在当今时代,全球科技浪潮汹涌澎湃,智能制造已然成为各国竞相追逐的关键赛道。而卓越级智能工厂,宛如这赛道上的明珠,备受瞩目。那么,为何要不遗余力地推动其培育呢?为何如此重视卓越级智能工厂的建设?它对于制造业的发展又有着怎样深远的意义呢?下面就跟电子展小编来一起了解下吧。
智能制造的 “尖子生”:卓越级智能工厂在智能制造的 “考场” 上,普通智能工厂或许能在生产、管理等重点 “科目” 上表现良好,实现了集成互通和协同管控,就像班里成绩不错的学生。而卓越级智能工厂则是学霸中的战斗机,是智能制造体系中当之无愧的 “尖子生”。根据工信部等部门的相关标准,卓越级智能工厂要求智能制造能力成熟度模型达到 3 级及以上,并在工厂建设、研发设计、生产作业、生产管理和运营管理五个方面实现全面智能化。在工厂建设方面,卓越级智能工厂开展工厂级数字化规划与建设,以及数据治理工作,对工厂进行系统建模和优化,实现工厂数字化交付,推动虚拟工厂建设,并体系化部署安全可控的智能制造装备、工业软件和系统。在研发设计环节,它开展产品、工艺协同研发设计、集成建模和仿真,实现基于模型和数据的系统优化。
生产作业过程中,开展多场景数智技术应用,实现装备运行状态智能分析和故障诊断、生产过程智能管控和在线优化、过程质量在线检测与控制。在生产管理上,通过生产全过程数据综合分析,实现生产计划与排程自动生成、设备全生命周期管理、质量精准追溯和持续改进、物流仓储策略优化、安全应急联动、能源环保综合管控等,推动主要生产要素的智能协同优化。运营管理层面,通过多维数据智能分析,实现用户需求精准识别和敏捷响应、全厂资源协同优化、产品增值服务、设计生产服务闭环优化、智能化决策支持等,推进供应链上下游“链式”协同。
从效率层面来看,不同团队间存在部门墙,协同效率差。软件研发与业务生产“两张皮”现象严重,前端业务提交的需求很难得到准确且高效的响应。在具体协作过程中,由于话语体系不同,沟通成本大,效果却不尽如人意。例如,一些传统工厂在生产过程中,生产部门与研发部门沟通不畅,导致新产品研发周期延长,无法及时满足市场需求。而且,效率提升与数据安全存在矛盾。在传统制造业,数据安全(尤其是涉及核心业务的数据,如核心机密、产能、生产计划等)是一条不可跨越的底线。虽然每个企业都有自己的质量保障体系,但在具体落实过程中,一些环节可能会让渡给订单进度或者客户需求。在一些服装制造工厂,为了赶订单进度,可能会放松对产品质量的把控,导致次品率上升,影响品牌声誉。成本方面,传统制造是低利润行业,非常讲求资金利用率,对于数字化这样一个投入不小但见效周期又比较长的领域,很难做到 “挥金如土”。在经济放缓的大环境下,整体成本控制压力大,数字化的投入产出问题很难讲清楚,很多企业都更注重把钱花在刀刃上。传统制造是劳动密集型产业,面临着人力成本上升的巨大挑战,同时,随着产业变革,劳动力结构也在发生变化,但传统制造对高端人才的吸引力却非常有限。为了应对突发状况,确保生产不被中断,制造企业的原材料往往都是冗余采购,这会带来额外的采购成本、库存成本,造成成本浪费。
面对这些问题,数字化转型成为制造业发展的必由之路。通过数字化手段,能够完善产品研发、生产、供应链、销售、服务等各个环节,促进制造业质量与效率提升。利用物联网、大数据、人工智能等技术,企业可以实现生产过程的自动化和智能化,提高生产效率,降低人工成本。通过数据分析,能够对生产过程进行优化,及时发现并解决质量问题,提升产品质量。数字化转型还能帮助企业实现精细化管理,优化供应链管理,降低采购成本和库存成本,提高资金利用率。因此,大力发展卓越级智能工厂,正是顺应制造业数字化转型的迫切需求,旨在推动制造业实现高质量发展,提升在全球产业链中的地位。
卓越级智能工厂:制造业转型升级的关键钥匙
(一)提升生产效率,降低成本卓越级智能工厂就像一位技艺高超的指挥家,能够让生产中的各个环节紧密配合,从而大幅提升生产效率,降低成本。蒙牛乳业宁夏工厂就是一个很好的例子,作为蒙牛乳业旗下首座全数智化工厂,同时也是全球很大的液态奶单体工厂,它充分利用自动化设备、物联网技术和大数据分析平台等数智化手段,实现了令人瞩目的 “三个一百” 目标:仅用 100 名员工,就创造了 100 万吨的年产能,并达成了 100 亿元的年产值。这一成就不仅彰显了工厂的高效运营,更将人均效能提高了 20 倍,创造了全球乳业工厂年度人效比的新纪录 。在包装环节,其包装效率提升了 67%,空间利用率提高了 37%,坪效提升了 2.06 倍。通过智能排产系统,根据订单需求、设备产能、原材料库存等多方面因素,精准安排生产任务,避免了生产冲突和资源浪费,使得生产流程更加顺畅,生产周期大幅缩短。而自动化设备的广泛应用,减少了人工操作环节,不仅降低了人力成本,还提高了生产的准确性和稳定性。例如,在一些重复性高、劳动强度大的生产岗位,机器人和自动化生产线能够 24 小时不间断工作,大大提高了生产效率,同时减少了因人为因素导致的错误和损耗。
