智能制造发展态势的要点梳理

文章来源:APS研究
2021-06-07

从大的背景来说,我们从制造大国走向制造强国,智能制造是我们重要的抓手。从永恒的主题来说,制造企业要更好的解决TCQS,智能制造也是重要的抓手。智能制造的本质是制造,智能是特征,所以融入到制造当中是天经地义的。

智能制造的发展态势,也必须围绕着制造企业的需求,尤其是制造企业对未来的一种期望或者展望的样子是什么样子,背后就对智能制造提出了相应的发展要求。而制造业永恒的追求就是TCQS,现在可能还要加上了EF(E是指环境,F是指柔性)并且这些目标之间都是有矛盾的,而化解这些矛盾就是智能制造最应该发展的。

智能制造基本的发展态势要点

(1)效率与柔性的矛盾,要求基于IT和OT融合基础上,制造系统柔性的组合配置运行新模式。

关键词:对立与统一定律、大规模定制(批量为1)、工业物联/互联、德国工业4.0管理壳、资控泛在化、自动化单元/产线的离散化、基于服务互网的智能管控、管理业务与执行动作的有机贯通、制造资源优化配置内涵的扩大、软件定义制造、智联网、产线消失下的柔性运行、从装备-单元-产线-车间-工厂的数字孪生。

(2)快速响应与业务壁垒的矛盾,要求面向全生命周期的集成,实现模型与数据的双重驱动。

关键词:否定之否定定律、并行动态的柔性组织、连续规范无中断的数字化集成、人在业务回路、从数据自动流动到模型驱动、分布式与中台的协调、MBD/MBSE/MBE和数字主线和数字孪生、工业互联网软件形态、模型知识的沉淀与工业APP。

(3)基于价值能力整合的产业链集成,在业务能力封装的基础上,实现关于制造能力的透明化业务扩散。

关键词:质量互变定律、价值驱动与整合、广域范围的扩大、业务扩散、服务化封装、透明化配置、阿里/海尔及龙头、网络化协同企业/联盟、实体与虚拟形态下的数字孪生差异

对标企业永恒追求的措施要点。

(1)T的追求:数字化链路、工业大脑(资源配置与决策)、并行动态微组织配置、全生命周期集成……

(2)C的追求:精益浪费消除、JIT、网络协化协同、价值流/链、数字孪生优化执行……

(3)Q的追求:各个层级的数字孪生、全生命周期质量主线、MBQE(从装备到系统层级)、精益(田口)及其与制造系统运行的智能融合………

(4)S的追求:网络化协同、内部与外部的精益协同、制造和服务能力的服务化封装……

(5)E的追求:碳达峰/碳中和、绿色生产、精益能耗控制……

(6)F的追求:软件定义制造、制造资源配置及其运行新模态……

智能制造的辩证发展历程要点

(1)智能化(分析、判断、构思、推理、决策)的变化,手工作坊下人的决策、数字化集成下的人/机/系统协同决策、决策逐步被机器所取代,从简单逻辑的无人化到工业大脑支配下的无人化再到低成本高质量的人机系统协同(部分决策交给人)

(2)网络化的变化,从实物的物联到服务的互联、从简单逻辑的自动化强关联到增强分布式的柔性自动化关联(以软件定义制造为特征)。

(3)数字化的变化,从单点到系统到系统之系统、从孤立到互操作与集成分发控制、从业务一体到专业分工到微组织配置(螺旋式上升,水无常形兵无常势)。

作者信息:王爱民,北京理工大学数字化制造研究所所长,长期从事MES、APS等技术研究、系统开发与实施应用。


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