以提質(zhì)增效為中心打造耳聰目明的數(shù)字化車間

朱鐸先

智能制造希望使企業(yè)的設(shè)備達到自感知、自決策、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)的目標，但大部分企業(yè)根本無力承擔(dān)智能制造對于成本的需求。

—北京蘭光創(chuàng)新科技有限公司創(chuàng)始人、董事長朱鐸先

我想和大家分享的主題是智能制造如何以提質(zhì)增效為主線，在工廠、車間中落地應(yīng)用。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為全球企業(yè)發(fā)展的大勢所趨。出于內(nèi)部的壓力，本土制造業(yè)成本升高，制造業(yè)企業(yè)盈利難，人均產(chǎn)出低，設(shè)備利用率較低。在企業(yè)管理方面，大部分應(yīng)用還需要優(yōu)化。

智能制造希望使企業(yè)的設(shè)備達到自感知、自決策、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)的目標，將這一目標放到企業(yè)長遠的規(guī)劃方案里沒有問題，但企業(yè)如果只聚焦于自感知、自決策、自適應(yīng)的無人工廠，一定會誤入歧途，因為這意味著高投入、低產(chǎn)出、高風(fēng)險。制造業(yè)企業(yè)根本無力承擔(dān)智能制造對于成本的需求。較小規(guī)模的企業(yè)應(yīng)該以Smart Manufacturing為目標，這一概念來自于德國，Smart Manufacturing的語義與智能制造有異。Smart是指在自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的支撐下如何快速響應(yīng)市場，避免老齡化嚴重、人口短缺、競爭激烈的情況，保持設(shè)備和外界的交流，崗位和外界的交流，及時、客觀、全面、真實地收集信息，做出指導(dǎo)生產(chǎn)的決策。

德國工業(yè)4.0是將企業(yè)信息化，在互聯(lián)互通的系統(tǒng)上和信息系統(tǒng)深度集成，打造虛實一體的智能化系統(tǒng)。美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是在設(shè)備商安裝的數(shù)字化裝置上進行采集、分析、展現(xiàn)、決策，數(shù)字化裝置也有可能放在云端，這本質(zhì)上也是Smart Manufacturing。

在車間層面，我們?nèi)绾螌⑦@種想法落地呢？很多企業(yè)希望通過MES軟件系統(tǒng)實現(xiàn)這一概念的落地，但是這些年MES系統(tǒng)的效果并不明顯。MES制造執(zhí)行系統(tǒng)是在1990年中AMR提出的ERP無法管理設(shè)備層延伸出來的中間層，1997年MES協(xié)會規(guī)范了11個模塊，但是1997年計算機信息化水平比較落后，所以放低門坎，11個模塊叫MES，2個模塊也叫MES，1997年的定義給今天帶來了隱患。沒有確定模塊數(shù)量的MES定義擾亂了市場。因此，我認為傳統(tǒng)的MES已經(jīng)過時，二十多年前的理論無法支撐今天甚至將來工業(yè)4.0的發(fā)展。

我們要回歸MES本質(zhì)，將關(guān)注點聚焦在執(zhí)行層面。執(zhí)行ERP計劃，將每一道工序分解為單個設(shè)備、每一分鐘精細執(zhí)行，建立環(huán)環(huán)相扣的信息系統(tǒng)。我的理念是，MES是基于工業(yè)3.0面向工業(yè)4.0的新型系統(tǒng)，工業(yè)3.0達到了在精益市場，精確識別浪費、看板管理等方面的提升。而工業(yè)4.0的核心是CPS（信息物理系統(tǒng)），表現(xiàn)在企業(yè)里面就是M2M（通過移動通信對設(shè)備進行有效控制），因此，設(shè)備的互聯(lián)互通是基礎(chǔ)。MES系統(tǒng)或智能制造數(shù)字化系統(tǒng)，不是一個簡單的信息化系統(tǒng)，而是基于工業(yè)3.0的精華精益生產(chǎn)體現(xiàn)智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)理念的容器，其中包含了更多的管理思想。

2020年提出的MOM概念是MES的升級，適用范圍更廣，MOM的定義是利用高效可靠的消息傳遞機制進行與平臺無關(guān)的數(shù)據(jù)交流。它在生產(chǎn)管理、設(shè)備管理、質(zhì)量管理和物聯(lián)網(wǎng)四個方面都可以進行應(yīng)用，并且是一個平臺化產(chǎn)品

打造一種設(shè)備自動化、管理數(shù)字化、生產(chǎn)精益化、人員高效化的數(shù)字化工廠，要從什么地方開始著手呢？從物料的角度，在企業(yè)生產(chǎn)中95%的時間在等待，物料堆積在倉庫，只有5%的時間用于生產(chǎn)資源的增值;從設(shè)備的角度，設(shè)備三分之二的時間是等待，只有三分之一的時間運轉(zhuǎn)。我們可以從這一方面考慮，進行優(yōu)化，發(fā)揮設(shè)備和無限的潛力，用最少的成本可以提高最大的效率。首先我們要優(yōu)化計劃，避免等待、延期，制定合適的計劃能夠讓每一分鐘成本效率最高，生產(chǎn)最均衡，等待時間最少、交貨期延遲最少。其次是庫存盡量優(yōu)化，減少資金的擠壓。最后是形成過程的協(xié)同，避免工人因為各種原因影響生產(chǎn)，比如機床長時間待機。在質(zhì)量方面，我們的產(chǎn)品一致性不足，不夠穩(wěn)定，我們要做到生產(chǎn)時的設(shè)備受控，實時問題監(jiān)控加工的參數(shù)受控，還要做到透明生產(chǎn)，能夠進行事后追溯，預(yù)估未來生產(chǎn)。為此，我提出六個維度的智能化：計劃源頭智能、生產(chǎn)過程智能、設(shè)備互聯(lián)互通智能、資源管控智能、質(zhì)量管控智能、決策支持智能，希望打造一個基于六維智能、平臺化的MES系統(tǒng)。

系統(tǒng)能夠達成以下幾個目標：第一是將車間的設(shè)備，無論是各種機床、熱處理設(shè)備還是機器人連成一體，解決溝通問題，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)分析、可視化展現(xiàn)，系統(tǒng)能將無論是帶網(wǎng)卡的機床還是不帶網(wǎng)卡的機床或是老的設(shè)備、熱處理機器人都連接起來;第二是數(shù)據(jù)源頭智能，這樣我們可以分解到每一個設(shè)備、每一分鐘、每一道工序，保持整個生產(chǎn)過程的均衡、生產(chǎn)效率最高，等待時間最少，實時監(jiān)控設(shè)備，使生產(chǎn)過程透明;第三是將工具、物料的庫存進行優(yōu)化，釋放資金，減少擠壓;第四是精準管控產(chǎn)品質(zhì)量，實時反應(yīng)，出現(xiàn)問題迅速追溯，固化參數(shù)，積累行業(yè)經(jīng)驗，分析、展現(xiàn)結(jié)果。

工業(yè)4.0是信息化設(shè)備、車間、產(chǎn)業(yè)之間的深度集成，是數(shù)據(jù)設(shè)備互聯(lián)互通、打通上下游信息孤島，實現(xiàn)數(shù)字自動流動，對產(chǎn)品進行遠程運維，社會化的協(xié)同，最終達到縱向集成，端對端集成和橫向集成的目標。

（根據(jù)演講內(nèi)容整理，未經(jīng)本人審核）