智能制造技术现状范文

时间:2023-07-19 17:38:18

导语:如何才能写好一篇智能制造技术现状,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

智能制造技术现状

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关键词:织造装备;智能化技术;产业化路线

中图分类号:TG659 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)29-0001-02

纺织工业是国民经济传统的支柱产业,也是关系民生的重要产业和国际竞争较为明显的产业,其产业链众多,需要人员较多,在繁荣市场的同时,也能增加就业、提高人民收入水平和促进城镇化发展。然而,纺织工业工艺的改进、效率的提高需要依赖于先进织造技术,现在国外纺织装备智能化技术在纺织企业中应用已实现了智能一体化管理,我国的纺织装备智能化技术虽在纺织企业中有所应用,但仍处于初级阶段,与智能一体化管理还有差距,需要对制造装备智能化技术的产业化进行不断的研究。

1 织造装备智能化技术现状

1.1 群控技术

目前来看,织机普遍采用的是微处理机,其优势是能对运行设备的状况和不同参数进行监测并以显示在织机操控屏幕上,而以CN总线、以太网和光纤为主的通讯形式组成的局域网,能实现织机的群控,管理人员能较快地查询不同织造生产数据和织机运行状态,这些国外织机基本具备。而国内的织机虽然具备联网功能,但是群控技术上不成熟。

1.2 织机远程控制技术

随着电子计算机技术、数控技术和互联网技术快速的发展,机电一体化技术已经成为剑杆织机设计的重要技术。高档剑杆织机上先后出现了电子多臂开口、电子送经和电子卷取等电子控制装置,并逐步形成单台织机的智能控制系统。而从国产织机现状来看,虽广泛使用了高档剑杆织机,但因受国内生产设备数量、生产现场与现场控制距离较远且环境恶劣等因素的影响,使国产自动化织机生产管理水平得不到进一步的提高。

目前来看,国产织机因受各种条件的限制,国内织机监管领域主要使用的是BITBUS或RS-485作为通信总线,但因这种通信总线的主线的主节点对可靠性要求相对局限,通信方式为命令响应型,其灵活性相对较差,系统容易处于瘫痪状态。同时,BITBUS的物理层使用的是RS-485规范,其总体效率相对较低,特别是错误处理能力较弱。若想使通信总线的主节点的可靠性和数据通信方式的灵活性、错误处理能力得到提高,使之更好满足监测系统的需求,需要研发一种能弥补上述缺陷的织机远程控制技术。

1.3 织造工艺专家系统

织造工艺专家系统很早以前便已提出,但目前仅有日本津田驹的喷气织机运用此项技术,其他国内外织机织造厂家还未采用该项技术。织造工艺专家系统最大的优势是其内部存有知识库和案例设计,用户使用该系统时,输入织造工艺参数值便能推理计算出织机织造所需要的全套工艺的参数设定值,这样不仅能降低车间对工人的技术要求,同时也能减轻工作强度,满足现代织机的智能化发展趋势。互联网技术的出现和在织造工艺系统中应用,织造工艺专家系统实现了群控管理、远程控制和专家管理,然而就国内织机现状来看,织造工艺专家系统这三种功能还未能全部实现。

2 织机智能化技术问题解决方案

针对国内织机智能化技术现状,丰凯公司借助物联网技术来攻克织机远程设备管理、诊断、工艺数据专家库系统与开速调机的联动等关键技术,研制出具有自主知识产权的基于物联网技术的智能织机解决方案。智能织机管理系统架构图如图1。具体内容如下:

2.1 群控技术

织造装备具备联网功能,通过组网群控,让客户在自己的工厂内使用服务器,透过现有的网络自动采集各机台的张力信号、油温信号、油压信号、断纬信号、断经信号、报警信号、开关按钮信号等数据,以对所有机台进行有效监管,实时了解各机台的生产运行情况(效率、产量、排产等),同时能实现客户决定其服务器是否要与设备厂家的服务数据库系统连接。

2.2 远程控制技术

在群控管理基础上,当客户设备出现异常需要厂家工程师服务时、客户采用租赁模式需定期加解锁时、当设备生产厂家有重大程序需要更新时,不再需要厂家工程师带电脑上门处理,只要客户授权群控管理服务器与设备厂级连线,厂家工程团队就可以第一时间处理,不光快速响应了客户需求,而且大大提高了设备厂家工程师的工作效率,节省大量出差费用与时间浪费。

2.3 制造专家控制技术

在高端织机工艺参数智能化设定基础上,提出一种基于数据库技术的织机专家系统总体结构设计。通过在客户处建立织机工艺参数数据库,将各种工艺参数统计整理到后台数据中,这样不仅能帮助客户建立工艺管理平台,而且织机可以通过读取数据库数据,实现织机工艺参数的智能化设定,快速完成换线生产的能力。并借助物联技术让客户的数据库可以同步设备厂家的工艺专家系统,从而大大缩减客户开发新产品的调机时间。

3 织造装备智能化技术产业路线方案与策略

3.1 重视项目实施,创造和谐工作环境

织造装备智能化技术产业化路线项目依托于省级企业技术中心和省级工程技术研究开发中心的研究力量,且企业领导高度重视,使配套条件得到有效落实,对项目环境进行了优化,为技术研发人员创造了和谐舒适的工作环境,提供了先进的办公软件,使技术研发人员能较为轻松、愉快地投入到研究工作中,为尽快研究出项目产品而做出最大的努力。

3.2 加大科研资金投入,多渠道融资

加大科研资金投入,并建立专款专用保证制度,除将专项资金用于研发项目外,还用于奖励技术研究工作中有突出贡献的科技研发人员,激发科技研发人员潜力,提高其工作积极性。同时公司将严格依照高新技术企业科研要求,每一年将销售额收入的3%用于科学研究,并从中提取一部分,作为项目专项经费,满足项目资金需求。同时争取银行贷款、风险投资公司资金的投入,拓宽项目融资渠道,确保项目顺利进行。

3.3 构建技术平台,重视硬件建设

3.3.1 项目实施过程中,人是主要力量,为最大化实现项目效益,需要对项目参与人员进行有效的整合,并使之形成强大且专业化的研发队伍。项目组积极组织与各纺织协会或同行业技术交流和研讨会以及组织小组成员参加国内外大型机械展览会,通过与相关行业和同行业人员的交流和讨论,及时、准确地掌握或了解国内外制造装备发展趋势和动向,确保研发的项目能与市场接轨。

3.3.2 重视项目研发中的硬件投资和建设,项目人员在项目产品研发过程中,需要采用多种设备进行实验和检测,最终研究出符合市场需求的产品,这就需要企业在为其软件创造条件的同时,也能为其硬件研究开发创造平台和环境,进而使项目综合开发能力得以显著地提高。

4 结语

织造装备智能化技术成熟并应用于纺织产业,将会使国产织造装备的技术性能达到质的飞跃,进而不断地提高同类产品市场竞争力,打破当前国内高端品牌被国外织机市场垄断的局面,有效地促进我国纺织企业的转型和升级。为了更好地实现这一目标,仍需要企业对织造装备智能化技术进行深入研究,对自身的不足进行完善,为我国织造装备智能化技术产业化路线的实现创造条件。

参考文献

[1] 冯学本.国内外非织造装备的新进展及发展趋势[J].

应用技术,2012,(12).

[2] 刘新伟,杨莉,侯亚峰,高森,代畅.浅论机械制造

的智能化技术发展趋势[J].科技与企业,2013,(3).

[3] 张克艳,张秀峰.浅谈先进机械制造技术的特点及我

国机械制造技术的发展趋势[J].内燃机与动力装置,

2008,(3).

[4] 孙名佳.数控机床智能化技术研究[J].设计与研究,

2012,(39).

[5] 路甬祥.走向绿色和智能制造―路甬祥在装备制造

篇2

关键词:智能制造;人才需求变化;职业教育

智能制造最为突出的特点是可以有效的缩短产品研制的周期,提高工作效率和生产产品的质量,降低成本和能耗。智能制造是工业转型升级的重要路径和最主要攻克的方向,也是走向制造强国的必经之路。我国以及地方政府一直将大力发展制造产业作为未来产业政策导向的重点。2015年5月,国务院印发“中国制造2025”,实施制造强国战略,到2025年实现制造业重点领域全面实现智能化、产品生产周期缩短50%,不良品率降低50%。聊城市“十三五”规划中明确指出了要大幅度的发展智能制造,促进传统制造业的升级和转型,提高核心竞争力。

一行业产业现状

(一)我国智能制造行业产业现状

装备制造业是为我们的国民经济提供必要技术装备的基础产业,关联度相当高、吸收就业的能力强、集聚技术和资金,是其他产业升级、技术进步的强有力保证和国家综合国力的重要体现。经过六十多年的高速发展,我们的装备制造业经济总量已经连续七年位居世界的首位。但是装备制造产业目前整体上仍处于由自动化向智能化发展的初级阶段,例如国产机器人的精密减速器、控制器、伺服系统等核心零部件还是需要依赖从国外进口,占到总生产成本的百分之七十左右。没有实际掌握核心技术,对外依赖性强,重要零部件受制于国外。2015年以来,我国在政策措施、重大工程项目等方面加大智能制造推进力度,推动大众创业万众创新。2016年12月15日,在云栖大会上华中数控与阿里云宣布,双方要在云计算、大数据、物联网等领域的工作规划和实施方面达成合作,联合推动制造装备从“数控一代”向“智能一代”升级。《中国制造2025》已经正式拉开中国工业转型的大幕。《中国制造2025》规划纲要强调创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本,指出“完善多层次多类型人才培养体系,促进产业转型升级,培育有中国特色的制造文化,实现制造业由大变强的历史跨越”,种种这些意味着智能制造后续发展潜力的巨大。

(二)山东省智能制造行业产业现状

“十三五”时期是山东省转方式调结构、实施创新驱动发展战略、实现“一圈一带”发展战略历史时期。山东省“十三五”科技创新计划中指出,把握装备制造世界前沿技术和产业发展方向,立足我省良好的装备制造产业基础,以大型企业为龙头,加快发展自动化生产线集成技术和智慧工厂支撑技术、典型行业、高端装备制造、智能制造装备及智能化生产关键技术,推动装备制造向柔性、绿色、智能、精细转变,提升我省装备制造和智能化生产技术的核心竞争力,巩固在高端智能制造和智能化生产技术方面的优势,实现高端装备制造业由大变强的转变。

