智慧工廠讓“大象”飛起來

本刊記者 陳金燦

山東康平納集團從2008年開始，用七八年的時間持續(xù)建設(shè)兩化融合。

隨著招工難、各項生產(chǎn)要素成本上漲、中國人口紅利消失等問題的逐漸加劇，再加上智慧聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)時代到來，“智慧工廠”議題趁勢而起，尤其是在勞動最密集的成衣工廠，打造智慧工廠的呼聲也越來越高。

不僅如此，智慧工廠的打造也受到了國家和行業(yè)協(xié)會的重視。國家工業(yè)和信息化部分別在今年3月份和4月份啟動實施了智能制造試點示范專項行動和召開了全國兩化融合管理體系貫標工作會議，確定了我國制造業(yè)由大變強的主線是推動信息化和工業(yè)化深度融合，全面提升制造業(yè)產(chǎn)品、裝備、生產(chǎn)、管理、服務(wù)的智能化水平。中國針織工業(yè)協(xié)會也在近期召開的“全國針織科技大會”上明確提出將“智慧工廠”、“夢幻工廠”的概念納入到針織行業(yè)“十三五”的規(guī)劃中。

顯然，智慧工廠已經(jīng)是大勢所趨。那么，智慧工廠又如何讓大部分仍處于工業(yè)3.0，甚至2.0時代的中國紡織制造業(yè)這頭“大象”飛起來呢？

何為“智慧工廠”

智慧工廠攜信息物理系統(tǒng)CPS、大數(shù)據(jù)、數(shù)字化、機器自組織等概念席卷傳統(tǒng)制造業(yè)的時候，它被披上神秘的外衣。

工業(yè)4.0---從智慧工廠到智能生產(chǎn)

其實，智慧工廠真正受全球廠商關(guān)注是來自于德國在2012年制定提出的工業(yè)4.0計劃，其最終目標就是智慧工廠。工業(yè)4.0即為第四次工業(yè)革命：第一次工業(yè)革命在于利用機械取代人工；第二次工業(yè)革命則是生產(chǎn)設(shè)備動力的改變，使用電力幫助更大量的生產(chǎn)；第三次工業(yè)革命則是開始利用電子設(shè)備、ICT技術(shù)及自動化系統(tǒng)導(dǎo)入；而第四次革命追求的則是智慧化生產(chǎn)，也就是利用各種整合感控系統(tǒng)，結(jié)合以人為本的方式進行更為靈活彈性的制造，并利用資通訊科技、云端運算與商業(yè)分析達到快速調(diào)整及策略制定的目標。

圍繞不同的出發(fā)點，各國乃至各個機構(gòu)已經(jīng)形成了不同的解讀，但其實智慧工廠的本質(zhì)與我國一直推動的智能制造、兩化融合不謀而合。

在2015年全國兩化融合管理體系貫標工作會議上，工業(yè)和信息化部部長苗圩指出，“中國制造2025”是新常態(tài)下我國制造業(yè)由大變強的路線圖，主線是推動信息化和工業(yè)化深度融合，當前的重點是以智能制造為主攻方向，全面提升制造業(yè)產(chǎn)品、裝備、生產(chǎn)、管理、服務(wù)的智能化水平。

智慧工廠顧名思義就是著重于機器與機器、人與機器之間的智慧互通，以及機器設(shè)備的自我調(diào)整與自主反應(yīng)，讓廠商能夠有效降低成本、節(jié)能、減少用工、提升生產(chǎn)力。它可以達到快速調(diào)整及優(yōu)化升級的目標，主要做法也已經(jīng)從純粹的自動化取代人工，轉(zhuǎn)換成更為智慧化的人機協(xié)同，人不再提供單純勞力，而是做為決策及管理者；機器設(shè)備則擁有快速應(yīng)變及多方溝通能力，人與機器所扮演的角色與功能都有大幅度演變，如此能更加貼近現(xiàn)今需求快速變動的市場。

更重要的，是對智慧工廠內(nèi)涵的理解。專家表示：“智能制造是一個完整的體系，千萬別把它狹隘地理解為只是一個車間的自動化生產(chǎn)，或者說車間里一兩個機器人作業(yè)，而是包括‘智能設(shè)計、智能制造、智能服務(wù)、智能管理’等四個方面的體系?！?/p>

站在“智慧化”風口

工業(yè)和信息化部印發(fā)《2015年智能制造試點示范專項行動實施方案》，決定自2015年啟動實施智能制造試點示范專項行動，同時給出了具體目標：試點示范項目實現(xiàn)運營成本降低20%，產(chǎn)品研制周期縮短20%，生產(chǎn)效率提高20%，產(chǎn)品不良品率降低10%，能源利用率提高4%。

