探究制造業(yè)數(shù)字化車間的建設(shè)思路

金軍　田士寶

【摘 要】經(jīng)濟(jì)與科技的高速發(fā)展，對(duì)生產(chǎn)力的提升具有重要的意義，但同時(shí)生產(chǎn)力的提升也對(duì)經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展有著重要的影響。而在當(dāng)今的社會(huì)，傳統(tǒng)意義上的人工生產(chǎn)已經(jīng)落后了，所以制造業(yè)的數(shù)字化與智能化是未來(lái)發(fā)展的必然的趨勢(shì)，那么制造業(yè)數(shù)字化車間該如何的去建設(shè)呢，當(dāng)代的我們?cè)撚性鯓拥乃悸纺?，本文筆者就制造業(yè)數(shù)字化車間的建設(shè)的前景和方法做了具體的分析。

【關(guān)鍵詞】制造業(yè)；數(shù)字化車間；建設(shè)模型

中圖分類號(hào)： TB49 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）30-0030-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.30.011

Construction of digital workshop in manufacturing industry

JIN Jun TIAN Shi-bao

（Ningxia KOCEL machine tool Accessories limited Co.， Ltd. Ningxia Yinchuan 750021， China）

【Abstract】The rapid development of economy and scientific technology is of great significance to the promotion of productive forces， while at the same time， the promotion of productive forces has an important impact on the development of economy and science and technology. In today's society， the traditional artificial production has fallen behind， so the digitization and intellectualization of manufacturing industry is the inevitable trend of future development， then how to build the digital workshop of manufacturing industry， what kind of thinking should we have？ The author of this paper makes a study of the future and methods concerning the construction of digital workshop of manufacturing industry.

【Key words】Manufacturing industry； Digital workshop； Construction model

0 前言

自動(dòng)化是我國(guó)專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域中不可缺少的一部分，而且現(xiàn)在我國(guó)的制造業(yè)的發(fā)展極其需要自動(dòng)化和數(shù)字話的科學(xué)技術(shù)。如何的去結(jié)合制造業(yè)的流程線和數(shù)字化的控制手段，是目前我國(guó)需要解決的問(wèn)題。那么這就要去了解一下我國(guó)的現(xiàn)代制造業(yè)數(shù)字化建設(shè)的情況，才能更好的去結(jié)合去創(chuàng)新。而本文筆者就對(duì)這些問(wèn)題做了一些具體的討論。

1 關(guān)于制造業(yè)數(shù)字化車間的建設(shè)

1.1 制造業(yè)數(shù)字化車間的建設(shè)背景

在制造企業(yè)中，制造車間的管理和建設(shè)水平在一定程度上決定了企業(yè)制造的效率和能力。在制造車間的發(fā)展過(guò)程中，經(jīng)過(guò)手工制造階段和管道小規(guī)模生產(chǎn)階段，以先進(jìn)的信息技術(shù)為主體，數(shù)字化車間建設(shè)已成為制造車間改革的主要方向。使用各種先進(jìn)的信息技術(shù)的同時(shí)，結(jié)合先進(jìn)的管理思想，在降低制造成本的前提下，提高生產(chǎn)效率，進(jìn)而促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是在當(dāng)前的社會(huì)背景下的要求。

1.2 制造業(yè)數(shù)字化車間的建設(shè)內(nèi)容

在制造業(yè)數(shù)字化車間的建設(shè)過(guò)程中，必須對(duì)制造車間的發(fā)展過(guò)程有一定的了解。伴隨著中國(guó)科學(xué)技術(shù)和管理思想的不斷發(fā)展，制造車間經(jīng)歷了幾次重大改革。而發(fā)展的第一階段主要是手工勞動(dòng)，只能生產(chǎn)單一的產(chǎn)品。在這一時(shí)期，制造車間的生產(chǎn)效率較低。隨著改革開放，結(jié)合國(guó)外先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，制造車間迎來(lái)了第二次改革，先進(jìn)工業(yè)技術(shù)與制造車間的完美結(jié)合，大型生產(chǎn)線的實(shí)施，大大提高了生產(chǎn)效率。生產(chǎn)車間的生產(chǎn)效率也隨著中國(guó)先進(jìn)技術(shù)的飛速發(fā)展，制造車間已經(jīng)發(fā)展到了第三階段，信息技術(shù)在車間得到了應(yīng)用。同時(shí)，通過(guò)信息管理模式，提高了車間的生產(chǎn)效率。目前，我國(guó)已有少量的制造車間進(jìn)入第四階段，信息技術(shù)與工業(yè)化技術(shù)的完美結(jié)合，形成了數(shù)字化車間的生產(chǎn)管理模式。同時(shí)，數(shù)字化車間的建設(shè)內(nèi)容應(yīng)根據(jù)企業(yè)的實(shí)際業(yè)務(wù)情況而定。企業(yè)所涉及的零部件的加工制造、產(chǎn)品的運(yùn)輸及相關(guān)管理環(huán)節(jié)成為數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的主要場(chǎng)所。數(shù)字化車間建設(shè)內(nèi)容應(yīng)包括車間業(yè)務(wù)的各個(gè)方面，然后通過(guò)先進(jìn)的信息管理模式，實(shí)現(xiàn)制造車間各環(huán)節(jié)之間的連接，提高制造車間業(yè)務(wù)的聯(lián)動(dòng)性，從而實(shí)現(xiàn)制造車間業(yè)務(wù)的信息化。而且數(shù)字化車間處于制造車間發(fā)展的第四階段，但在第三階段的基礎(chǔ)上進(jìn)行了相應(yīng)的變革，以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化車間的建設(shè)。目前，我國(guó)制造車間大多處于第三階段。因此，在數(shù)字化車間的建設(shè)中，只需要改變以設(shè)備和人力資源為基礎(chǔ)的管理模式，通過(guò)先進(jìn)的信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的建設(shè)。車間生產(chǎn)設(shè)備的控制和管理優(yōu)化了制造車間的生產(chǎn)流程，整合了制造車間的各種資源。