(三)聊城地区智能制造行业产业现状

作为整体发展水平欠发达的聊城,工业发展正进入转型阶段。怎样抓住产业转型机遇,智能制造产业是一个重要的突破点。聊城作为济南都市圈副城市、山东西部经济隆起带中心城市,对加快推进实现“一圈一带”发展战略起到至关重要作用。聊城地区新能源和智能环保产业共有87家,其中规模以上企业48家,主要集中在循环经济和智能产品制造两大领域。从企业整体情况来看,主要体现四个方面:一是以高新技术开发区企业为代表的机电类行业,其智能化设备应用比较广泛。二是以日发织机为代表的纺织机械行业设备的自动化程度较高。三是以东阿阿胶为代表的食品企业自动化程度较高,但是一些关键参数的控制侧重于专家经验。四是以鑫亚公司为代表的机械加工企业设备均已实现自动化。聊城地区大部分规模企业已经实现设备自动化,但还未实现智能化管控。聊城工业发展正在进入迅速转型阶段,聊城产业的转型升级亟需大批量的智能制造、精密制造方面的高端技术技能人才作为支撑。

二发展趋势

我国“十三五”规划中先进制造的总体目标是:强化制造业核心基础能力,构建企业业务系统及创新应用模式,推进制造过程向智能化、绿色化、服务化发展,提升装备智能制造水平。“十三五”规划中先进制造的重点任务是:制造资源数字化管控、智能工厂、全生命周期制造服务、智能机器人、3D打印、激光制造、高端成套装备、制造基础技术与关键部件、绿色制造。智能制造业由大走向强,工匠型人才紧缺成为软肋。同时,在“一带一路”国家战略和企业“走出去”背景下,急需培养能对接国际先进工艺流程、产品技术服务标准、管理手段与方法的人才。作为中原经济区东部核心城市,2016年12月国务院批复《中原城市群发展规划》,该城市群的发展规划包括山东省的聊城市和菏泽市。聊城作为服务一带一路重要战略城市,加快聊城企业融入一带一路走出去的步伐,推动产业转型升级,同时也增加对具有国际视野的高素质技术技能人才需求,为此聊城市政府紧跟国家加快发展现代职业教育的战略决策,确立了“加快推进现代职业教育体系建设,构建鲁西技术技能型人才培养高地”的工作思路。以构建聊城现代职业教育区、实训实习产业区、产业服务区为核心内容,打造聊城产业发展与职业教育深度融合的新平台、新高地,从而带动优质企业入驻发展,最终实现区域经济与产业的转型升级。作为聊城地区唯一一所高等职业院校肩负着为区域提供大量高素质技术技能人才和智力支持重任,也为聊城职业技术学院更好更快发展提供良好的外部机遇。

三人才需求变化

先进的信息技术已经与制造业紧密结合在一起,正在酝酿着新的产业变革,逐渐形成新的生产方式、产业形态、商圈模式,塑造新的经济增长点。智能制造涉及到的学科比较多,专业知识分布零散,涉及了高职不同的专业,这也对培养企业所需的专业人才提出的了更高的挑战。

(一)人才需求数量分析

人力资源和社会保障部《高技能人才队伍建设中长期规划(2010-2020)》中提到:2020年技能劳动者需求将分别比2015年增加近3290万人,其中高技能人才需求将增加约990万人。到2020年,全国技能劳动者总量达到1.4亿人,其中高技能人才达到3900万人,占技能劳动者的比例达到28%左右。根据教育部官网2012-2015年统计数据表明,十大重点领域年度人才总缺口最大的就是高档数控机床和机器人,年度最大缺口20万人左右。根据人才需求数量分析,智能制造业的人才供需状况仍为供不应求。

(二)人才需求质量分析

智能制造所需的专业知识分散在高职不同的专业中,培养适应智能制造生产模式的复合型人才对高职教育提出了新的挑战。产业转型升级还对不同工作岗位人才岗位能力要求有所变化。根据《中国制造2025》规划给出的相关政策,规划中明确了技术改造的时间表,2017年将迎来大范围的设备改造,制造类规模生产企业将有一半实现全自动化生产。技术工人既要有丰富的专业知识,又要具备熟练的动手操作能力和解决复杂问题的创新能力。随着国家有计划地进行传统制造企业数控化、信息化、智能化、工业机器人、3D打印等智能装备的普及,员工还要具备对企业生产过程的分析能力。

(三)人才培养对策

①适应产业新形态,打造专业特色中国制造面临新产业形态挑战,智能制造专业群应围绕聊城有色金属及深加工、新能源汽车、化工新材料、高端装备制造业、生态造纸、纺织服装、轴承加工、食品加工8大产业集群发展规划,形成特色鲜明的智能制造专业群。

②紧跟行业新技术,升级开发课程成立或加入工业机器人、3D/VR等与智能制造相关的联盟,了解新技术新进展新资讯,紧跟智能制造行业发展,开发特色课程。

③提升国际新视野,建构师资团队打造一支具有国际水准、对接国际行业标准、具备行业影响力的师资队伍,为培养对接国际先进标准的高素质技术技能型人才提供基础。

④借鉴国际化标准,持续改进质量打通学分互认,增加专业选修课比例,形成技术复合,适应智能制造产业机构的调整。

四结语

智慧制造的理念还在萌芽阶段,职业教育要做的是充分了解智能制造企业,用典型的智能装备为例,在教学的过程中结合企业的实际需要,有针对性的讲解,帮助学生了解前言科技和企业实际所需,开发专业的模块教学课程,和企业接轨,培养专业实用人才。

参考文献

[1] 左世全.我国智能制造发展战略与对策研究[J].世界制造技术与装备市场,2014,(3):36-41.

[2] 刘霞.基于产业链的高职专业群建设研究[J].中国职业技术教育,2012,(3):36-40.

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【关键词】机电一体化;智能制造;实践研究

1前言

近年来随着科学技术的发展,机电一体化系统已经逐步成为机械制造与发展的主要趋势,使更多的机械设备制造实现自动化、智能化的主要方式,机电一体化系统在智能制造中的深入应用,极大的满足社会发展需求,它将在工业发展中表现出无法比拟的优越性,满足工程可靠性与效率需求的同时,有效减少因人工操作造成的失误,从而实现精度的生产,对促进企业生产自能化方面有着举足轻重的作用。

2机电一体化概述及发展现状

首先,机电一体化技术主要是为了满足社会工业生产的需求,于20世纪60年代出现,主要是将电子与机械集于一体的先进科学技术,其中它涵盖了计算机、机械、信息技术、传感和自动控制等多项技术于一体的综合性技术。其中,详细的说机电一体化的基本组成部分主要有机械体,实现各部件之间的连接构造;驱动动力部分,提供动力并帮助机械实现能量的转化,使实现动力功能;遥感测试部分,检测机械内外部环境实现其预算计测功能;执行部位,接受控制信息,对要求动作完成;信息处理单元,运算、处理、决策、实现控制功能。这一技术进入21世纪以来,融入了微处理技术和计算机技术的精华,得到了快速发展,之后又融入信息电子技术,模拟人脑对生产流程进行分析判断,使企业的生产逐步实现智能化。其次,机电一体化发展现状介绍,机电一体化技术主要是应用于一些大型的生产企业中,机电一体化依赖于众多学科的先进技术的融合,实现对人脑的模拟,使其对企业机器生产的全过程能够进行有效分析,判断和处理,通过发出各项指令操作,通过机器实现复杂的生产流程,通过机械设备进行智能控制,运用机械操作代替人力的操作,使整个生产过程简单,便于管理,在极大减轻人工工作用负担的同时,也为企业的发展减少了很大的成本。随着世界经济一体化进程的加深,世界工业的发展早已不再仅仅局限于某一领域内,或是某一区域内,而是考虑利用最小成本的同时,实现世界各地的就地取材,面对这种发展现状,机电一体化体系也有了新的发展要求,将远程控制技术也应用于机电一体化体系中来,因此,不难看出机电一体化技术是伴随着生产技术要求和科学技术的发展不断向前发展的,机电一体化技术有着广阔的发展空间,另外,机电一体化技术也逐步打破企业的自有生产方式,通过对机电生产产品的统一标准,生产流程的规范,从而实现模块化的集成机电生产。

3智能制造技术及其发展

智能制造是指通过运用计算机程序模拟人类的思维活动,实现机器对在无人控制操纵下的机械自动化生产。智能制造技术已经成为现阶段机械制造技术主流的趋势,通过智能化的制造可以有效帮助人解决很多复杂繁琐的操作,极大的避免了因人工不小心失误造成的生产损失,提高了生产设备的精确度,因此,智能制造的应用要比往往传统的制造具有无法比拟的优越性。使机械设备的制造在人类不可能达到的空间展开。智能制造在机械生产制造方面已经为人类创造了很大的价值。智能控制技术是发展人类智能中一个重要的领域,其主要目的是为了改善以往传统制造中较为复杂多样的控制任务。

