎬ直接材料㊁直接人工直接计入产品成本ꎬ而制造费用按照单一的分配标准分配给各个产品ꎬ其成本动因主要是人工工时和产量ꎮ然而在智能制造的新模式下ꎬ物联网㊁大数据㊁云计算和移动互联网等新一代信息电子技术的快速发展使产品成本结构发生了重大性的变化ꎬ使其成本动因也发生了重大改变ꎮ(一)订单驱动随着人们生活品质水平的不断提高ꎬ人们对于家居消费品的各种个性化设计需求大大增加ꎬ从而逐渐引起了广大客户的各种定制化消费需求ꎮ而新一代信息技术为定制化生产提供了技术基础ꎬ能够有效地降低企业的成本ꎬ提高生产效率ꎮ海尔通过引进新一代信息技术ꎬ搭建了以用户为中心的海尔COSMO平台ꎮ在信息系统和数据化平台的支持下ꎬ海尔的COSMO平台实现了大规模批量化生产到个性化定制服务的转变ꎬ使客户能够参与到产品的设计㊁生产㊁销售等各个阶段ꎮ当用户下单后ꎬ系统将通过客户信息网络和客户信息系统应用技术平台将每个客户的订单需求传递到供应链上的设计部门㊁生产部门㊁采购部门ꎬ各个部门将根据客户的订单需求进行不同的响应ꎬ因此ꎬ订单驱动是主要的成本动因ꎮ(二)机器运作时间智能制造模式下ꎬ企业的制造费用大大增加ꎬ制造费用分配是否合理将影响产品的定价ꎮ在智能生产车间ꎬ各个制造单元之间相互联系ꎬ每台机器设备在计算机的控制下ꎬ能够实现自动化生产ꎬ因此ꎬ机器设备的运作时间是制造费用分配的主要动因ꎮ以海尔智能冰箱的生产为例ꎬ其生产工序主要包括内胆智造㊁自动缠胆ꎬ机器人配送冰箱门壳ꎬ门体㊁U壳智能配送ꎬ装配等步骤ꎮ内胆智造㊁机器人作业㊁智能配送㊁加工装配主要是机器设备的标准化作业ꎬ其产量与生产速度息息相关ꎬ因此可以将机器工时作为成本分配的标准ꎮ四㊁智能制造下成本核算及管理的建议(一)选择合理的成本核算方法智能制造模式下ꎬ产品的成本结构和成本动因有了较大变化ꎬ企业应当根据实际情况选择适当的成本核算方法ꎮ海尔智能制造以用户为中心ꎬ提供个性化定制服务ꎬ订单驱动是主要的成本动因ꎬ因此ꎬ其生产特点为小批单件生产ꎬ企业可以按照产品批别计算产品成本ꎮ其次ꎬ智能制造模式下企业更加注重研发设计和营销服务ꎬ产品成本的核算范围拓宽ꎬ同时机器设备的大量使用使得制造费用大幅增加ꎬ机器工时成为成本分配的主要动因ꎮ而作业成本法是一种以成本动因为主要理论依据ꎬ能将成本更准确地分配到企业产品和服务的一种核算方法ꎬ因此ꎬ海尔比较适合采用作业成本法进行成本核算ꎬ将可追溯到企业单件或多个批次的产品成本直接核算计入企业产品成本ꎬ对于企业不能直接追溯的成本则根据成本动因进行分配ꎮ一般来说ꎬ直接人工㊁直接材料和研发设计成本大多是特定产品的直接投入ꎬ可直接计入特定产品成本ꎻ而制造费用和营销服务成本则需要根据各个作业的成本动因情况进行合理分配ꎬ最终分配到各产品ꎮ(二)建立配套的成本管理制度智能制造模式下ꎬ成本的核算范围拓展到了产品的整个生命周期ꎬ成本的核算难度增加ꎬ这就需要企业革新成本管理理念ꎮ对于海尔来说ꎬ要切实加强产品成本管理ꎬ首先ꎬ可以分别设置不同的企业责任管理中心ꎬ可以根据产品生命周期的不同发展阶段ꎬ将产品成本核算的全过程具体划分为企业研发设计中心㊁生产管理中心㊁营销及服务中心ꎬ并及时明确各企业责任管理中心的具体权责义务范围ꎬ将产品成本核算管理流程系统化ꎮ其次ꎬ需要建立相应的奖惩考核制度对各个企业责任中心进行考核ꎬ以各个企业责任中心的经济管理责任完成绩效情况等作为考核依据ꎬ对其工作管理成果进行一定的奖惩ꎬ从而充分调动它们的工作积极性ꎬ提高整个企业的综合生产力和经营管理效率ꎮ另外ꎬ机器工时和订单数量成了主要的成本动因ꎬ企业需要深度研究挖掘各生产环节的成本动因ꎮ企业还应当以大数据和物联网技术为依托ꎬ建立企业成本管理的信息化服务平台ꎬ实现企业成本管理的流程信息化和管理智能化ꎮ参考文献:[1]吕文晶ꎬ陈劲ꎬ刘进.工业互联网的智能制造模式与企业平台建设 基于海尔集团的案例研究[J].中国软科学ꎬ2019(7):1-13.[2]刘江琪ꎬ管辅文.智能制造模式下企业成本变化机理及管理策略[J].中国乡镇企业会计ꎬ2019(7):124-126. [3]王丽丽.高端装备制造业成本核算的创新模式研究[D].哈尔滨:黑龙江大学ꎬ2013.作者简介:彭昱辰ꎬ胡桂兰ꎬ嘉兴学院商学院ꎮ93。
离散型制造智能工厂发展战略