1.3 制造業(yè)數(shù)字化車間的建設(shè)趨勢(shì)

為制造業(yè)創(chuàng)造新的動(dòng)能，關(guān)鍵是要努力創(chuàng)新。當(dāng)前，全球制造業(yè)正在經(jīng)歷全方位的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，特別是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)云、人工智能等下一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的全面滲透。這極大地顛覆了原有的制造業(yè)。從生產(chǎn)方式上看，新型信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的綜合應(yīng)用使制造業(yè)現(xiàn)有的數(shù)字化、智能化、個(gè)性化、共享化和綠色化更加突出。隨著傳感器、工業(yè)軟件、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)云等技術(shù)的日益普及，生產(chǎn)過(guò)程更加智能化，生產(chǎn)者滿足個(gè)人需求的能力進(jìn)一步增強(qiáng)。

2 制造業(yè)數(shù)字化車間建設(shè)的方法

2.1 制定合理性的建設(shè)體系

在建設(shè)數(shù)字化車間的過(guò)程中，必須根據(jù)車間自身的發(fā)展情況，制定科學(xué)合理的發(fā)展方向，形成實(shí)用的數(shù)字化車間建設(shè)體系。制定制造數(shù)字化車間的建設(shè)體系，主要從以下幾方面入手：數(shù)字化車間的建設(shè)過(guò)程是構(gòu)建一個(gè)真正用于產(chǎn)品生產(chǎn)和加工的生產(chǎn)車間，而不僅僅是一個(gè)理論模型。因此，在開發(fā)數(shù)字化施工系統(tǒng)時(shí)，有必要采用工業(yè)化和信息化管理模式來(lái)開發(fā)一個(gè)有針對(duì)性的數(shù)字化車間。數(shù)字車間模型的建立可以提高施工系統(tǒng)的有效性。而且我們還可以通過(guò)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)智能設(shè)備、自動(dòng)化技術(shù)和數(shù)控機(jī)床技術(shù)對(duì)制造業(yè)中的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行控制，然后利用相應(yīng)的信息技術(shù)從制造產(chǎn)品中收集數(shù)據(jù)，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。反過(guò)來(lái)，智能化分析，實(shí)現(xiàn)各個(gè)制造過(guò)程的銜接，將制造產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程整體化，并利用動(dòng)態(tài)生產(chǎn)設(shè)備提高數(shù)字化車間的生產(chǎn)率。另外，在數(shù)字化車間的建設(shè)系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是整個(gè)車間相互協(xié)作的保證。如今，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為人們進(jìn)行交流的主要方式。當(dāng)然，數(shù)字化車間的生產(chǎn)設(shè)備也通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接和協(xié)作。通過(guò)制造數(shù)字化車間的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)技術(shù)與信息技術(shù)的連接，實(shí)現(xiàn)了二者的完美結(jié)合，完成了數(shù)字化車間的建設(shè)。根據(jù)制造車間自身情況和基本特點(diǎn)，制定相應(yīng)的數(shù)字化車間建設(shè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與工業(yè)技術(shù)的集成，提高制造工作的生產(chǎn)效率。