4机电一体化技术在智能制造中的应用

机电一体化体系中,智能控制的应用途径十分的广泛,在我们社会生产生活的方方面都有体现,随着科学技术的进步,现阶段的机电一体化正在逐渐向人工智能化的方向发展,这是社会发展所需求的在必然趋势,是经济发展水平与科技发展相结合的应然产物,在我国机械制造业发展过程中,能够有效快速实现机电一体化是机械制造发展的重点内容,机电一体化能在提高生产产品效率的同时,还能确保产品的质量,目前的科学技术水平在机械制造的领域内最大的实现计算机网络技术和智能制造控制技术有机结合,从而实现由人工管理操作到智能控制监管的有效过度。同时,智能监管控制的部分,还可以实现对机械设备运作的检测预测管理工作,实现对可能发生的机械事故有预测的作用,以确保生产的顺利进行,或是通过智能控制系统有效协调工作的进行。(1)机电一体化中应用智能制造的优势。智能控制技术对机电一体化系统中的程序或部分结构进行智能化调试与控制以保证程序系统工作的可靠安全性;工作人员采用计算机网络技术将编写的程序或是代码输入到机电一体化系统中,实现对机械的智能控制;智能控制技术可以实现根据外部环境变化,对其工作内容,进行调控,实现机电一体化工作的精确度。(2)以机电一体化体系中智能制造在建筑领域的应用做详细解释说明,智能控制在建筑领域的广泛应用主要体现在两方面,分别是在保暖制冷系统和建筑照明系统中。其中的照明智能控制系统,是通过应用通信技术和计算机网络技术两者有效结合实现的,能够有效的实现对照明区域,照明亮度,照明时间的合理控制与调节。从而有效节约能源,较大可能的提高资源利用率。(3)机电一体化技术中的智能制造在数控领域的有效应用。社会生活的各行各业都在应用机电一体化技术,而其中的数控技术对机电一体化技术的要求越来越高,数控技术由于其是进行大规模的生产,数控技术在逐步实现智能化方面具有很大的发展空间,利用计算机网络技术在数控方面实现智能监控,编程,建立自身的数据库。智能控制技术在数控技术中的应用还可以实现,在一些较为大型复杂的工程问题或是机器设备有问题的情况下,人工无法实现的检测,借助数控技术可以进行推理与演算,适时给出修改意见。

5结语

伴随着科技的发展,机电一体化在智能制造中的应用产品已经渗透到了我们生产生活的多方面,这种通过多种高新技术结合的产物极大的为我们生产生活带来便捷,这种机电一体化的智能发展方式进一步推动生产方式的深化改革。仍将有广阔的发展前景,需要我们相关从业人员根据实际的生产生活不断的进行改进,为我们社会经济的发展做更大的贡献。

参考文献:

[1]吴小龙.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2015,1(29):68.

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[3]纪钰珩.机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用[J].企业技术开发月刊,2014(8):42.

[4]林少锐.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].科技资讯,2015(14):92.

篇4

围绕实现制造强国的战略目标,《中国制造2025》明确推进信息化与工业化深度融合、实施智能制造。《智能制造发展规划(2016―2020年)》指出加快发展智能制造,是培育我国经济增长新动能的必由之路,是抢占未来经济和科技发展制高点的战略选择,对于推动我国制造业供给侧结构性改革,实现制造强国具有重要战略意义。同时,从实际生产过程来看,智能制造从宏观上将推动传统标准化、大批量、刚性的生产模式向个性化、高度柔性化、快速响应市场需求方向转变,微观上将通过数字化、网络化、自动化和智能化的系统集成实现产品研制过程的全闭环控制。(王淼、王湘念,2015)《智能制造发展规划(2016―2020年)》认为,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、服务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。

智能制造的概念起源于20世纪90年代,最初出现在美国,其后发达国家纷纷将发展智能制造列入国家重点发展计划。美国在2012年提出“工业互联网”概念以推动再工业化战略,德国在2013年提出并实施“工业4.0”战略。我国于2015年推出《中国制造2025》,提出以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线,以推进智能制造为主攻方向,构建以智能制造为重点的新型制造体系。这些国家战略均以推进智能制造为主攻方向。智能制造已经明确成为现代先进制造业新的发展方向。

在对智能制造国外先进经验分析方面,王媛媛、张华荣(2016)对于全球智能制造业发展现状及特点进行了分析,胡晶(2015)对于美国工业互联网、德国“工业4.0”以及我国“两化”深度融合等策略进行了比较。杨帅(2015)对于工业4.0与工业互联网进行了对比分析,发现二者在动因、内核、方向、结果等方面基本一致,但两国在工业和互联网领域的比较优势差异显著而导致两种模式在内涵、实现路径、实施重点与效果等方面明显不同。黄健、万勇(2016)指出德国推动工业4.0的战略意图在于试图主导以智能制造为基础的第四次工业革命,韩国推行制造业创新战略3.0在于以智能工厂为抓手推动制造业改革。

在我国智能制造发展现状方面,《智能制造工程实施指南(2016―2020)》指出,我国制造业尚处于机械化、电气化、自动化、信息化并存,不同地区、不同行业、不同企业发展不平衡的阶段。辛国斌(2016)认为我国制造装备产业处于由自动化向智能化发展的初级阶段。李富(2016)认为我国智能制造业存在产业结构抑制了智能制造的需求、技术水平差异明显、配套能力不足、人才短缺等问题。赵程程、杨萌(2015)表明我国智能制造从技术层面进入到了应用层面。王友发、周献中(2016)指出国内目前对智能制造发展路径和模式的探讨更多集中在现象描述层面,缺乏微观机制和内部动力等视角的深入分析。

在我国智能制造发展经验方面,冷单、王影(2015)总结了浙江省发展智能制造的主要做法在于推进产品智能化开发、实施“机器换人”专项行动、推进成套装备示范应用等。张建宏(2015)指出扬州装备制造产业智能制造在于实施创新驱动发展战略、完善政策措施等。陶永、李秋实、赵罡(2016)认为航空智能制造的重点在于研发关键智能工艺装备、基于工业互联网的航空协同云制造等。王影、冷单(2015)从资金与投融资渠道、产业创新体系、产业结构调整等几个方面提出了我国智能制造装备产业的发展思路。白小明(2016)提出推进“互联网+”制造业研发平台、产品制造、制造业服务、供应链与物流的发展。李政新(2015)认为要建设智能化工厂和技术示范平台、打造创新驱动新机制。黄群慧(2016)认为智能制造发展的关键在于突出战略引导、强化创新驱动以及完善制度环境。

在此基础上,探讨了影响智能制造发展的行为主体及促进智能制造发展的模式,研究了智能制造发展从初级智能装备到高级智能制造系统集成的循序渐进发展路径,最后提出以智能制造装备为基础推动智能制造的发展、以信息技术为手段对现有设备进行智能化改造、以技术改造升级为抓手推动传统制造业迈向智能化为突破口,共同推动智能制造的发展。

二、智能制造发展模式

(一)影响智能制造发展的行为主体

发展智能制造是一复杂的系统工程。从影响智能制造发展的因素来看,这些影响因素可以分为智能制造企业自身可控的内部因素与政府决定的而智能制造企业必须适应的外部因素两类。从内部因素看,市场需求、科技进步、生产要素配置、市场网络组织等企业可控因素对智能制造的发展具有重大影响。从外部因素看,产业政策、发展环境、生产业、信息业发展状况等企业不可控因素对智能制造的发展影响也不容忽视。这些影响因素涉及的行为主体主要包括政府、智能制造企业、智能装备制造企业、信息技术企业、生产服务企业等。智能制造企业的发展离不开政府提供的政策导向、人力资源、资金支持等社会环境。这些行为主体联系密切,相互制约,共同促进智能制造的发展。

1.政府。政府提供的经济发展环境、产业发展政策、金融与财税扶持政策等直接决定了智能制造企业的发展与营运空间。同时,政府还要营造公平竞争市场环境,为企业创造良好生产经营环境,以市场化手段引导企业进行结构调整和转型升级。《中国制造2025》明确提出要坚持“市场主导、政府引导”的基本原则。“市场主导”就要充分发挥市场在资源配置中的决定性作用;“政府引导”就要更好地发挥政府引导作用,优化政务服务,完善和落实财税、产业、金融、土地、人才、贸易等相关支持政策,为企业发展创造良好环境。此外,政府还要推动资源配置效益最大化和效率最优化,强化企业在推进智能制造发展中的主体地位,激发企业活力和创造力。

2.智能制造企业。企业是市场经济的主体,智能制造企业在政府制定的各种政策所限定的发展与营运空间内,受经济利益的驱使,努力突破智能制造关键技术和核心部件,以新技术突破带动形成新产业、新业态,增强自主发展能力。

(三)突破口

1.以智能制造装备为基础推动智能制造的发展。装备制造业是为国民经济各行业提供技术装备的基础性、战略性产业,是制造业的核心和支柱,是各行业产业升级、技术进步的重要保障和国家综合实力的集中体现。目前,我国制造装备产业处于由自动化向智能化发展的初级阶段(辛国斌,2016)。《中国制造2025》包含的重大工程之一就是智能制造装备的研发。河南省印发的《先进制造业大省建设行动计划》把智能装备作为带动装备制造业转型升级的突破口,以装备产品和装备制造智能化为重点,突出发展智能成套、智能电气和智能制造装备。装备智能化首先要实现产品信息化,即越来越多的制造信息被录制、被物化到产品中;产品中的信息含量逐渐增高,一直到其在产品中占据主导地位。

2.以信息技术为手段对现有设备进行智能化改造。信息业的发展为智能制造的发展提供技术支撑,推动智能制造跨越式发展,信息业的发展也总是领先于智能制造的发展。信息资源的投入和信息技术的广泛应用,可以引导传统制造业向智能制造的方向发展。以信息技术推动智能制造的发展是一项长期而缓慢的过程,但又是智能制造发展过程中必须跨越的一个环节。黄群慧(2016)指出智能制造的实现关键在于新一代信息技术系统的支持,为推进智能制造,一方面,要推动互联网企业逐步向制造业的渗透,另一方面,要推动制造企业的互联网化。《中国制造2025》强调新一代信息技术的4个发展方向包括:集成电路及专用设备、信息通信设备、操作系统与工业软件以及智能制造核心信息设备。发展智能制造,一定要优先发展智能制造相关的信息业,以此为手段来促进传统制造企业向自动化、智能化的转型。

3.技术改造升级为抓手推动制造业迈向智能化。技术改造是推动制造业采用先进的智能装备、促使生产系统智能化的一个有力措施,是提高企业技术水平、实现产品转型升级的一个有力手段,也是政府极力支持制造业实现智能制造转型的一个努力方向。《(中国制造2025)重点领域技术路线图(2015版)》明确要持续推进企业技术改造。河南省印发的《先进制造业大省建设行动计划》也要推动制造企业转型升级。《智能制造工程实施指南(2016―2020)》指出要持续推动传统制造业智能转型。邵安菊(2016)指出要将智能制造作为制造业发展的基本方向,促进制造业的转型升级以提高生产效率。我国制造业装备相对落后,机械化与自动化设备并存。在进行技改升级过程中,第一步是对传统的设备进行由机械化向自动化的升级,然后在此基础上,对现有设备进行智能化改造以便实现物理设备互通互联,最终实现智能制造。

