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“三全”策略:数字工厂全覆盖
2017-04-10 17:15:48  作者:梁飞   来源:互联网
  •   制造业对于一个大国的重要性不言而喻,在全球竞争和发展中,中国制造业只有占据高端,才能在国际上具有竞争力和话语权。直面中国制造与国际制造差距。如何高效、自动且最大范围的组织好产品的设计生产,目前 ...

  制造业对于一个大国的重要性不言而喻,在全球竞争和发展中,中国制造业只有占据高端,才能在国际上具有竞争力和话语权。直面中国制造与国际制造差距。如何高效、自动且最大范围的组织好产品的设计生产,目前是摆在中国制造面前的一个关键问题。

  制造业对于一个大国的重要性不言而喻,在全球竞争和发展中,中国制造业只有占据高端,才能在国际上具有竞争力和话语权。直面中国制造与国际制造差距。如何高效、自动且最大范围的组织好产品的设计生产,目前是摆在中国制造面前的一个关键问题。

  

基于虚拟制造的技术指导,某企业生产车间正在进行汽车组装

  基于虚拟制造的技术指导,某企业生产车间正在进行汽车组装

  新时期,新机遇。以新技术,特别是信息技术为代表的全球制造业的发展变革,给我国制造业带来新的发展机遇、新的发展模式、新的创新方式。而数字工厂恰恰是完成这一使命的重要载体。从宏观方面来讲,数字工厂具备3大特征,即全产业链运作模式、全球化合作模式、全程可追溯模式。以下重点阐述一下全产业链模式,并由此引出全球化合作模式及可追溯模式的现实可能性。

  全产业链是立足根基

  从全产业链的角度认识数字工厂,是区别数字工厂与普通工厂的一个关键切入点。众所周知,数字工厂和普通工厂的共性均在于产品的生产。围绕产品的生产,较之普通工厂,数字工厂重视看待全产业链运作模式。

  何为基于数字工厂的全产业链模式?可以从两个方面对其分别做一叙述:

  首先,全产业链不止于传统制造业关注自身生产产品的全生命周期,更着意于扩展与产品发生联动关系的整个产业链条的顺畅运转。

  以光伏产业为例,最能说明产业链条顺畅运转的重要性。光伏产业链包括硅料、铸锭、切片、电池片、电池组件、应用系统等6个环节。其中上游为硅料、硅片环节;中游为电池片、电池组件环节;下游为应用系统环节。

  在整个产业链中,上游的硅料价格冰火两重天。利润增长点主要来自高纯度的多晶硅,其供应商大部分来自美国、德国和日本等公司,它们掌握硅原料提取的核心技术。另外,上游硅片生产利润率也较高,其生产技术也控制在国外公司手中。

  中游是电池和电池组件的生产。其中电池产品、电池组件基本由中国企业生产,涌现出如保定英利等大批优秀太阳能光伏企业。但在产业上端,产品受人把控,导致核心技术落后、产业链发展不平衡、产品附加值低等问题的出现。

  下游为应用系统环节。光伏系统是利用太阳能电池组件和其他辅助设备将太阳能转换成电能的系统。在这方面,中国由于环境等因素的制约,市场空间受到限制。

  综上所述,光伏产业链上游晶体硅材料、下游发电市场“两头在外”的困境,使得我国光伏产业形成“议价能力低”、“抗风险能力低”的“双低”局面。同理可推,基于数字工厂的全产业链条顺畅运转,得益于链条各环节技术要素的支撑。否则,任何一个环节的核心技术都可能有意无意制约下一个环节的发展。这样会对整个链条的顺畅运转及其某个环节的正常运营起到极大的阻碍作用。

  其次,全产业链的数字工厂建设,需解决两个方面的问题。

  一方面,数字工厂的建设要落实在产品和装备技术的不断创新以及发展上,尤其要确保对于涉及到国家经济安全、国际名声的产品和装备研发设计能够走到世界的前列。就数字装备而言,其作为数字工厂最重要的要素和载体,通过数字化、网络化,把众多装备点联络起来,从而形成生产线及生产系统,完成制造系统和数字工厂的建设发展,为创新产品的研制提供坚强的能力支撑、产业支撑,这是数字工厂发展必备的条件。基于智能设备的技术支撑,机械自动化和信息化融合过程中,整个产业链环环相扣,每一个环节又将细化成若干更加细微的环节,在更为细致的环节之间,基于智能设备之间交互的数据传输,会在每一个生产环节发出不同的警示或优化提示。如基于虚拟制造环节,仿真建模通过对环节间的联动反应之验证,会提出哪一个环节出现什么问题,并提示可供选择的优化设计。特别是在航天领域,没有经过多次细微环节的虚拟验证,极有可能由于细节疏忽致使最终研制的航天产品功败垂成。