专题研究 离散型制造智能工厂发展战略DOI 10.15302/J-SSCAE-2018.04.008离散型制造智能工厂发展战略卢秉恒1,邵新宇2,张俊1,王磊1(1. 西安交通大学,西安 710054;2. 华中科技大学,武汉 430074)摘要:当前,以新一代人工智能技术与先进制造业深度融合发展为主要特征的新一代智能制造正在全球范围内孕育兴起,成为新一轮工业革命的核心技术。
中国制造业总体而言大而不强,发展智能制造可推进中国制造业提质增效、由大变强,是中国制造业转型升级的主要路径。
智能生产是新一代智能制造系统的主线,而智能工厂是智能生产的主要载体。
本文重点研究离散型制造智能工厂发展战略,首先探讨智能工厂的内涵,对智能工厂的基本架构、信息系统架构和基本特征进行描述,然后提出了智能工厂的重点突破方向和实施途径方案,最后给出了发展智能工厂的政策建议:①建议政府部门积极支持和引导智能制造产业发展和智能工厂示范,支持形成具有区域优势的智能制造生态链;②鼓励企业根据自己的实际情况建设智能工厂,构建技术竞争优势和提升企业经济效益是硬道理;③建立和落实协同创新机制;④突出核心技术、关键装备、工业软件的“中国制造”。
关键词:智能制造;智能工厂;离散型制造中图分类号: T-01 文献标识码:ADevelopment Strategy for Intelligent Factory inDiscrete ManufacturingLu Bingheng 1, Shao Xinyu 2, Zhang Jun 1, Wang Lei 1(1. Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710054, China; 2. Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China) Abstract: A new-generation intelligent manufacturing, characterized by the marriage of the next-generation artificial intelligence technology and advanced manufacturing industry, is emerging and becoming the core technology of the fourth industrial revolution. China’s manufacturing industry as a whole is big but not strong. The development of intelligent manufacturing can promote China’s manufacturing industry by improving both quality and efficiency, and ultimately, is the main path for the transformation and upgrading of China’s manufacturing industry. Intelligent production is a major component of intelligent manufacturing, while intelligent factory is the carrier for intelligent production. This paper focuses on the development strategy for smart factories in discrete manufacturing. First, the concept of intelligent factory is introduced, with its basic structure, information system architecture, and basic characteristics in discrete manufacturing discussed. Then, the key