四、具体做法

智能制造的发展涉及实现智能制造技术和系统、社会组织两个方面的问题。智能制造技术和系统是实现智能制造的基础,有效的社会组织可以积极促进和保障智能制造的实现。这两个方面是相辅相成、相互促进的关系,缺一不可。智能制造技术和系统的发展和实现是智能制造业努力的方向,而通过社会发展规划、财政税收等政策手段强力引导、驱动与促进智能制造的发展,人为推进或加快智能制造实现的进程,则是政府努力的方向。因此,发展智能制造的具体做法,需要从政府层面、行业层面、企业层面几个角度进行考虑。

(一)政府层面

政府积极制定推动智能制造发展的社会发展规划、各项扶植政策,为企业智能制造的发展与转型升级提供良好的发展环境。通过政策引导与推动,加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展,着力发展智能装备和智能产品,推进生产过程智能化,培育新型生产方式,全面提升企业研发、生产、管理和服务的智能化水平。

1.完善保护知识产权等法律、法规与政策,提供良好的法制环境以为引资、投资创造良好的经济环境。

2.出台积极的财政与税收政策,促进智能制造的培育与发展。

3.支持生产业的发展,鼓励工业互联网、云计算等产业积极发展,完善智能制造服务支撑体系。

4.明确产业发展方向,优化c智能制造相关的投资结构。聚焦《中国制造2025》重点领域,启动实施一批重大技改升级工程,明确支持战略性重大项目和高端装备实施技术改造的政策方向。加强互联网基础设施建设,强力推进互联网在制造领域的应用。

5.创新人才培养模式、强化人才激励机制、落实各项人才政策,为智能制造培养与储备复合型人才。

6.以试点示范行动为抓手,推进成套装备示范应用,引领智能制造发展方向。

7.进行集聚发展。

(二)行业层面

在政府发展规划、财税政策等引导下,进行技术、装备、商业模式等的扬弃。

1.对于装备制造业,持续进行技术改造与升级,提供智能的装备。加快部署企业技术升级改造,推动产业迈向中高端。聚焦《中国制造2025》重点领域,发挥企业主体作用,按照有保有压的原则,以市场为导向,以提高质量效益为目标,启动实施一批重大技改升级工程,支持轻工、纺织、钢铁、建材等传统行业有市场的企业提高设计、工艺、装备、能效等水平,有效降低成本,扶持创新型企业和新兴产业成长。

2.对于生产业,以系统集成商的要求与发展为主线,带动信息技术软硬件技的发展。

3.对于生产制造业,对生产的产品进行智能化改造与升级,积极采用新型的商业与运营模式。

(三)企业层面

以利益驱动为诱因,以工业互联网、人工智能等信息技术为手段,积极引入机器人等智能制造装备,对传统制造工厂进行技术改造与升级。

1.对生产设备进行智能制造的改造与升级,适应智能制造的需要。

2.对生产的产品进行智能化改造与升级,提供智能化的产品。

3.积极采用新型的商业与运营模式。

4.积极推进机器换人。通过机器换人,把人从某些生产环节如环境恶劣、简单装配、精密检测等条件下解放出来,以便降低成本、提高效率。

5.对于新建企业,在资金、技术、设备等方面允许的情况下,尽量要求采用智能化装备进行生产。

五、结语

智能制造是《中国制造2025》的主攻方向。本文探讨了促进智能制造发展的模式,研究了从智能装备到智能制造系统发展的路径,提出以信息技术为手段对现有设备进行智能化改造、以智能制造装备为基础推动智能制造的发展、以技术改造升级为抓手推动传统制造业迈向智能化,这三个方面齐头并进,共同推动智能制造的发展。智能制造的发展是一项复杂的系统工程,需要政府、制造企业、生产服务业及其他相关方协同努力,它是一个渐进的过程,不可能一蹴而就。

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〔关键词〕工业4.0;大数据;云计算;深度融合;CPS

中图分类号:TF089;F426 文献标识码:B 文章编号:1004-4345(2016)03-0023-03

1中国钢铁行业概况

中国钢铁行业近两年来市场低迷,钢价连续下跌。这种情况出现的原因主要归结为:一是中国钢铁产能严重过剩,供需矛盾不断在扩大;二是由钢铁需求行业状况不佳导致钢铁行业的表现低迷。产业集中度过低,竞争力不足,资源极大浪费,加之近年环境污染严重,进一步降低了中国钢铁产能利用能力。自2013年起,钢铁产品市场进入下行通道,去除大环境经济低迷的因素,主要的就是同行业质化竞争的结果。国内钢铁产能过剩,但是依然保持着高端钢进口量的增加,来弥补国内品种结构的不足。由此可见,钢铁制造靠量取胜的时代依然成为过去,质才是未来钢铁发展的关键,即高品质、高附加值的钢铁产品,才是钢铁制造的发展目标。随着新一轮产业变革和技术革命的快速兴起,钢铁制造业转型升级、互联网+的推进加快工业化信息化发展迈入建设智能工厂的历史新阶段,聚焦工业4.0时代的机遇与挑战,两化深度融合是建设制造强国的战略制高点,智能制造[1]是两化深度融合的重要着力点。2016年两会上明确提出今年重点工作之一是聚焦智能制造,争取实现工厂或工序的智能制造示范;钢铁工业要积极推进智能化工厂建设,工业4.0并不仅仅整合制造环节,还要整合设计、服务,即制造业的两端,将整个产业链通过物联网进行信息化。从而可以有效地改造升级传统钢铁产业,整合提升企业管理能力,实现劳动效率的提高、产品和服务水平和效率的提高、采购成本的降低和效率的提高。在工业4.0概念提出后,我国势必将其纳入战略性新兴产业,并相继在各行业采取了一系列政策措施促进其发展。

2工业4.0的概念

2.1工业4.0的定义

德国提出了工业4.0的概念,德国第一次工业革命是蒸汽动力取代了动力,称之为机械化时代;第二次工业革命是电机发明和电能使用,称之为电气化时代;第三次工业革命使用的是RT及数控技术,称之为数字化时代。第四次工业革命是把信息技术和自动化技术结合实现智能化,称之为智能化时代。工业4.0概念即是以智能制造为理念的第四次工业革命,该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统信息物理系统(Cyber-PhysicalSystem)相结合的手段,将大数据和机器联系起来进而使制造业向智能化转型。

2.2工业4.0转变方向

大数据、云计算、智能制造以及物联网等新技术都会应用到工业4.0当中,但是工业4.0根本的驱动力是解决当前行业中面临的各种问题,最终的目的是为了提高企业的整体效率和竞争力。钢铁企业工业4.0转变的方向:1)由要素驱动向创新驱动转变。2)由低成本竞争优势向质量效益竞争优势转变。3)由资源消耗大、污染物排放多的粗放制造向绿色制造转变。4)由生产型制造向服务型制造转变。

3设计与应用

钢铁企业生产管理与控制、研发与服务、采购与销售,实现智能制造模式的创新,很可能通过工业大数据的云平台来承载,同时考虑到中国钢铁企业生产工作流程,有必要将不同的产品订购合同通过集约化生产来降低生产成本,否则产品的经济性就难以满足用户需求,但集约化生产将影响供货时间。为了解决这个矛盾,需要在质量设计、计划、排程、调度等方面进行纵向的CPS改造,其目的是实现“大规模定制”。工业4.0将逐步驱动行业核心领域开放,通过智能制造、深度融合、大数据、云平台、物联网和安全数据交换,实现多个设备、多个工厂、多个系统的协作,从而实现产业集群。以集群化的优势去提升竞争力[2],将会大大提高行业自动化和智能化水平,促进系统升级。钢铁企业4.0创新模式见图1。

3.1智能制造

智能制造技术是在传感技术、网络通讯技术、自动化技术、智能机器人技术等先进技术的基础上,通过智能化的感知、人机交互、决策和执行,实现设计、制造和智能化,是信息技术、智能技术与装备制造技术的深度融合与集成。智能化制造的应用在生产中提高了产品质量与生产效率,并做到了减少制造过程物耗、能耗和排放。智能制造技术是信息化与工业化深度融合的大趋势,例如汽车行业机器人焊接工作、首钢热轧产线的喷号机自动喷号工作,以及现今流行的无人仓库管理模式以及唐钢的天车无人值守系统都验证了智能制造给现代工业带来的优势。特别对于天车的无人值守,在设计上对传统的天车系统进行全面改造,添加计划层、控制层以及辅助系统控制的传感器、执行机构等基础层,通过自动化系统生成调度指令,并根据基础设备的参数自动控制天车运行,达到无人化驾驶的目的。同时,智能制造还能够大幅提升天车运行的准确度和平稳性能,减少故障,延长设备寿命,降低天车运行的安全隐患。

3.2云技术

钢铁企业工业4.0中的云计算将大量用通讯系统连接的计算资源统一管理和调度,构建数据中心,利用大数据技术开展工艺过程数据的挖掘分析,实现对核心数学模型参数的动态、闭环优化,提高柔性制造和定制化生产的能力,向终端按需提供服务;同时基于互联网、企业局域网和GSM移动通信网络实现对信息安全、可靠、稳定的传输,满足大数据共享的要求。企业可以基于此建立自己的销售采购平台,比如宝钢有自己的采购电子商务平台,通过设置采购组织与物料、在线交易、服务中心,不仅可以密切关注产品的交易情况,精细化管理,在效率及服务质量上得到大幅提升,更进一层为决策或营销提供精确服务。对于类似于首钢迁钢与首钢顺义分公司的数据共享与生产管控,云技术同样能够实现数据资产向数据资本的转化。