隨著國內(nèi)經(jīng)濟新常態(tài)的深入，粗放的生產(chǎn)方式不適應(yīng)長期健康發(fā)展。必須由原來的要素驅(qū)動、投資驅(qū)動轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新驅(qū)動的發(fā)展。在山東康平納集團和寧波申洲集團看來，智慧工廠無非是實現(xiàn)這一目標的具體路徑。“2008年開始做兩化融合的工作，七八年時間的持續(xù)建設(shè)和創(chuàng)新，讓我們不知不覺就站在了智能制造的風口，這是我們當初沒有想過的?！鄙綎|康平納集團有限公司總經(jīng)理劉琳不禁感慨。

康平納歷經(jīng)8年，在國家科技部、國家發(fā)改委等政府部門重大專項支持下，研制出筒子紗數(shù)字化自動染色成套技術(shù)及裝備，實現(xiàn)了從原紗到成品染色全過程的數(shù)字化、自動化、清潔化生產(chǎn)，并榮獲了國家科學(xué)技術(shù)進步一等獎。劉琳認為，新一輪的工業(yè)革命是信息技術(shù)與傳統(tǒng)制造業(yè)的深度融合，是以數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化為核心的，疊加新能源、新材料等方面的突破而引發(fā)的新一輪的產(chǎn)業(yè)變革。

寧波申洲集團在智慧工廠建設(shè)上也有自己的一番心得，以《年產(chǎn)6000萬件針織服裝智能化生產(chǎn)線關(guān)鍵設(shè)備升級》為例，利用現(xiàn)有場地、廠房等條件，僅對部分關(guān)鍵裝備進行設(shè)備升級和技術(shù)改造。研究開發(fā)了設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的信息密碼，采用模塊化設(shè)計，完成了捆綁式一拖四的新技術(shù)。通過遠程智能化網(wǎng)絡(luò)及信息平臺的集合，入網(wǎng)參與總部的馬克排版系統(tǒng)。并進行歸類、整合，監(jiān)控被分配到各車間生產(chǎn)流水線上的繪圖機，減少設(shè)備的空置率。申洲集團經(jīng)過一系列的成衣生產(chǎn)智能化生產(chǎn)線的創(chuàng)新建設(shè)，經(jīng)測算，綜合生產(chǎn)效率提高30%～40%，勞動效率提高35%～45%，其中個別工段生產(chǎn)效率提高效率54倍。

智慧化應(yīng)符合工廠需求

目前我國已經(jīng)具備了建設(shè)智慧工廠的基礎(chǔ)和條件。劉琳認為，首先，我國制造業(yè)擁有廣闊的內(nèi)需市場；其次，我國制造業(yè)有著完整的產(chǎn)業(yè)體系，具有強大的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)；第三，國家堅持工業(yè)化與信息化的兩化融合發(fā)展，在制造業(yè)數(shù)字化方面掌握了一定的核心技術(shù)，技術(shù)基礎(chǔ)已經(jīng)建立；最后，已經(jīng)具有豐富的人才儲備。

對此，宜科（天津）電子有限公司副總經(jīng)理李虹表示認同，中國紡織行業(yè)正在努力脫離勞動密集型和粗放式生產(chǎn)的模式，逐步走向智能化。紡織企業(yè)為達到最佳經(jīng)濟效益，勢必對紡織機械制造商提出更多、更高的要求，系統(tǒng)自動化——智能化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化成為未來紡織機械控制系統(tǒng)的主要趨勢，也是紡機行業(yè)向工業(yè)4.0邁進的必經(jīng)之路。

然而，智慧化過程并不能一蹴可就，必須先思考自身需求出發(fā)。工信部近期調(diào)研指出，企業(yè)對智能制造的熱情高漲，但仍存在不少問題，如生產(chǎn)全流程智能化程度有待提升，裝備、關(guān)鍵部件、核心技術(shù)對外依賴程度較高，數(shù)據(jù)價值挖掘不足等。

染色車間節(jié)約用工

未來要實現(xiàn)智能制造的新商業(yè)模式，核心是數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)驅(qū)動。數(shù)據(jù)不僅共享給管理者，而且共享給全體員工，共享給全體客戶，乃至是整個行業(yè)上下游的利益相關(guān)方。

有調(diào)查顯示，智慧工廠市場規(guī)模2015年預(yù)估180億美元，到2018年則有機會達到235億美元，年成長率約保持在7%～11%。如今，智慧工廠這個風口已經(jīng)不知不覺被打開，就看你是否有勇氣和魄力讓自己越飛越高。