breakthrough directions and the implementation plan for intelligent factory are laid out. Finally, following suggestions are provided for policy makers to develop intelligent factory: ①actively support and guide the development of intelligent manufacturing through pilot and demonstration projects, and promote the formation of an ecological chain for intelligent manufacturing with regional advantages; ②encourage enterprises to build intelligent factories to construct technological competitive advantages and enhance economic benefits; ③ establish and improve the synergy mechanism for innovation; ④ highlight the Made-in-China capabilities for core technologies, key equipment components, and industrial software.Keywords: intelligent manufacturing; intelligent factory; discrete manufacturing收稿日期:2018-07-20;修回日期:2018-08-05通讯作者:卢秉恒,西安交通大学,教授,中国工程院,院士,主要研究方向为数字化设计与制造自动化;E-mail: bhlu@资助项目:中国工程院咨询项目“高端装备产业发展战略研究”(2018-ZD-12-03);中国工程院咨询项目“新一代人工智能引领下的智能制造研究”(2017-ZD-08-03)本刊网址:044中国工程科学 2018年 第20卷 第4期一、前言当前,制造业成为全球经济竞争制高点,世界各国纷纷加快谋划和布局,积极参与全球产业再分工。
离散型智能制造能力建设指南
离散型智能制造能力建设指南介绍离散型智能制造能力建设是指在离散型制造业中,运用智能化技术和方法,以提高生产过程的自动化程度和生产效率为目标的能力建设。
本指南将深入探讨离散型智能制造能力建设的意义、现状、关键技术和实施步骤,旨在为企业提供有针对性的实施指导。
离散型智能制造能力建设的意义离散型智能制造能力建设具备以下意义:1.提高生产效率和质量:通过自动化和智能化技术的应用,可以减少人工操作,降低生产成本,提高生产效率和产品质量。
2.增强产业竞争力:智能制造能力的提升将使企业具备更强的竞争力,能够适应市场的变化和需求的多样性,提升企业的市场占有率。
3.推动工业升级和转型:离散型智能制造能力建设是工业升级和转型的必然要求,通过技术创新和模式创新,能够带动整个产业链的升级和转型。
4.增强企业可持续发展能力:智能制造的应用将使企业能够更好地适应环境变化和风险挑战,增强企业的可持续发展能力,为企业创造更多的价值和利润。
离散型智能制造能力建设的现状目前离散型智能制造能力建设存在以下现状:1.技术落后和设备陈旧:离散型制造业中存在相当一部分企业技术落后,设备陈旧,无法满足现代化智能制造的需求。
2.人工操作依赖程度高:很多离散型制造业仍然依赖人工操作,缺乏自动化和智能化技术的应用。
3.产业链协同不足:离散型制造业的产业链协同程度较低,信息孤岛和信息壁垒较多,影响了企业的整体效率和竞争力。
4.核心关键技术缺失:离散型智能制造能力建设需要涉及多个关键技术,比如物联网、大数据、云计算、人工智能等,这些技术的应用和融合存在一定的难度。