3.3深度融合

信息化与现代工业化的深度结合,是指信息化带动工业化,工业化促进信息化,一种新型的工业化道路。两化融合的核心就是信息化支撑,追求可持续发展模式。集成化、模块化的软件设计理念是目前信息化系统建设的主流方向。企业生产制造与信息化融合,能够在很大程度上推进现代化企业的建设,提高企业竞争力。钢铁工业处在产能过剩的新常态,钢企生产线常常不能满负荷运转。这时有没有可能将空余的产能用来支持快速订货,或者建立某一平台,使用户能像淘宝网购一样,方便地采购钢材,这些都是赢得未来发展机遇需要深入研究的问题。

3.4物联网

钢铁企业通过物联网技术可以进行智能化识别、定位、跟踪、监控和管理,实现信息共享和互联互通,从而可以有效地改造升级传统钢铁产业,整合提升企业管理能力,推动“两化”深度融合[3]。钢铁行业中,通过完善自动化信息化之间的信息交互、全产线物流跟踪和原料库及产品化的无人化管理,实现产线的智能化物流管理,使产品全过程的在线跟踪,一目了然。基于市场要求,首钢迁钢硅钢卷销售流程监控的物联网模式正在调试阶段,正式上线后,将依靠基础自动化系统或物联网等技术获取海量信息,利用云计算和大数据等技术存储、计算和分析数据,通过互联网、物联网,整合物流现有资源,使得需求方能够快速获得服务匹配,得到便捷物流支持,完成对钢铁企业生产、物流、能源和环境的优化管控,从而实现智能化生产管控。

3.5安全数据交换

为了更好地确保用户数据在传输与存储过程中的信息安全,目前大型企业采取了为数据加密的方式确保数据安全。在设计过程中,储存在云中的任何用户数据对于用户来讲都是安全的,对于需要保密的其他用户,这些数据表现出来的是无序化信息状态,其具体内容根本无法获知。例如首钢迁钢目前的文件加密系统,保证了工艺技术的信息的保密性。

4结束语

在当前中国钢铁企业生产经营面临困境,转型升级面临瓶颈,以及政府大力推进中国信息技术自主创新和全面优化信息产业结构、深入推进钢铁行业“两化”融合这一大战略背景下,利用物联网技术在整合提升企业信息化水平、实现精细化、智能化生产管理的同时,有利于促进钢铁企业降本增效、节能减排、转型升级,走新型工业化道路。在这一过程中,要学会用辩证的观点面对工业革命,吸取工业4.0的思想精髓[4],根据钢铁行业和企业的具体情况制定对策,既避免照抄照搬,也不能全盘否定,放眼未来,脚踏实地地以现状为出发点,充分发挥经验的作用,又不被现状和经验所约束。另外,无论是数字化建设还是CPS开发,都会面临方法和理念的改变,要能意识到变化的发生,主动地适应变化,积极地促进工业4.0的发展。

参考文献

[1]傅建中.智能制造设备的发展现状与趋势[J].机电工程,2014(8):960-962.

[2]李云志.“工业4.0时代”的管理架构研究[J].管理观察,2014(8):95-96.

[3]颜志国,唐前进.物联网技术在智能交通中的应用[J].警察技术,2010(6):4

篇6

关键词:智能制造;机联网;机械行业;两化融合

“两化融合”就是通过工业信息化过程达到建成信息化工业目标。手段方法是信息化,实现目标是信息化的工业。信息化的工业是现代经济、信息社会的基础。所谓“两化”,工业化的需求是牵引;信息化的技术是驱动。在“两化融合”发展框架下智能制造是提高我国装备、产品自主知识产权,提高技术含量的重要技术手段。

1.机械智能制造的发展现状

(1)我国对智能制造的研究始于20世纪80年代末。在最初的研究中在智能制造技术方面取得一些成果,进入21世纪以来的十年中智能制造在我国得到迅速发展,在许多重点项目方面取得成果,智能制造相关产业也初具规模。我国已取得了一大批相关的基础研究成果和长期制约我国产业发展的智能制造技术,例如:机器人技术、感知技术、工业通信网络技术、控制技术、可靠性技术、机械制造工艺技术、数控技术与数字化制造、复杂制造系统、智能信息处理技术等;攻克了一批长期严重依赖并影响我国产业安全的核心高端装备,如盾构机、自动化控制系统、高端加工中心等。建设了一批相关的国家重点实验室、国家工程技术研究中心、国家级企业技术中心等研发基地,培养了一大批长期从事相关技术研究开发工作的高科技技术人才。

(2)智能制造装备产业体系初步形成。随着信息技术与制造技术的高速发展,我国智能制造装备的发展深度和广度日益提升,以新型传感器、智能控制系统、工业机器人、自动化成套生产线为代表的智能制造装备产业体系初步形成,一批具有自主知识产权的智能制造装备实现突破,2013年以来工业自动化控制系统、仪器仪表、数控机床、工业机器人及其系统等智能制造装备产业领域销售收入超过4000亿元。

(3)我国对智能制造的扶持力度不断加大。近年来,我国对智能制造的发展也越来越重视,越来越多的研究项目成立,研究资金大幅增长。我国了《智能制造装备产业“十二五”发展规划》和《智能制造科技发展“十二五”专项规划》,并设立《智能制造装备发展专项》,加快智能制造装备的创新发展和产业化,推动制造业转型升级。

2.智能制造的产业升级的必然选择

决定一个国家的智能化、自动化程度有几个因素:其一,它是国家产业发展到一定阶段的产物,例如:生产要求很高的高端设备,或在高温、高腐蚀、高危等恶劣的环境下,人工无法完成,需要机器人来完成;其二,当人工能效太低时,人的单位能效与之相比差十几二十倍,则需要使用机器人或自动化的装备来生产制造;其三,劳动力成本的快速增加也是一个重要影响因素,自动化设备和智能制造迎来了新的外部环境,对智能制造来讲是一个推动力。

目前中国已是世界第二大经济体和制造业大国,但自主创新能力薄弱、先进装备贸易逆差严重、高端装备与智能装备严重依赖进口,严重制约我国制造产业健康发展。随着世界经济迅速的发展与成长,智能化制造工厂将给所有产业升级带来冲击,也将引领全球制造业发展模式的前进与革新,对于中国制造业的产业升级来说已是必然选择。将专家的知识不断融入制造过程以实现设计过程智能化、制造过程智能化和制造装备智能化,实现拟人化制造,目的是使制造过程具有更完善的判断与适应能力,提高产品质量、生产效率,并将显著减少制造过程物耗、能耗和排放。

3.机械智能制造的发展方向

3.1以3D打印为代表的“数字化”技术崭露头角

“数字化”制造技术有可能改变未来产品的设计、销售和交付用户的方式,使大规模定制和简单的设计成为可能,使制造业实现随时、随地、按不同需要进行生产,并彻底改变自“福特时代”以来的传统制造业形态。3D打印技术呈现三个方面的发展趋势:打印速度和效率将不断提升;将开发出多样化的3D打印材料;3D打印机价格大幅下降。

3.2智能制造技术创新及应用贯穿制造业全过程

先进制造技术的加速融合使得制造业的设计、生产、管理、服务各个环节日趋智能化,智能制造正引领新一轮的制造业革命,主要体现在以下四个方面:一是建模与仿真使产品设计日趋智能化;二是以工业机器人为代表的智能制造装备在生产过程中应用日趋广泛;三是全球供应链管理创新加速;四是智能服务业模式加速形成。

3.3智能制造技术通讯网络化日趋成熟

机联网就是机器联网,指应用物联网、云计算、现代通信技术,对企业制造设备、工艺流程,空调、照明、仓储等辅助设备进行统一的改造升级管理,形成集中管理、资源共享的现代化智能制造模式,以提高生产效率,改善产品质量,促进节能减排,提高企业综合能力。“机联网”是实现“机器换人”的重要形式,是推进两化深度融合的重要载体。目前企业机器设备管理水平落后,一线劳动用工缺口持续扩大,加快机器设备联网成为企业提升生产经营水平、加快转型升级的重要突破口。实施“机联网”工程,推进企业生产制造从单机控制向多机控制,从“一人负责一机”向“一人负责多机”,甚至“一人负责一个车间”、“无人车间”方向发展,大幅减少生产一线尤其是脏活、累活、污染岗位、危险岗位的劳动用工。

4.结论

可以预见,智能制造装备在引领制造业在低碳、节能、高效发展进一步得到显现;同时,机械行业将在工业机器人、智能机床和基础制造装备、智能仪器仪表、三D打印装备、新型传感仪器、自动化成套生产线、机联网等重点领域形成快速发展。

参考文献:

[1]赵同春,麻洪秋, 金成海, 张军,黄赞军.金属注射成形用水雾化不锈钢粉末的制备

与应用.粉末冶金工业,2013年6月第23卷第3期

[2]王先逵.《制造工艺核心论》WMEM.2005.6

[3]《关于开展企业“机联网”工程建设的意见》(浙经信信息[2013]559号)

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[关键词]义乌市;智能产业;产业结构

智能产业既存在于传统制造业也包括新兴产业,但主要是集中于制造业的高端领域。可以从三个角度理解:一是处于技术高端,是多学科和多领域高、精、尖技术的集成,主要表现为知识、技术的密集;二是处于产业链的核心部位,其发展水平决定整个产业链的整体竞争力。三是位于价值链顶端,整个产业具有高附加值特性;因此,高端智能产业可以涉及多个行业。目前我国高端智能产业侧重于重点培育:围绕满足冶金石化、煤炭冶炼等传统行业转型升级所要求的重、大型成套装备,如节能降耗、自动化、智能化等方面;事关节能减排、环保与资源的开发利用等方面所需的重大工程所需成套装备,如核电、新能源、智能电网等;基础件及仪器仪表等三个领域。

智能产业对于促进国民经济和社会发展,产业结构优化升级,具有导向性、动态性、全局性和长远性等四大特征。2015年义乌市智能产业延续了稳定发展的良好态势,整体实力有所增强,产业规模持续扩大,有力地推动了全市经济的增长。但一些智能产业的发展仍沿用甚至依赖于“投资驱动”的发展模式,当前智能产业的发展面临诸多压力和挑战。

