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智能制造转型升级,因何效果不佳?

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2022年01月20日 14:18:34
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究其原因,是企业没有很好地理解智能制造的本质,没能把握好智能制造转型升级的正确方向,没能制定出科学合理的推行策略,走了弯路,陷入了误区,导致事倍功半。

导读:在智能制造技术和智能装备高速发展与市场驱动下,在相关政策支持下,越来越多的制造型企业开始进行智能制造转型升级。很多企业投入大量物力、财力,购买工业机器人、智能立库、AGV等先进智能装备,采用人工智能、数字孪生等先进智能制造技术,上线MES、PLM、SCADA等先进信息化系统……但不管是从投入产出提升角度看,还是从企业价值创造能力提升角度看,很多企业的智能制造所带来的实际效果都不尽如人意。究其原因,是企业没有很好地理解智能制造的本质,没能把握好智能制造转型升级的正确方向,没能制定出科学合理的推行策略,走了弯路,陷入了误区,导致事倍功半。


一、不注重适用性和实用性选择,过于追求先进性


很多企业对智能制造本质的理解和认知存在误区,一是认为智能制造就是要实现制造自动化,进行“机器换人”,企业要实现智能制造就必须大批量选用高端智能装备来替换人工;二是认为智能制造就是要实现制造信息化,企业要实现智能制造就必须大批量应用新一代信息技术。


表面上,智能制造给人们带来的最直观感受就是制造自动化和制造信息化,而且,很多智能制造技术与智能装备供应商也在极力渲染企业开展制造自动化和制造信息化的重要性。


因此,很多企业管理层,甚至一部分智能制造专业技术人员都把如何应用更多的先进智能制造技术与智能装备当作推行智能制造的重中之重。


由此,企业出现了这样一种现象:评价是否实现了智能制造,首先看是否应用了先进智能制造技术与智能装备;评价智能制造水平的高低,首先看应用了多少先进智能制造技术与智能装备。


诚然,先进智能制造技术与智能装备是实现智能制造的必要手段,但必须清醒地认识到,手段是为目的服务的。


智能制造的本质是利用先进智能制造技术与智能装备进行生产模式再造,其目的是解决原有生产系统中存在的不确定性问题(质量问题、绿色问题、效率问题、效益问题等),以提升企业价值创造能力。


企业不注重智能制造技术与智能装备的适用性和实用性选择,过于追求智能制造技术与装备的先进性,往往会陷入“智能制造水平看似很高,但制造能力水平却不高”的陷阱。


企业的行业背景、产品特点、生产工艺、制造流程、员工技能水平和企业管理水平不同,所需要应用的先进智能制造技术与智能装备也不同。


因此,企业在决定需要应用哪些先进智能制造技术与智能装备之前,应该先对企业当前生产系统进行诊断分析,找出需要通过推行智能制造解决的现实问题,再根据现实问题匹配适用和实用的智能制造技术与智能装备。


适用,是指所选择的智能制造技术与智能装备可以有效解决企业当前存在的现实问题;实用,是指所选择的智能制造技术与智能装备的性能水平不冗余、经济性好。


注重智能制造技术与智能装备的适用性和实用性选择,才能科学、合理、高效地应用智能制造技术与智能装备,发挥其对智能制造的使能作用、杠杆作用和乘数效应,达到提升智能制造系统价值创造能力,增强企业竞争力的目的。


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二、不注重系统性规划设计,存在自动化和信息化孤岛


智能工厂是企业实现智能制造的主要载体,企业智能制造的转型升级一般都从智能工厂的建设开始,因此,智能工厂的建设质量将直接影响企业智能制造转型升级质量。


在智能工厂建设中,企业存在的最大误区是在智能工厂建设初期不注重系统性规划设计,即没有对智能工厂物料流系统和信息流系统进行系统性规划设计,在智能工厂建成运行后才发现存在自动化孤岛和信息化孤岛,严重影响智能工厂的整体运行效率和运行质量,从而影响企业智能制造价值的充分发挥。


在智能工厂物料流系统规划设计方面,企业常见的问题主要有:


一是没有做好工厂整体布局规划设计,原材料仓库、各生产车间、成品仓库等规划布局不合理,原材料仓库至各生产车间、上下游各生产车间之间、下游生产车间至成品仓库之间的物流无法实现有效衔接;


二是没有做好车间整体布局规划设计,各生产线之间的物流逻辑、物流空间、物流路径设计不合理,没有留出AGV、滚筒线、悬挂链等自动化物流装置安装位置,无法系统地实现物流自动化;


三是没有做好生产线布局规划设计,注重生产设备加工性能的自动化,但忽略生产设备上下料的自动化、忽略生产设备之间物料传输的自动化,致使各生产设备之间、各生产工序之间无法实现自动化衔接。以上情况,都会导致智能工厂自动化孤岛的出现。


在智能工厂信息流系统规划设计方面,企业常见问题主要有:


一是没有做好企业信息化顶层架构设计,未能有效覆盖企业价值链上所有业务板块;


二是没有做好企业信息化流程的系统性设计,部分业务板块流程有缺失、不完整;