关键技术与实施步骤离散型智能制造能力建设的关键技术和实施步骤如下:关键技术1.物联网技术:通过传感器和网络等技术手段,实现设备间的信息互联互通,实现设备的自动化监测、控制和故障诊断。
2.大数据技术:通过数据采集、存储、分析和处理等手段,实现对生产数据的实时监控和分析,为制造决策提供依据。
3.云计算技术:通过云平台的建设和应用,实现对数据的共享和资源的共享,提供更灵活和可扩展的制造服务。
智能制造与工业互联网平台创新——海尔COSMOPlat案例研究
和交互程度的不断深入,不同行业的数据与不同领域的知 实现主动参与和实时了解,在此过程中总结用户建议、收
识体现的专业壁垒,使得传统智能创新模式难以匹配企业 集用户需求、实现大规模定制。在互联工厂中,单流程采购
甚至行业的差异化需求,因此对符合智能模式创新的新平 转变为模块采购,供应商与用户可以零距离互动,参与产
0 引言 全球产业在工业革命浪潮的屡次冲击下不断加速融 合,制造业的附加价值不断向产品开发、服务方向倾斜。经 济新常态的时代背景下,中国经济增长速度逐渐缓慢,更需 要结合外部环境思考和采取完全不同的应对措施。数字时 代,中国制造业想要实现产业转型升级,提升在全球价值链 中的竞争力,需要将互联网的时代脉动与中国独特的制度 环境相融合,精准判断中国制造业在当前时代背景下可能 的发展方向,探究中国制造业如何通过智能制造应对日益 激烈的全球竞争。因此,选取中国家电行业的头部品牌海尔 集团作为研究案例,对海尔集团智能制造平台 COSMOPlat 在产业转型升级过程中所扮演的导向性角色和能够发挥的 创新性作用进行研究,具有无可替代的理论与实践意义。 COSMOPlat 是海尔推出的具有中国自主知识产权、世 界第一个采纳用户全流程参与互动的工业互联网平台。平 台提出的核心概念是大规模定制,通过持续和用户进行沟 通互动,收集数据,将硬件体验变为场景体验,使用户亲身 有效的参与到产品创造过程中来,通过定制获得更符合需 求的个性化产品,真正做到以用户为中心。COSMOPlat 的 智能制造解决方案在整个流程周期都能让用户做到无阻 碍参与,将传统制造业的技术与互联网的特性相结合,以 用户为中心发散业务,提供大规模的定制服务。 COSMOPlat 生态系统结构如图 1 所示。 COSMOPlat 以资源整合的形式集成许多小微企业,根 要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要
离散型制造业特点完整版
离散型制造业特点完整版离散型制造业特点完整版1. 简介离散型制造业是指将原材料或零部件组装成最终产品的制造业,与连续型制造业相对。
离散型制造业的特点包括生产过程离散、工艺复杂、生产批量较小、产品变化频繁等。
本文将详细介绍离散型制造业的特点。
2. 生产过程离散离散型制造业的生产过程是离散的,即产品的制造过程可以被分割成多个离散的步骤。
每个步骤可以独立进行,工作站之间的工作不是连续的。
例如,在汽车制造业中,车身焊接、喷涂和安装是离散的生产过程。
3. 工艺复杂离散型制造业的工艺相对于连续型制造业来说通常更加复杂。
由于产品种类较多,生产工艺需要考虑不同产品的特点和要求。
这通常需要更高的技术水平和更灵活的生产设备。
4. 生产批量较小离散型制造业的生产批量较小,通常以订单为单位进行生产。
与连续型制造业相比,离散型制造业需要更频繁地调整生产线,以满足不同产品的需求。
这要求企业具备快速响应市场变化的能力。
5. 产品变化频繁离散型制造业的产品变化频繁,市场对个性化产品的需求不断增加。
企业需要具备快速开发和生产新产品的能力,以满足市场的需求。
这要求企业具备灵活的生产设备和高效的研发能力。
附件:本文档涉及的附件包括:- 离散型制造业的案例分析报告- 离散型制造业的市场调研数据- 离散型制造业的制造流程图法律名词及注释:- 离散型制造业:将原材料或零部件组装成最终产品的制造业,与连续型制造业相对。
- 连续型制造业:连续生产相同或类似产品的制造业,生产过程连续进行。
智能制造基本概念解读
智能制造根本概念解读前言德国工业4.0、美国工业互联网和中国制造2025这三大国家战略虽在表述上不一样,但本质上异曲同工,核心都是智能制造。
2017年用友网络股份-制造事业部也正式更名为"智能制造事业部〞,以响应国家号召推动智能制造的开展。