(二)提高产品质量,增强市场竞争力在市场竞争的舞台上,产品质量是企业的核心竞争力,而卓越级智能工厂则是保障产品质量的强大后盾。君乐宝乳业集团构建了覆盖研发、生产、质量、物流、能碳管理等 5 大环节的全链条智能制造体系,在质量把控方面表现出色。在生产过程中,利用传感器、AI 视觉检测等智能检测设备,对生产线上的产品进行实时监测和数据分析。比如在奶粉生产线上,通过 AI 智能图像识别技术,保证奶粉罐的压盖方向一致,确保产品包装的规范性。OCR 设备对奶粉罐上的生产日期、生产批号等激光刻码进行视觉检测,一旦发现不符合标准的产品,立即将其从传送带上剔除。通过大数据分析和人工智能技术,对生产过程中的数据进行深度挖掘和分析,及时发现潜在的质量问题,并对生产工艺进行优化。通过对生产数据的分析,发现某一生产环节的温度和湿度对产品质量有较大影响,于是及时调整生产参数,优化生产工艺,使得产品合格率持续保持 100%。这样一来,君乐宝的产品凭借卓越的质量赢得了消费者的信任和市场的认可,在激烈的市场竞争中脱颖而出。
(三)推动绿色制造,实现可持续发展在全球倡导绿色发展的大背景下,卓越级智能工厂积极践行绿色制造理念,成为实现可持续发展的先锋。蒙牛乳业宁夏工厂便是其中的典型代表,它积极响应国家绿色发展号召,通过智慧能源系统的创新应用,实现了能源消耗的显著降低和碳排放的有效控制。智慧能源系统对工厂内的能源使用进行实时监测和分析,根据生产需求和能源供应情况,智能调整设备的运行状态,实现能源的高效利用 。在生产低谷期,自动降低部分设备的功率,避免能源浪费。工厂采用了一系列绿色生产技术,如磁悬浮、智能包装控制等前沿技术,这些技术的应用不仅提高了生产效率,还降低了能源消耗和污染物排放。该工厂已荣获美国绿色建筑委员会颁发的 LEED “能源与环境设计先锋奖” 绿色建筑金级认证,成为绿色建筑的典范 。通过推动绿色制造,卓越级智能工厂在实现自身可持续发展的同时,也为整个制造业的绿色转型提供了宝贵的经验和示范。
(四)带动产业协同,促进产业链升级卓越级智能工厂不是孤立存在的,它就像一个强大的磁场,能够吸引并带动上下游企业共同发展,促进产业链的升级。以青岛海尔中央空调有限公司的中央空调全流程定制化服务与智慧集成智能工厂为例,它通过建设智能工厂、灯塔工厂打造贯穿制造全流程的智能互联体系,不仅自身的生产效率、资源综合利用率、产品研制周期、设备综合利用率等指标获得大幅改善,智能制造水平达到行业领先水平,还累计向 30 家同行业及上下游企业复制推广建设经验。在产业链上游,与供应商实现数据共享,实时传递生产需求和原材料质量要求,供应商根据这些信息及时调整生产计划和产品质量标准,提高了原材料的供应效率和质量。在产业链下游,与经销商和客户建立紧密的联系,通过智能化的销售系统,及时了解市场需求和客户反馈,快速调整产品设计和生产计划,实现了产品的精准生产和销售。通过这种产业协同,整个产业链的效率和竞争力得到了显著提升,推动了行业的高质量发展。政策扶持与未来蓝图:卓越级智能工厂的发展保障与前景工信部对卓越级智能工厂的发展给予了全方位的政策支持。在《“十四五” 智能制造发展规划》中,明确提出要分步骤、分层次推进智能制造,构建智能工厂梯度培育体系,卓越级智能工厂便是其中的重要一环。
展望未来,卓越级智能工厂将对我国制造业的发展产生深远影响。随着越来越多的卓越级智能工厂建成,我国制造业的数字化、智能化水平将大幅提升,生产效率、产品质量和市场竞争力将进一步增强。卓越级智能工厂将带动整个产业链的协同发展,促进产业升级和创新,推动我国制造业向全球价值链的中高端迈进。卓越级智能工厂的绿色制造理念和实践,将有助于我国实现碳达峰、碳中和目标,推动制造业的可持续发展。在全球制造业竞争日益激烈的今天,卓越级智能工厂将成为我国制造业的一张亮丽名片,展现我国制造业的实力和创新能力,为我国经济的高质量发展注入强大动力。工信部发展卓越级智能工厂的举措,具有重要的战略意义和现实价值,值得我们持续关注和期待。
总结
拥抱智能变革,迎接制造业新辉煌工信部大力发展卓越级智能工厂,是顺应时代潮流、推动制造业高质量发展的关键举措。它犹如一场及时雨,滋润着我国制造业数字化转型的土壤,为解决传统制造业面临的效率、质量、成本等问题提供了有效途径。卓越级智能工厂以其卓越的生产效率、高质量的产品、绿色可持续的发展理念以及强大的产业带动能力,成为制造业转型升级的核心驱动力。在政策的保驾护航下,卓越级智能工厂的未来充满希望,将引领我国制造业在全球竞争中脱颖而出,迈向新的辉煌。电子展小编觉得,对于广大制造业企业来说,卓越级智能工厂不仅是一个目标,更是一个机遇。
文章来源:青海省数字化转型协会