  另一方面,要把产品快速、高效、高质量的制造出来,还需要具备先进的管理模式,以及生产组织方式等。即如引用先进管理模式,组织整个生产过程,围绕人、装备、生产线、管理等各方面展开,用以解决基于自动化流程中,每一个环节中的工作人员、设备、生产线等诸多因素因交互在一起而需要的协同管理。

  综上所述,数字工厂在设计、生产、制造等过程中,宏观的把控至关重要,细微环节的疏漏也不得不加以重视。就现状而言,国内较好的数字工厂诸如徐工等,虽然朝着全产业链模式方向发展,并且局部环节运转达到较高水平,但仍未达到全产业链协调、畅通发展之程度。甚至,诸多制造强国能达到对全产业链全面把控的数字工厂也是屈指可数。

  全球模式满足个性需求

  利用信息技术支撑,数字工厂在全产业链的建设上,推动并形成了全球合作模式。这样的合作模式,推动并形成资源共享、协同合作、分散式生产、技术与服务并重的多元化经济发展模式,个性需求也由此得到较大程度的满足。

  新的经济发展模式反过来促使制造行业在深入融汇数字化、网络化和智能化的新技术后,产生翻天覆地的变化。同时,进一步加快全球化合作模式的进程,把全产业链的重心延伸并集聚于高价值的研发设计环节之前的虚拟制造环节和销售服务后端涉及到的再制造、终身服务等环节,形成以技术主导或销售主导为特征的服务型局势。现分而论之。

  研发设计前的仿真早已有之,只不过早期的仿真缺乏网络技术支撑。随着信息技术的快速发展,基于网络技术支撑的虚拟制造,极快地推动了全球化的生产模式。诸如汽车、航空、航天等领域,基于虚拟制造平台,可在全球展开分散式生产的模式。逼真的虚拟仿真;快速的资源共享;协同合作却可分散式生产;基于生产流程的可视化管理——既可加快合作进程,又能满足客户体验。全球模式下的产品研发,基于虚拟制造技术的先行,使得产品周期大大缩短、产品质量大为提高。

  产品服务无终端。全球化的合作模式,个性化的需求成为可能。基于网络平台支撑,广义的数字工厂成为一个抽象的概念。分散在全球各个角落的生产商,处于全产业链的各个环节中,基于虚拟环境的平台,快速地塑造了全

  新的数字工厂。而这样的合作模式已在生产方式、生产组织流程、企业管理、装备、产品的服务模式等方面,都打上了个性化服务的烙印。

  综上所述,全球合作模式一改过去分工合作诸如以买卖部件等单薄、单一的合作界面。现今数字工厂的典范在于诸如航空领域的飞机研制:小的零部件,可使分承包商来承担;大系统设计,可使分承包商来经营设计;最后,基于网络的总装,把整个零部件做成一个完整的产品。可见,所谓全产业链只有通过网络化的全球合作模式,才能真正做好。而且,全球化的合作模式更容易灵活、机动地满足个性需求。

  全程可追溯迈开步伐

  立足全产业链之上,数字工厂所进行全球模式的产业管控,是制造业今后发展的一个方向。这样的发展方向,使国内制造业全程追溯的现实变得可能。而在国内的全程追溯,诸如国内食品行业已经迈开步伐。

  《国家食品安全监管体系“ 十二五” 规划》指出,运用信息化手段,建设国家、省、市、县四级追溯管理平台,实现生产经营各环节信息互联互通,实施产品许可、生产许可、索证索票、购销台账电子化管理,形成从原材料采购、生产、运输直至销售终端的全过程电子追溯链条,实现全过程监控。

  全程追溯,对于中国食品行业来说,虽然存在各种难题,但总结起来,重在做好两大方面的工作。即一方面要打通产业链关键环节间的壁垒,另一方面要依托网络平台进行全程控管。而要想做到这两点,数字工厂的建设可谓正逢其时!

  总之,数字工厂,无论论及全产业链,还是模式,乃至全程追溯,其实均体现了数字工厂所要解决的关键问题。数字工厂的实际意义,在于完成全球化模式下从设计、制造到管理服务,并朝着一个完整的生态型产业链方向发展的目标。



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