一、义乌发展智能产业的现状

目前智能产业发展在义乌还属于初始阶段,规模以上工业企业中智能产业或涉足智能产业的有410家,其中属于节能环保产业232家、新一代信息技术和物联网产业4家、高端装备制造业9家,新能源产业9家、新能源汽车12家、核电关联的产业8家、其他产业146家。由于处于初始发展阶段,企业规模偏小,大多数企业仅涉及智能产业,还未形成智能产业集群。

1、加强政策扶持,积极鼓励企业投入研究开发技术、装备。

几年来我市陆续出台了不少政策意见,鼓励以设备投资为重点的技术改造投入,在2010年出以的“关于加快工业经济转型升级的若干政策意见”中更是将技术改造项目对先进生产设备的贴息比例从3%-10%提高到8%-16%,极大的调动了企业引进先进生产设备的积极性,大力发展我市智能产业。这两年,我市企业加快推进智能产业发展的步伐,加大技术改造扶持力度,财政扶持资金支出都在亿元以上。

(1)针对我市袜子、内衣等产业织造设备世界领先水平、但包装等后整理工序基本以人工为主,占企业用工三分之二以上及饰品行业用工多、拉链行业部分装备自动化水平低的现状,义乌市小龙人袜业有限公司、浙江梦娜袜业股份有限公司、汇豪科技、浙江名媛工艺饰品有限公司、义乌市华大压铸有限公司、义乌市何泰压铸有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所义乌中心和义乌工商学院等,积极进行企业与科研机构的对接,通过企研合作研发、试制出来的能替代人工的袜子自动包装机、袜子自动对缝机、水钻自动磨抛机、拉头压铸自动化生产线等新装备,已取得初步成果。

(2)义乌市易开盖实业公司是一家生产食品盖和饮料盖的创新型企业,多年来坚持创新发展,自主研发了“圆形易开盖高速注胶及固化系统产品”、“易开盖自动成型”、“圆形易开盖后处理自动化生产线技术装备研发”等多种具有国际先进水平的新装备,单台设备易开盖生产能力从每分钟80只提升至每分钟1500只,“自动视觉检测系统”代替人工检测,不仅检验人员减少了90%,而且其检测的准确率和精准度大大提高。从而使该公司产值从5年前的5000万元到现在的6亿多,增加了十多倍,但公司员工只增加了50%,效益显著。

2、积极推广先进适用技术和装备。

(1)实现了数码印花技术在传统“十字绣”印花技术上的应用。现在数码印花成本仅为原印花的10%,产品附加值却是原印花的3至5倍,并且几乎没有污染排放,实现了“十字绣”行业整体跨越式发展。

(2)浙江三鼎织造有限公司引进接径技术和装备进行试点,从以前每个员工看管20台左右设备提高到可看管100台设备。此项技术成功后如在我市织带行业推广,以目前我市拥有的40000台织带机计算,就可减少用工1600余人。

(3)义乌华鼎锦纶股份有限公司正在建设中的华鼎三厂,是一家高度自动化、信息化、机器化的生产单位,即将从德国引进一条价值1亿元的信息化生产线,引进该套设备后,工厂减少一半用工量,初步核算能减员600余人,可以较好地实现从原料到纺丝、卷丝自动络筒,再到在线检测、自动包装、自动入库、智能仓储、丝饼处理等全流程的自动化,大力推进了“机器换人”工程。

3、智能产业正处于初始发展阶段。

今年前6月,我市高端装备制造业、新能源、新一代信息技术和物联网产业、新能源汽车、核电关联的产业等产业还处于起步阶段,五大产业产值累计为7.14亿元。其中新能源汽车、新能源增速较快,分别增长12.9%和11.5%。

二、义乌发展智能产业存在的问题

智能产业潜力大、成长快、附加值高,对于推动产业结构优化、促进发展方式转变,提高经济发展质量和效益,具有十分重要的意义。但是,目前我市智能产业还是集中在纺织业、塑料制品业、机电制造业、纸质制造等行业,智能产业仍沿用依赖于“投资驱动”的发展模式。而且近几年我市在产业结构调整过程中智能产业的定位不明确,在智能产业发展上也没有很好的政策扶持,严重制约义乌智能产业的发展。目前义乌智能产业发展主要存在以下几个问题:

1.新兴产业总量不大,增长乏力。

2014年上半年,我市智能产业产值占规模以上工业的比重仅为11.8%,低于金华的20.0%和全省的24.1%。在金华各县市中,义乌战略新兴产业产值在规模以上工业中的比重排在倒数第二,仅高于磐安的11.2%,远远落后于东阳的38.9%、兰溪的24.8%、永康的20.7%。战略性新兴产值总量在11个县市区中排第5位,低于永康市92.88亿元、兰溪的89.72亿元、东阳的89.27亿元。2014年上半年,我市智能产业累计实现同比增长6.4%,仅高于规模以上工业产值增速1个百分点,比去年同期回落2.2个百分点。2012年全省90个县市区工业强县市综合评价排名中,义乌智能产业发展情况排名第80位(主要是按总量与增速计分)。

2.产业结构不合理,结构有待优化。

虽然目前我市已形成了以节能环保产业、新一代信息技术和物联网产业、高端装备制造业,新能源产业、新能源汽车、核电关联的产业等产业为主的智能产业格局。但从做大做强我市智能产业的角度来说,目前我市占比较大的节能环保产业主要还是以电气机械器材制造、电机及发电机组制造、水资源循环利用与节水、纺织业、造纸和纸制品业为主,相关行业的产值在折算成智能产业产值时,采用的基本上是0.1、0.2或0.3的系数。高端装备制造业、新能源产业中的相关行业采用的系数也基本上是0.1的系数。

3.高端装备研发不够,政府支持力度弱。

我市的产业结构中,袜子、内衣、饰品等产业集群劳动密集型特征比较明显,但义乌传统制造产业的低成本优势已不复存在,而从低成本优势向技术优势的产业升级路径下,资本、人才等要素不仅需一定积累期,在发展智能产业时虽然需求最旺、热情最高,但它们缺少专门的工艺技术部门和专业的技术人员,开发新工艺、新设备不断加大,这就需要智能研发制造等相关支持。问题在于,义乌的某一产业集群,是否有足够的产品需求,以支撑智能设备的产品化,或即使有足够的需求,但由于每家企业产品不同,特别像饰品行业,有千万种花色品种,有许许多多个性化的设备需求,开发难度当大,软、硬件的研发和维护成本就更高,像“袜子自动包装机”集各方力量研发已5年以上,但还远未成熟到可推广应用的程度,小微企业根本无力也不可能有这方面的承受能力。政府虽然在设备和技术研发方面、技术改造等给予了较大扶持,但还远远不能满足企业对先进装备的需求。

4.创新环境欠缺,公共技术创新平台投入不够。

智能产业的发展关键还是要政府搭建、完善公共服务平台,企业有增强自身的创新能力的动力和需求,但毕竟企业在资金投入,人才和技术保障上还是势单力薄的。我市公共技术创新平台的建设,虽然近年来有了较大突破,政府在不断加大投入力度的同时,一些相关企事业单位也逐步意识到公共技术创新平台对提高自主创新能力和企业竞争力的重要作用。但是,义乌市在创新平台的投入工作上的开展还是较迟,与省、市内的许多兄弟县市相比,无论是平台的布局,还是平台规模、运行机制、人才队伍以及财政和社会各界的投入均显薄弱。我市智能产业主要以机器投入为主,投资机器不仅仅是资本投入,员工素质,也会限制机器换人红利效应的发挥。设备的购买,购买后的机器调试、生产使用和日常维护,在操作技能和文化程度上和以往相比有了较大提高,对员工提出了更高要求。因此提升劳动者素质,将是智能产业发展面临的重要问题。

三、义乌发展智能产业的思考

从信息化、自动化到智能化是科技发展的必然。我们不能等待,唯有不断创新才是义乌传统产业唯一的出路。我们要以现代化、自动化的装备来提高劳动生产率和提升传统产业,加快推进产业转型升级。

1.突出重点,举全市之力打造智能产业集群。

围绕以新兴产业促进创新型经济的发展进行战略研究,建议加快制定我市发展智能产业的总体规划,明确发展目标、发展重点和扶持措施,把发展以纺织业等义乌主导产业为代表的节能环保产业作为加快自主创新步伐、推进产业结构优化升级的着力点,紧紧围绕产业链上下延伸和产业集群的配套协作,大力实施产业带动功能强、集聚功能突出的工业项目,积极助推我市产业结构转型优化。尤其是对我市刚起步的高端装备制造业、新能源、新一代信息技术产业等战略新兴产业,要持续加大支持力度,发展配套产业,加快产业链条延伸和产业集聚,使其尽快形成我市新的经济增长点。

2.加大政策扶持,优化智能产业发展环境。

通过在市场准入、土地使用、财政支持、政府采购等方面的优惠政策,对智能产业给予更加宽松的发展环境和更加优惠的扶持。营造出在现有良好条件和基础上,加快建设创新载体,扶持传统产业的企业投资新兴产业,吸引创新人才,营造创新环境的良好氛围。例如结合目前开展的对印染企业的整治活动,用三年时间完成这部分企业的技术改造,淘汰落后装备,用节能、节水、智能高端的新型装备替代,推广应用先进技术和新技术,降低能耗、减少污染排放。重点选择那些亩(人)均产出小、技改潜力大的劳动密集型产业和鼓励发展的战略性新兴产业作为重点产业作为先行试点,进行新技术推广,鼓励这些企业以装备改造为重点,渐进通过低端换高端、机械换数码、单台换成套、人工换智能的步子,积极推进智能化、自动化、集成化、生态化的机器改造。

3.加大招商引资力度,培育智能产业领军企业。

抓好和谋划一批有利于推动智能产业发展的高科技项目,集中力量抓好新兴产业项目建设,在全社会大力推进优势资本向重点企业集中,积极支持优势骨干企业兼并重组,大力引进增量投资,加速打造经济总量大、具有较强核心竞争力的大企业、大集团。举全市之力支持智能产业的发展,使之尽快形成气候,产生效益,拉动相关产业的发展。如加快赵龙重工及义乌中国汽车零部件产业基地等重大项目的推进力度,培育智能装备产业领军企业。