三是没有做好企业信息化流程的逻辑性设计,部分业务流程之间无法有效衔接,影响信息流动。以上情况,都会导致智能工厂信息化孤岛的出现。


为了防止智能工厂自动化孤岛和信息化孤岛的出现,企业应在智能工厂建设之初就做好系统性的规划设计。


一是通过企业价值链分析,对企业各类价值活动进行辨识和确认,把企业物料流和信息流为企业创造价值的逻辑关系和逻辑架构梳理清楚;


二是通过企业价值流分析,对企业生产运营系统做系统性诊断,识别出企业物料流和信息流中的增值环节与非增值环节,对物料流系统和信息流系统进行系统性规划设计,提高增值环节的价值创造能力;


三是在企业价值链分析和价值流分析的基础上,对企业智能工厂做整体规划设计,即在物料流通畅的基础上实施自动化、在信息流通畅的基础上实施信息化。


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三、不注重运营管理模式重构,系统运行不畅


企业往往期望在智能制造转型升级后,由于制造自动化和制造信息化的实现,运营管理能够更加轻松。


但事实上,很多企业在智能制造系统建立并运行一段时间后会发现,智能制造系统的运行并不像预想中的那么顺畅,智能制造系统的运行给企业运营管理者带来的不是更多便利,而是更多不适应。


比如,传统的生产物料领用模式改为信息化叫料和自动化物料配送模式后,生产现场依然会出现断料情况需要人工紧急处理;传统的设备事后维修管理改为以“设备状态智能监测”为特征的设备预知维修后,生产现场依然会出现设备异常停机导致生产线停产需要人工紧急处理等。


究其原因,不是智能制造系统有问题,而是在智能制造转型升级后,企业的运营管理模式没有随之转型升级,传统的运营管理模式已不适用智能制造系统。


企业应该认识到,表面上看,智能制造转型升级是先进制造技术与智能装备升级,是建立一套新的智能制造系统,事实上,智能制造更是构建一种新的生产运营模式,是对企业生产运营系统的重塑。


因此,企业智能制造系统建立之后,如何运营管理显得尤其重要,因为只有对智能制造系统进行高效率的运营管理,才能真正发挥其价值。


因此,企业要想实现对智能制造系统的高效率运营管理,必须建立与该系统相匹配的新的运营管理模式,即在智能制造背景下,对企业运营管理模式进行重构。


例如,传统的生产物料领用模式改为信息化叫料和自动化物料配送模式后,运营管理重点要从传统的物料计划编制与下达转变为信息化叫料与自动化物料配送逻辑的设计与优化;传统的设备事后维修管理改为以“设备状态智能监测”为特征的设备预知维修后,运营管理重点要从传统的设备故障维修转变为以“监测设备关键零部件动态劣化趋势、消除微缺陷、实现零停机”为特征的设备状态预知维修等。


企业只有重新构建了与智能制造系统相适应的新的运营管理模式,才能运营管理好智能制造系统,让智能制造系统更好地发挥价值。


四、不注重专业人才培养,过于依赖外部技术力量


由于智能制造技术及智能装备的先进性,企业为了更好地推行智能制造转型升级,一般都会聘请专业的外部技术力量作为助力。


比如,聘请专业的智能制造系统规划设计团队进行智能制造转型升级方案设计;聘请专业的自动化厂商实施制造自动化系统设计、智能装备选型与制造、智能装备安装与调试等;聘请专业的制造信息化厂商实施制造信息化架构与流程设计、信息化软件系统开发、信息化系统上线调试与应用指导等。


在这个过程中,很多企业容易对外部技术力量产生严重的依赖心理,从而忽略了对本企业智能制造专业人才的培养。


究其原因主要有两方面,一是认为外部技术力量经验丰富、能力可靠、风险可控;二是认为智能制造技术及智能装备有其先进性和复杂性,本企业专业技术人员短时间内很难掌握,专业人才培养难度大。


企业对外部技术力量的过度依赖,不仅会影响本企业智能制造专业技术人员的成长速度和质量,还会影响企业智能制造系统的可持续运行与完善。


企业应该认识到,智能制造转型升级不仅是技术与装备的升级,同时也是专业人才团队技术能力的升级,其核心是打造一支能够深刻理解智能制造先进理念、扎实掌握智能制造先进技术、准确把握智能制造先进方向,并能够实现自主管理和持续提升、不断追求更高效率和更高目标的智能制造专业人才团队。


企业应该在智能制造推行之初,就把本企业智能制造专业人才队伍建设放在重要位置,并把该项工作贯穿到企业整个智能制造转型升级过程中。比较有效的做法如下:


一是选拔具有一定智能制造相关专业理论基础和具有较强学习力的技术精英和业务骨干,组建智能制造专项技术团队,结合智能制造转型升级计划制订专项培养计划,提高培养计划性;


二是根据培养对象的专业、技术特长及工作阅历的不同,结合企业所需的智能制造专业技术岗位任职需求,进行人岗匹配,开展定向培养,提高培养针对性;


三是不拘一格采用多种培养形式,比如可以选派培养对象赴智能制造合作商进行挂职锻炼、参与智能制造项目研发及交付,也可以与高等院校、科研院所合作举办专题研修班或联合培养定向研究生,联合开展智能制造高级人才培养,提高培养有效性。


作者单位:

梅清晨 河南工程学院

贾禄冰 王玺 清华大学天津高端装备研究院洛阳先进制造产业研发基地

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