但是,智能制造尚处于不断开展过程中,社会各界的认识和理解各有不同。
目前国际和国还没有关于智能制造的准确定义。
在用友公司部也没有明确的关于智能制造的定义。
为此本人查阅了相关资料,并将学习过程中的摘录及笔记整理本钱文,以供大家进展概念普及。
由于时间紧迫、资料有限,错误及疏漏难免,望大家积极反应〔hhpyonyou.〕,以便及时修正。
1. 智能制造的概念2015年5月8日,国务院印发关于"中国制造2025"的通知。
通知中明确提出要大力推进智能制造,以带动各个产业数字化水平和智能化水平,加速培育我国新的经济增长动力,抢占新一轮产业竞争制高点。
通知中明确了五大工程来推动中国制造2025的落地,智能制造工程为五大工程中的其中一个。
为了进一步落实中国制造2025,2016年12月8日,工业和信息化部、财政部联合制定了"智能制造开展规划〔2016-2020年〕"。
"智能制造开展规划〔2016-2020年〕"对智能制造给出了较为明确的定义。
智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产、管理、效劳等制造活动的各个环节,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。
推动智能制造,能够有效缩短产品研制周期、提高生产效率和产品质量、降低运营本钱和资源能源消耗,并促进基于互联网的众创、众包、众筹等新业态、新模式的孕育开展。
智能制造具有以智能工厂为载体,以关键制造环节智能化为核心,以端到端数据流为根底、以网络互联为支撑等特征,这实际上指出了智能制造的核心技术、管理要求、主要功能和经济目标,表达了智能制造对于我国工业转型升级和国民经济持续开展的重要作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
105
工 业 经 济 论 坛 Industrial Economy Review
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2017年第01期
引言
智能制造( Intelligent Manufacturing , IM)是一种由智能机器和人类专家共同组 成的人机一体化智能系统,它在制造过程中 能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、 构思和决策等。通过人与智能机器的合作, 扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过 程中的脑力劳动。当前,以智能制造为代表 的新一轮产业变革迅猛发展,数字化、网络 化、智能化日益成为制造业的主要趋势。 为加速我国制造业转型升级、提质增效, “十三五”期间将深入贯彻实施《中国制造 2025 》,同步实施数字化制造普及、智能化 制造示范,分类开展离散型智能制造、流程 型智能制造、网络协同制造、大规模个性化 定制、远程运维服务 5 种新模式试点示范。 作为五种智能制造模式的典型代表,离 散型制造广泛分布在汽车、电子、家电、机 械等行业,其特征是以订单生产为主,通过 改变物料形态,经过多道加工工序,将零部 件或组件组装成产品的生产过程,也是推广 应用智能制造的重点领域。青岛海尔作为全 国首批智能制造综合试点示范企业,从 2008 年开始改造传统的制造系统,到目前建立起 以沈阳冰箱为代表的互联工厂,在引领自身 业务发展的同时,也为国内离散型制造企业 的智能化改造树立了典范。本文通过分析青 岛海尔的离散型智能制造模式,总结出当前 离散型智能制造的着力点,对开展离散型智 能制造试点示范,推动制造强国建设有着重 要的现实意义。