4.增强产业自主创新能力。

进一步强化先进技术的研发和应用,突出企业的主体地位,政府在搭建公共服务平台的基础上积极支持企业建立研发中心,通过不断提升核心竞争力,提升技术水平,引导各类创新要素加速向生产企业集聚,不断提升企业自主创新能力,加速占领技术制高点。政府对核心技术和关键技术的攻关一定要加大扶持力度,积极推动企业与高等院校、科研单位组建产学研战略联盟,共同致力于提高智能产业的科技含量,使项目攻关、成果转化和产业化工作,能有效落到实处,切实提高智能产业的创新推动力。

5.做好政策宣传扶持,鼓励企业进行智能产业改造。

运用媒体、宣传册等多种工具做好宣传,营造省、市各级政府大力鼓励企业发展、投资的良好氛围,提振企业家投资信心,围绕产业转型升级,用足用好各项政策。为更进一步鼓励企业特别是小企业引进先进生产装备,提升智能化水平,我市将技改贴息的门槛从生产设备500万元降低至300万元,鼓励企业进行现代化技术改造,推动机器换人,高新装备引进及研发工作。挖掘行业共性需求,开发新工艺,推广新技术,推动行业进行“机器换人”。针对我市饰品、拉链等用工集中的产业,袜子、内衣等产业,积极鼓励企业与大专院校、科研院所合作,加快科技创新,加快新技术推广应用,研发出能替代人工的新装备。抓住中国义乌国际装备博览会举办的契机,在展示国内外装备制造业先进技术和产品的同时,鼓励企业积极采购先进适用的新技术新装备,争取部分适合在我市发展的装备制造企业落户,促进产业结构调整。

参与文献

[1]黄晓艳.中国制造挺进高端.高科技与产业化,2011-09-08.

[2]马亮.高端装备制造产业是振兴装备制造业的突破口.机电商报,2010-09-06.

[3]路甬祥.走向绿色和智能制造,制造技术与机床,2010年第2期.

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关键词:食品机械;智能控制技术;应用;价值;现状;发展;

在过去,食品机械生产技术水平低,产品生产处于半机械化状态,同时需要消耗较高的能源,不利于食品机械化发展。工业4.0时代,将智能控制技术和食品机械相融合,能够极大地提升食品生产加工效率、质量,促进食品资源更新,节省人力、节约能源,提高食品机械化生产制造水平,为食品工业发展提供了重要的推动力。因此,智能控制技术在食品机械领域中的应用成为必然趋势。

一、食品机械发展史概述

食品机械指的是在食品生产加工期间所应用的机械装置设备。目前,食品机械主要分为两类,一类是食品加工机械,另一类则是食品包装设备。我国食品机械发展史,主要包括三个阶段,具体如下:

第一阶段为20世纪50年代前,在这期间,食品生产加工方式为传统作坊式,主要以手工操作为主,对于机械设备的应用极少,仅有个别地区应用了机械设备,但大多是从国外引进的。在这一时期,食品生产加工主要以面粉等食品为主,大部分面粉制造厂所应用的设备,均引自国外,并没有建立正式的、规模化的食品机械生产制造线。

第二阶段是20世纪50年代到70年代,在这一时期,食品生产加工逐步应用机械化设备为满足食品需求,全国各地大力建设粮食类、粮油类食品生产加工厂,食品生产加工实现了半手工、半机械化状态,简单操作以人工为主,复杂关键环节以机械操作为主。在近30年的发展历程中,食品机械化发展水平显着提升,在一定程度上满足了食品生产加工需求,形成了一定规模的食品机械化生产加工线。

第三阶段是20世纪80年代后,随着改革开放进程的不断加快,外资的不断引进,极大地推动着我国食品加工工业的快速发展,并建立了诸多的外资、合资食品加工企业,引入了诸多新型食品生产加工技术与设备,极大地提升了食品机械化水平。但是,在这一阶段,对于食品生产加工数量、品质、种类等提出了更高的要求,为满足新时期消费者需求,我国创新引入应用食品机械加工技术和设备,在有效提升食品加工机械化水平的同时,更好地满足了消费者需求。步入20世纪90年代后,食品机械生产加工设备更新换代,基本实现了机械化作业,并形成了完善的食品机械化作业模式。现如今,在社会发展中及国民经济增长中,食品生产制造业已成为支柱性产业,同时也极大地满足了人们对于食品的多元化需求。此外,21世纪后,人们的生活条件显着提升,食品质量安全问题引发了社会各界的高度关注,这为食品机械化发展提供了契机,食品机械和智能控制技术的融合应用成为发展的必然趋势。

二、食品机械应用智能控制技术的价值分析

现阶段,随着计算机信息技术、网络技术、人工智能技术的创新发展,智能控制技术应运而生,人类逐渐踏入“智能”时代,这极大地便利了人们的生产及生活,使得生产作业效率和质量显着提升。智能控制技术,指的是无人干预情况下自主驱动智能机器进行生产操作,整个过程具备较高的智能性、自动性,是建立在现代控制理论的基础之上的。和传统控制技术及模式相比较而言,智能控制对象的特点主要体现在非线性和不确定性方面,任务内容较为复杂化,如果依然采用传统控制技术,不利于任务内容的完成,同时也会增加设备投资。新时期,食品机械生产作业任务与控制更加的复杂化,智能控制技术在食品机械中的应用显得尤为重要。智能控制技术的创新应用,是建立在传统控制技术和模式的基础之上的,并结合控制理论、人工智能技术、计算机信息技术等多项学科技术,实现智能化控制。智能控制技术涵盖多项技术,包括:自学习控制技术、自组织控制技术、自适应控制技术等等,凭借自身较强的先进性、智能性,智能控制技术被广泛应用于各个领域当中,并取得了显着的应用成果。

当前,由于受到利益因素的影响,我国食品机械企业将重点放在做大做强方面,而国外企业则更为注重的是技术创新研发和应用,便于树立良好的核心竞争力。我国食品机械企业在市场竞争过程中,其制胜法宝在于数量、价格,由于缺乏核心技术,导致食品品质参差不齐,再加上当前市场材料成本及劳动力成本逐年升高,极大地压缩了企业利润。

工业机器人作为智能控制技术的重要体现,主要依靠的是运动控制,这是确保食品机械精度的关键技术。站在这一角度上来看,食品机械制造和智能控制技术的联系是非常密切的,所以近年来以工业机器人为代表的智能控制技术在食品机械企业的应用越来越广泛。当前,在智能控制技术的支撑下,削面机器人、炒菜机器人均已出现,无论是我国自主研发的技术还是国外引进的技术,食品生产制造企业均越来越重视与其应用。智能控制技术的长期应用,离不开网络化技术、信息化技术、传感技术的强有力支撑。未来的食品机械设备,将会是物联产品,这是食品机械领域发展的必然趋势,有助于促进食品机械智能化生产、控制水平的提升。当前,传统食品生产制造企业的利润越来越低,人口红利逐渐消失,食品生产加工企业属于劳动密集型企业,当前所面临的压力越来越大。因此要高度重视食品机械自动化、智能化改造工作,在改善食品生产作业环境,提高生产作业效率和质量的同时,降低劳动强度,提升智能化生产水平,助推传统食品机械及食品工业的转型升级发展。

十三五以来,食品机械行业高度重视生产作业的智能化、信息化控制水平的提升,尤其是在远程智能控制方面,当前已基本实现,充分满足了新时期食品工业发展需求。工业4.0背景下,食品机械智能化控制势在必行,由于受到经济全球化发展因素的影响,当前我国企业竞争越来越激烈,过去依靠数量、价格取胜的优势不复存在。通过应用智能控制技术,自动化、智能化控制食品生产制造全过程,提高食品生产效率和质量,助推食品行业转型升级发展,在竞争中树立较强的核心竞争力,达到稳定可持续发展的目的。

三、食品机械应用智能控制技术的现状分析

(一)成就

新时期,智能控制技术和食品机械的融合,极大地解决了传统技术的弊端。举个例子来说,依靠神经网络及模糊数学技术所形成的智能控制技术,动态建模食品生产全过程,利用传感器处理食品生产期间所出现的各类信息。不仅如此,利用专家系统展开逆向推理,能够发现食品机械设备及系统运行所存在的问题,便于及时对控制机构、参数等进行调整,建立健全完善的食品机械智能化控制模式。除此之外,由于受到主观、客观因素的影响,食品机械在经过长时间的运行后极易出现故障问题,利用智能传感器构建预测性维护系统,动态掌握食品机械的运行状况并实时反馈给管理人员,利用专家系统即可实现对故障问题的快速、高效、精准查询,极大地缩短了停机时间,促进了企业生产能力的提升。不仅如此,工业4.0兼容的传感器,不仅具备常规系统的传输控制功能,同时也能够实现远程操作。现如今,随着我国食品机械领域对智能控制技术应用的不断深入,特别是机器人技术在食品产品包装工作中取得了良好的应用效果。例如:上海发那科机器人有限公司开发的FANUCM-710iC/50H高速机器人Packing系统,最快抓取节拍速度达到了每分钟50次,不得不说,这极大地降低了食品装箱生产耗时,工作效率显着提升。

(二)不足

目前,我国食品工业智能化发展取得了诸多成就,但是站在客观的角度上来说,我国和西方发达国家仍存在一定的差距,因此在接下来的时间里,要认真分析差距所在,了解不足之处,有针对性的实施改进,深入融合食品机械和智能控制技术,充分发挥智能控制技术的价值作用,以便于在日益激烈的全球化竞争中实现稳定立足发展。目前,我国食品机械生产智能化控制水平并不高,仍有近3/4的企业尚未实现安全的智能化控制与制造,由于受到发展规模、资金等多方面因素的影响,食品机械企业智能化建设存在巨大的差异,不重视对各类研发之间的有效整合,创新能力不高,这极大的阻碍着食品机械企业智能控制水平的提升。特别是一些中小型食品生产制造企业,在实践中面临融资难的问题。再加上生产型企业成本增加,这也就使得食品机械应用智能控制技术的成本增加,降低了企业应用智能控制技术的积极性,不利于食品工业的长远稳定发展。