2.2 注意數(shù)字化建設(shè)的問(wèn)題

制造業(yè)數(shù)字化車間的建設(shè)是制造車間發(fā)展過(guò)程中的一次重大變革。這是一項(xiàng)復(fù)雜的建設(shè)工程。在數(shù)字化車間建設(shè)過(guò)程中，各種問(wèn)題是不可避免的。因此，在數(shù)字化制造車間的制造業(yè)中。在制造業(yè)數(shù)字化建設(shè)的過(guò)程中，必須注意以下幾個(gè)方面：注意數(shù)字化車間對(duì)生產(chǎn)設(shè)備硬件的要求。在數(shù)字化車間的建設(shè)中，所有的生產(chǎn)過(guò)程都由先進(jìn)的計(jì)算機(jī)設(shè)備來(lái)完成，這就需要強(qiáng)大的設(shè)備硬件來(lái)支撐生產(chǎn)壓力。因此，在制造業(yè)數(shù)字化車間的建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格注意硬件的配置。我們還應(yīng)該在自動(dòng)識(shí)別設(shè)備的配置過(guò)程中，支持條形碼識(shí)別、二維碼識(shí)別等功能，保證了數(shù)字化車間的完美運(yùn)行。在數(shù)字化車間建設(shè)過(guò)程中，先進(jìn)技術(shù)的集成是制造車間改革的推動(dòng)力，因此在應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)時(shí)應(yīng)考慮相應(yīng)的匹配問(wèn)題。在數(shù)字化車間的操作過(guò)程中，相應(yīng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)該與生產(chǎn)設(shè)備完美配置，以避免生產(chǎn)過(guò)程中的漏洞。另外，在數(shù)字化車間的建設(shè)過(guò)程中，以Internet通信站點(diǎn)匯總系統(tǒng)為例，需要應(yīng)用自動(dòng)化的先進(jìn)技術(shù)。為數(shù)字化車間的順利運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)的操作保證。我們還應(yīng)該重視數(shù)字車間建設(shè)藍(lán)圖建設(shè)中存在的問(wèn)題。因此，在制造業(yè)數(shù)字化車間藍(lán)圖的構(gòu)建過(guò)程中，可以結(jié)合相應(yīng)的藍(lán)圖樣本，分析和總結(jié)需要注意的問(wèn)題，進(jìn)而在藍(lán)圖的構(gòu)建中，問(wèn)題是可以合理或完美地解決或避免的。工業(yè)化與信息技術(shù)的完美結(jié)合，促進(jìn)了制造業(yè)數(shù)字化車間建設(shè)的進(jìn)程。在制造業(yè)數(shù)字化車間的建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)特別注意相應(yīng)的問(wèn)題，以確保數(shù)字化車間的建設(shè)順利進(jìn)行。

2.3 注意制造運(yùn)營(yíng)管理的協(xié)作

在大數(shù)據(jù)概念出現(xiàn)之前，許多制造企業(yè)已經(jīng)進(jìn)行了全面的分析，并且許多企業(yè)已經(jīng)相當(dāng)成熟并產(chǎn)生了良好的效益。傳統(tǒng)上，這些分析側(cè)重于分析結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和時(shí)間序列數(shù)據(jù)，以解決行業(yè)內(nèi)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。而且從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的角度來(lái)看，工業(yè)數(shù)據(jù)傳統(tǒng)上是以時(shí)間序列形式存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)比較好的過(guò)程數(shù)據(jù)，或作為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在企業(yè)應(yīng)用程序中的事務(wù)數(shù)據(jù)。從工業(yè)大數(shù)據(jù)的角度來(lái)看，我們現(xiàn)在必須面對(duì)如何處理大而高速的數(shù)據(jù)。伴隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的采用和廣泛采用，數(shù)據(jù)開始被包含。所有這些數(shù)據(jù)類型都已經(jīng)出現(xiàn)，并且基本上可以采用IT分析的相對(duì)通用的定義，并將其應(yīng)用于工業(yè)空間。伴隨著大數(shù)據(jù)解決方案的不斷涌現(xiàn)，新的分析方法應(yīng)運(yùn)而生，尤其是在預(yù)測(cè)性和規(guī)范性分析方面。機(jī)器學(xué)習(xí)是這些新的大數(shù)據(jù)分析的一般例子之一。雖然開發(fā)這些工具的初衷是分析大數(shù)據(jù)，但它們可以用于任何數(shù)據(jù)集。這些新的分析通常集中于數(shù)據(jù)，而且具有傳統(tǒng)的工具具有模型和過(guò)程特性，這使得使用大型數(shù)據(jù)分析的數(shù)據(jù)科學(xué)家和使用傳統(tǒng)基于模型的分析的工程師之間存在一些差距。所以新一代的規(guī)范分析本質(zhì)上就是選擇下一步做什么，我們應(yīng)該怎樣的去優(yōu)化運(yùn)營(yíng)和怎樣的創(chuàng)新。我們將在實(shí)際的功能改進(jìn)中研究這些工具，以測(cè)試IndustrialIoT下的大數(shù)據(jù)能夠加速?gòu)乃鼈兊氖褂弥蝎@得的價(jià)值。

3 結(jié)語(yǔ)

就如上文中讀者所看到的這樣，現(xiàn)如今我國(guó)的制造業(yè)的數(shù)字話缺少的不是很高的科學(xué)技術(shù)，而是缺少對(duì)于擁有對(duì)于大量數(shù)據(jù)能夠從容處理的人才和能夠?qū)囬g的數(shù)字化進(jìn)行合理管理的人才。只有做到這些，我國(guó)的制造業(yè)的數(shù)字化進(jìn)程才能夠加快。

【參考文獻(xiàn)】

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