幅提升。例如,天樽空调由原来的 265 个零部 件转变为 12 个模块,新品的上市时间减少了 一半。 第三,优化资源平台推进协同创新。平 台是互联网时代协作创新的技术支撑,是资 源汇聚与分享的重要载体。海尔通过深度整 合企业内外部资源,构建了 7 大资源平台,包 括:交互用户定制平台、零距离虚实营销平 台、智联U+服务平台、开发创新平台、模 块商资源平台、智能制造平台、智慧物流平 台,涵盖了从用户交互到研发设计、物流、 智能服务等七大流程,对外支撑用户、协作 伙伴全流程参与产品生产,充分调动产品的 需求资源、研发设计资源和协作生产资源, 实现产品创新的高效化;对内支撑资源管理 扁平化、生产智能能化、客户服务高效化, 实现了产品生产的集约高效化。开放的资源 平台和接口,已吸引了软件、硬件、服务内 容等各类资源进行合作,为协同创新提供了 平台支撑,如铂空调就是由用户提出构思, 发烧友参与设计,整合进一流的外部资源, 包括中国科学院、供应商等资源完成的解决 方案,颠覆了产品的创新方式。 第四,提升产品和技术智能化水平。 产品智能互联是电器产品未来发展的趋势。 海尔在产品中嵌入温度、湿度、压力等传感 器,不断提高产品的智能化水平。产品可以 实时监测运行和使用状态,智能感知周围环 境,根据用户需求做出快速反应;同时借助 产品管理服务云平台,通过对产品反馈的数 据进行大数据分析,自动预警产品运行中存 在的问题,在远程即可对产品提供服务和维 修。这样,海尔运用物联网、大数据技术等
(四)延伸产品服务功能是方向
离散型制造的传统产品形态是单个的
107
工 业 经 济 论 坛 Industrial Economy Review
2017年第01期
品全生命周期实现全数字化的管理,通过数 字化的排产,变传统的长生产线为高度自动 化短生产线,实现了柔性化生产。目前生产 线的模态有定制生产线、柔性定制生产线和 单元定制生产线,分别对应批量大且个性化 需求少的大众化产品的生产、批量小且个性 化需求多的小众化产品生产和单用户的个性 化定制。这样,当用户提交定单后,定单信 息实时传到互联工厂,智能制造系统自动排 产,并将信息自动传递给对应的工序生产线 及所有模块商、物流商,不同的工序根据指 令生产相对应的产品模块,最后在总装线上 进行组装。经过改造后,海尔数字工厂柔性 生产能力大幅提升,仅海尔的沈阳工厂就做 到了一条生产线从原本支持 20 多个型号到支 持 500 多个型号的大规模定制,生产节拍缩短 到 10 秒一台,订单周期从 15 天缩短至 7 天,单 线产能、单位面积的产出翻番。 第二,增强生产模块提高装配效率。 为了降低产品零部件多带来生产的复杂性, 解决柔性生产面临的瓶颈,海尔搭建了模块 商资源平台:海达源。模块商注册、用户需 求提出、解决方案竞选、评价结果等过程都 记录在平台上,实现了供应商、用户和海尔 多方透明化协作。针对用户提出的需求,模 块商可以凭借自身研发、制造等优势提出解 决方案,海尔与供应商由单纯地采购零件关 系转变为模块化方案引领的共创共享的利益 共同体。产品模块化的好处,从用户角度讲 是把工程视角下的组件变为用户视角下的使 用模块,提高了产品的可定制性;从企业角 度来讲,由于模块数量较零部件数量大大减 少,降低了工序装配的复杂性,生产效率大
(二)模块设计与互动是切入点
离散型生产的产品一般是由几十个、 甚至成百上千个零部件组成,生产复杂度 高,组装难度大,不利于企业基于网络的定
106
岳 维 松 等 : 离散型智能制造模式研究
制生产。离散型生产企业需要通过整合内外 部资源,转变与供应商的合作模式,变零部 件供应为模块协同生产,实现产品零部件 的模块化。这样做的好处:一是通过零部件 模块化,降低产品的复杂度;二是零部件模 块化,有利于模块商发挥自身优势,做精模 块,加速产品创造;三是零部件模块化,可 以实现通用模块与个性模块分离,有利于用 户参与定制;四是通过模块化,降低了产品 维度,有利于生产过程智能化。因此,通过 建立协同创新机制,提升产品模块化水平, 是离散型企业实现智能制造的切入点。
(三)敏捷柔性制造是核心关键
离散制造的发展趋势是网络、数据与 与产品生产过程融合更加深入,以“设计- 生产-销售”为特征的传统制造流程正在向 “个性需求-定制订单-生产”为特征的消 费生产一体化制造流程转变,制造需求的不 确定性增大,对离散型制造企业快速响应用 户需求提出挑战。基于生产数据自动流动, 柔性制造拥有高度数字化的生产流程,可以 实现小批量、多批次生产,快速响应用户的 需求,是传统制造向智能制造转型的关键所 在。其核心是要对传统的生产线进行改造, 建设包括数控机床、智能机器人、自动化的 立体仓库、柔性控制系统等在内的柔性生产 线,从大规模制造到大规模定制的转变。
第04卷 第01期 2017年1月
Industrial Economy Review
工 业 经 济 论 坛
No.01 岳 维 松 等 : 离 散 型Vol.04 智能制 造 模Jan.2017 式研究
离散型智能制造模式研究
——基于海尔智能工厂
岳维松,程楠,侯彦全
(中国电子信息产业发展研究院,北京,100846)
二、离散型智能制造的实践分析
青岛海尔作为全国首批智能制造综合试 点示范企业,从 2008 年开始改造传统的制造 系统,到目前建立起以沈阳冰箱为代表的互 联工厂。分析海尔智能工厂可以发现,其主 要从以下四个方面来进行离散型智能制造。 第一,通过系统集成实现柔性制造。 针对消费需求呈现个性化,多样化的趋势, 海尔主动适应需求,对生产工厂进行数字化 改造,深化PLM、ERP、iMES、iWMS、 SCADA 五大系统集成 [1] ,打通人机互联、机 物互联、机机互联、人人互联的信息通道, 满足人、机器、生产线的随需交互,实现物 联网、互联网和务联网三网融合相通,对产
一、离散型智能制造模式的内涵
(一)数据开放共享是重要基础
离散型制造的特点是设备散、工序不连 续,设备单元孤岛特征明显,而实现数据的 自动、有序流动是实现智能制造的基础。要 实现数据的自由流动,需建立物与机、机与 机、人与机、人与人以及企业与企业之间信 息充分交互基础,信息交互本质上是各种数 据的获取、传输、分析和反馈,可以说数据 是企业智能制造的血液。没有数据的采集与 控制,生产单元无法获取生产状态、执行生 产指令;没有管理单元之间的数据共享,无 法实现协同创新、用户个性化定制,数据在 离散型企业推进智能制造的过程中起着关键 的基础作用。鉴于此,离散型企业首先应该 对生产制造过程进行物理信息系统的整体规 划,勾画智能制造蓝图;进而对生产过程实 现数字化改造:在数据采集层、网络层部署 RFID、智能传感器、网络设备等物联网基 础节点;在执行设备层引入工业机器人、采 用数控机床等智能制造装置;在控制层、管 理层引入管理和控制系统,如 MES 、 ERP 、 P L M 等 系 统 [2]; 同 时 搭 建 各 种 开 放 信 息 服 务 平台,共享数据资源,不断夯实智能制造的 数据基础。
摘
要 : 智能制造日益成为未来制造业发展的重大趋势和核心内容 , 也是加快发展方式转变 ,
促进工业向中高端迈进 、 建设制造强国的重要举措 。 青岛海尔从 2008 年开始 , 逐步探索出一条 以互联工厂为核心的智能制造发展路线 , 为离散制造型企业 , 特别是白色家电企业树立起智能 制造典范 。 本文从生产柔性化 、 零部件模块化 、 平台资源化和产品智能化四个方面着手分析了 海尔离散型智能制造模式 , 并对政府提出了四点建议 : 支持生产线数字化改造 , 鼓励开放性平 台建设 , 引导企业发展服务型制造 , 开展离散型智能制造试点 。 关键词 : 青岛海尔 ; 离散型 ; 智能制造 中图分类号: F 407 . 44 文 献标识码: A 文章编号: 2095 - 7866 ( 2017 ) 01 - 105 - 006 DOI : 10 . 11970 /j.issn. 2095 - 7866 . 2017 . 01 . 012 工业经济论坛 URL : http//
生产设备或生活物品,使用区域分散,与用 户、生产企业互动性差,但是随着智能技术 嵌入到产品中,智能技术正在重新定义产品 的交付形态和使用状态。企业交付给客户的 不仅仅是硬件产品,一起交付的还有软服 务。通过智能感知技术,产品可以感知使用 环境;通过网络,企业可以实现对产品的远 程故障诊断和修复服务 [3] 。基于智能产品,企 业正在重新构建新的生产应 用 生 态 : 依 托 产 品的智能感知与联网功能,企业可以进一 步提供增值服务,产品的功能从使用功能 向服务功能延伸,增值服务正在给企业带 来全新的价值。离散型企业应当利用智能 技术、云计算、大数据和互联网打造智能 服务系统,智能识别用户的需求,为用户 提供高效的增值服务,从产品制造向服务 型制造迈进。