四、食品机械与应用智能控制技术的发展趋势探讨

(一)精准定位目标

食品机械应用智能控制技术,涵盖着多方面的技术,常见的有传感器、运动控制技术、机器人技术等。以食品包装及摆放为例,需要选择不同类型的机器人控制。在接下来的时间里,要进一步优化食品生产工艺技术,规范精确各项加工参数。现阶段,我国食品机械大多是集光、电、机、气等于一体的机械化电子设备,在食品机械智能设计环节,要融合应用计算机技术等多项技术,实现食品机械一体化控制。在食品机械中,运动控制占据着至关重要的地位,是确保食品机械安全高效运转的关键,借助智能控制技术,有助于精准定位食品机械运转速度、运转精度。除此之外,智能控制技术在食品机械领域中的应用,数控机床技术作用巨大,有助于数字化控制食品机械设备、系统运行,达到更加理想的生产性能。在接下来的时间里,智能控制技术在食品机械中的应用将会更加自动化、数控化,功能负载将更加完善,实现在更广阔的领域及范围内的应用。

(二)加大支持力度

智能控制技术和食品机械的深度融合发展,有助于推动食品工业智能化水平的提升,为食品行业及企业的发展提供更加强大的动力。食品机械对智能控制技术的应用,离不开充足的资金、人才和技术支持,因此为了更好地保障食品机械制造业的良好、稳定发展,提高市场核心竞争力,在接下来的时间里要进一步加大各方面的支持力度,进而创造出更高的经济价值,同时也能够满足新时期消费者对于食品的多元化需求。具体来说,首先政府部门要充分意识到食品机械智能化发展的重要性和必要性,成功发挥自身的引导、扶持作用,结合当前食品机械及食品工业领域发展需求,出台针对性的政策予以扶持,进而更好地解决在生产发展中面临的疑难问题,并营造良好的投资、融资环境,有效缓解资金难的问题,为食品机械智能化发展提供充足的资金支撑。其次,科研单位以及高校要发挥自身作用,进一步深入研究智能控制技术,以产学研一体化建设为切入点,加深对食品机械制造业的创新探索工作,加强知识产权保护,极大创新力度,有效降低智能控制技术在食品机械领域的应用成本。最后,食品机械生产制造企业,要紧随时展潮流,结合自身需求引入应用智能控制技术,提高食品生产制造效率和质量,提高产品及企业市场核心竞争力,最终实现稳定可持续发展。

五、结语

综上所述,新时期,随着人们的生活条件的不断提升,对于食品品质、口味、种类等提出了更高的要求,因而加快食品机械研发显得至关重要。将智能控制技术应用于食品机械领域,充分发挥智能控制技术的价值作用,实现食品机械和智能控制技术的深度融合,推动食品机械转型升级。针对当前智能控制技术应用于食品机械领域中所暴露出的不足,要高度重视起来,并采取有效措施加以解决,提升智能控制水平,助推食品机械领域智能化发展。

参考文献

[1]章友志.浅谈变频技术与智能控制技术在食品机械中的应用[J].数字化用户, 2019(24):34-35.

[2]张虹.我国食品机械行业发展必然趋势研究[J].工程机械, 2019(05):78-79.

[3]孙先群如何做好食品机械设备的维护保养[J]现代食品, 2020(11):1-3.

[4]和丽媛基于应用型人才培养的高专食品机械与设备课程教学改革研究[J].粮食科技与经济, 2020(06)-141-142.

[5]雷军乐如何提高高职食品机械与设备课程教学质量[J]职业技术, 2015(05):46-47.

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当前,全球互联网正掀起新一轮创新和变革的浪潮,大数据、云计算等应用取得重大突破,互联网跨界融合趋势明显,对传统产业带来革命n生、颠覆性影响。在这样的背景下,以智能制造为抓手,发展新一代信息技术、高端装备制造等新兴产业,全面提升制造业产品、装备、生产、管理和服务的智能化应用水平,也成为两化深度融合的主攻方向。

此次会议的目的是为进一步促进自主知识产权软件产品在制造业两化融合中的深度应用,充分交流以智能制造为抓手的互联网与工业融合发展现状、问题和趋势,有效引导企业以创新的理念推进两化融合、推广先进管理经验、推动企业持续创新,全面提升行业、区域两化融合水平,带动传统装备制造业实现转型升级,加快提升装备制造业的整体水平和国际竞争力。

会上,淄博市人民政府市委常委庄鸣副市长向参会的领导和嘉宾表示了热烈的欢迎。工信部信息化推进司产业信息化处王建伟处长,山东省经济和信息化委员会李永华处长发表了重要讲话。工信部两化融合评估委员会专家、北京机械工业自动化研究所首席专家蒋明炜先生向与会嘉宾介绍了“新一轮工业革命与智能工厂”,并指出工业互联网是继工业革命、互联网革命之后的第三场革命,构建智能制造、智能经营、智能设计、智能产品、智能决策五大系统是企业迈向智慧工厂的重要驱动力。北自所项目总监杨松发表了题为“制造业两化融合解决方案

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【关键词】智能制造 企业 成本管理

一、智能制造模式内涵

智能制造模式是指将智能制造技术和系统应用在制造生产的各个环节中,用高度柔性和高度集成的方式通过计算机模拟专家的智能活动,进行分析、判断、推理、构思和决策,以便取代或延伸制造过程中人的部分脑力劳动,并对人类专家的制造智能进行完善、继承和发展。智能制造可以使决策自动化和制造技术“智能化”,进而实现制造生产的信息化和自动化。

二、智能制造模式的成本构成特点

(一)直接人工费用大幅减少

智能制造模式的主要特点就是对高技术含量和高自动化水平设备和工艺的采用,这就使得制造成本的构成、成本管理模式发生了改变。一方面,高自动化设备不需要普通机器操作工,取而代之的是能够对设备进行调试和日常维护的技术工人,技术工人所做的工作是不直接作用于产品,所以不应当将其完全划入直接人工成本;而且,单个技术工人同时监控好几部制造设备,再加上单台自动设备的产量非常的高,这就使得单位产出的直接人工费用几乎为零。

(二)间接成本多样化

智能制造模式下,与设备购进及应用相关的成本费用大幅度提高,同时间接成本对价值增值的作用也大幅度增加。主要体现在:设备固定投资成本。智能制造设备是非常昂贵的,制造商必须为此付出大额投资资金,而且还需要购进高额备件以在设备维修时使用,这就使得单位产品的制造成本分配额增加了。设备维护成本。智能制造设备科技含量高,日常维修和保养的费用昂贵,需要由专业技术人员进行维修,维修备件价格也很高。设备再怎么先进和智能,都是少不了技术人员的监控和维护的,而技术人员的薪金费用是很高的,这无疑会增加间接人工成本。智能设备的运行需要软件系统的支持和控制,为此需要付高额费用购买或开发软件,这些费用也要计入产品成本。

三、智能制造模式下成本关键控制点

智能制造模式下,成本管控要从停线成本、启动成本、在制品库存成本、设备切换成本和质量失控成本等方面入手,以提高产能效率。

(一)停线成本控制

智能制造模式下,生产效率和质量的提高是要靠智能生产线来实现的,设备一旦投入使用,它每分每秒都在创造价值,单位时间内产量越高,单位产品的成本越低,一旦生产线发生故障或是物料短缺而导致生产线停线,就会造成成本的大幅增加。因此,在生产中要加大对智能生产线的检修力度,做好日常的保养和维护,将生产线的故障发生率降至最低,从而提高产能,降低产品的单位成本。

(二)换装和调试成本控制

一条生产线更换生产产品,需要更换工装夹具,并进行首版测试和工艺参数调试等等,这会影响设备的有效运转及废品的增加。所以,为了减少工装夹具更换、安装和调试带来的时间损失,可以通过明确区分在线换装时间(机器设备停止后才能完成的操作)和离线换装时间(机器设备云状可以完成的操作),尽可能减少在线换装时间,以减少整个换装时间的损失,降低成本。

(三)质量失控成本控制

智能生产线自动化程度高,加工的产品种类多、工艺复杂,要求设备系统具有很高的准确性,但智能生产设备有很多的控制参数,难免会出现错误,其所造成的后果要比普通生产线严重的多。因此,管理控制好成本,就要控制好工艺和设备的稳定性,从而避免因设备和工艺参数配置问题引起产品质量失控,最终导致各种成本的增加。

四、智能制造模式下价值流成本管理探索

在智能制造模式下传统成本管理方法不能有效地反映企业成本管理中存在的问题,为有效管理、控制成本,财务人员需探索成本管理的新模式。价值流成本管理是一种基于智能制造平台与企业信息化平台,以价值流为成本管理对象,运用MES(制造执行)系统的实时采集数据,对产品价值进行成本核算、成本分析、成本管理的管理方法。具体操作如下:

(1)以智能制造数据平台为载体,探索MES系统数据库的建设,利用自动化设备的数据接口对产品制造过程的作业方式、设备、人员、能耗、产量等数据进行自动采集,完善相关基础数据与系统平台。

(2)以精益生产的价值流为导向,通过产对品成本构成现状统计分析,寻找成本的动因;通过价值流成本点的梳理,确定成本形成的关键点及各关键点的成本动因,编制价值流成本结构表,结合MES(制造执行)系统与ERP系统,寻找各关键点的取数逻辑,探索价值流成本管理方法。

运用价值流成本管理方法,使成本信息能及时反馈到成本价值流的分支点,通过编制成本信息计分卡,清楚地反映出价值流的计划、实际、差异与未来计划情况;通过成本信息的及时传导,精细化的核算与数据分析,科学评价生产执行过程中的作业绩效。

五、结束语

智能制造模式下,智能制造相关的设备购进和设备维护、技术更新成本、技术人员成本等成为了制造成本的构成部分,因此,在智能制造模式下,需要针对智能设备时间成本高的特点,从停线成本、换装调试成本和质量失控成本方面入手,做好成本控制管理。运用成本价值流管理方法,使成本根据动因更精细的分摊到各产品成本中,提升产品成本的敏感度,使前端业务的细小变化能及时的传导至相关产品成本中,为公司运营管控、经营决策服务。

参考文献: