淺談智能制造背景下企業(yè)設(shè)備管理轉(zhuǎn)型升級

張偉，李亞，劉磊

(安徽中煙工業(yè)有限責(zé)任公司合肥卷煙廠，安徽 合肥 230601)

行棋觀大勢，落子謀全局。制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，是國家層面、制造產(chǎn)業(yè)層面和行業(yè)層面的要求變革。瞄準(zhǔn)制造型企業(yè)工業(yè)化和信息化的目標(biāo)，立足新發(fā)展階段，找準(zhǔn)自身定位；貫徹新發(fā)展理念，樹立新思維模式；構(gòu)建新發(fā)展格局，把握發(fā)展著力點。制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是創(chuàng)新驅(qū)動和高質(zhì)量發(fā)展的要求，是趨勢，是方向，是未來制造企業(yè)換道超車的必由之路。設(shè)備作為企業(yè)生產(chǎn)制造的“基石”，支撐制造型企業(yè)的設(shè)備、工藝質(zhì)量、物流、安環(huán)和能源等各個制造環(huán)節(jié)的發(fā)展。通過智能制造工作的推進(jìn)，發(fā)揮智能制造技術(shù)的賦能作用，持續(xù)夯實設(shè)備基礎(chǔ)管理水平，推動設(shè)備管理工作的質(zhì)量變革、效率變革和動力變革，提高設(shè)備全要素生產(chǎn)率，實現(xiàn)由“制造”向“智造”的轉(zhuǎn)型，為企業(yè)建設(shè)智能工廠，推動企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級做好堅實的基礎(chǔ)支撐。

1 企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和推進(jìn)智能制造的必要性

當(dāng)前，世界范圍內(nèi)一場以制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為核心，信息化與工業(yè)化的深度融合為標(biāo)志的新一輪產(chǎn)業(yè)變革正在孕育興起。越來越多的制造業(yè)企業(yè)開始加快實現(xiàn)數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型，并加快促進(jìn)“云大物移”等智能技術(shù)與制造業(yè)的融合發(fā)展。傳統(tǒng)制造型企業(yè)的生產(chǎn)及運作方式也在不斷向智能化轉(zhuǎn)變，智能制造正在成為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的新動能、新手段和新支撐。推動智能制造是提升制造力水平的需要，通過對生產(chǎn)制造全鏈條的信息融合、全生產(chǎn)要素的資源整合、全過程的有效執(zhí)行，推動更有效、更經(jīng)濟(jì)、更靈活的生產(chǎn)組織，實現(xiàn)產(chǎn)品成本最低、產(chǎn)品質(zhì)量最優(yōu)、生產(chǎn)效率最高。推動智能制造，是提高核心競爭力的需要，智能制造模式下進(jìn)一步拓展了企業(yè)的全面感知能力、各制造環(huán)節(jié)的深度協(xié)同能力、對風(fēng)險隱患的預(yù)測預(yù)警能力等，形成了不可復(fù)制的企業(yè)核心競爭力。推動智能制造，是積極應(yīng)對國際國內(nèi)環(huán)境的需要。在百年未有之大變局的形勢下，不斷通過技術(shù)創(chuàng)新、組織創(chuàng)新和模式創(chuàng)新，不斷響應(yīng)市場的需求變化，不斷適應(yīng)新形勢、新任務(wù)和新要求。推動智能制造，是著眼企業(yè)長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略規(guī)劃和發(fā)展，是實現(xiàn)換道超車的需要，是企業(yè)從優(yōu)秀向典范的轉(zhuǎn)變的需要。智能制造是一場產(chǎn)業(yè)革命，就像網(wǎng)店與實體店、電動汽車與傳統(tǒng)汽車、膠卷相機(jī)與數(shù)碼相機(jī)的關(guān)系，只有找準(zhǔn)道路，錨定目標(biāo)，才能實現(xiàn)企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和升維重塑。

《中國制造2025》明確提出：“加快推動新一代信息技術(shù)和制造技術(shù)的融合發(fā)展，把智能制造作為兩化深度融合的主攻方向，著力發(fā)展智能裝備和智能產(chǎn)品，推動生產(chǎn)制造過程智能化，培育新型生產(chǎn)方式，全面提升企業(yè)研發(fā)，生產(chǎn)制造、管理和服務(wù)的智能化水平”。智能工廠是智能制造技術(shù)在生產(chǎn)制造過程智能化的具體實現(xiàn)，包括計劃管控智能化、過程協(xié)同智能化、設(shè)備互聯(lián)互通智能化、能源管控智能化、質(zhì)量管控智能化、管理決策智能化、績效評價智能化等企業(yè)生產(chǎn)制造和經(jīng)營管理的各個環(huán)節(jié)。

2 企業(yè)推動智能制造的思考

（1）深入理解智能制造。智能制造是以數(shù)字化核心，以數(shù)據(jù)驅(qū)動為基礎(chǔ)，運用“云大物移”智能技術(shù)解決和突破企業(yè)生產(chǎn)制造過程中的難點、痛點和瓶頸問題，利用生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的自感知、自學(xué)習(xí)、自執(zhí)行、自適應(yīng)和自決策，對生產(chǎn)現(xiàn)場的“人機(jī)料法環(huán)”多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的全面采集和分析，發(fā)現(xiàn)并消除導(dǎo)致生產(chǎn)瓶頸、質(zhì)量缺陷和設(shè)備故障等環(huán)節(jié)的深層次原因，努力實現(xiàn)生產(chǎn)制造全流程的可視化和透明化，不斷提高生產(chǎn)制造能力，提質(zhì)控本降耗增效，提升企業(yè)核心競爭力。

（2）理念先行，知行合一，堅持?jǐn)?shù)字化思維。企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，智能制造工作的推進(jìn)需要自上而下推行數(shù)字化理念，從部門、崗位的角度培養(yǎng)和灌輸全員的數(shù)字化理念和思維，逐步打破以往傳統(tǒng)的設(shè)備“管理范式”，用數(shù)字化角度發(fā)現(xiàn)問題、思考問題，用數(shù)字化工具和手段解決問題，提升全員數(shù)字化思維和素養(yǎng)并在日常工作認(rèn)真實踐，逐步形成企業(yè)的數(shù)字化文化。在企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中，智能工廠建設(shè)中，最難的不是具體的智能技術(shù)的應(yīng)用，而是對現(xiàn)有組織、流程、習(xí)慣變革時的難點和痛點。

（3）堅持問題導(dǎo)向和目標(biāo)導(dǎo)向，持續(xù)學(xué)習(xí)迭代。一方面，要緊緊圍繞《智能制造能力成熟的模型》的國家標(biāo)準(zhǔn)，在成熟度要求和制造能力等各環(huán)節(jié)，逐步實施開展，不斷提升企業(yè)智能制造能力成熟度的等級。另一方面，要不斷強(qiáng)化對業(yè)務(wù)知識的理解和掌握，深刻洞悉業(yè)務(wù)流程中的痛點、堵點和難點問題，尋求數(shù)字化、智能化解決方案。同時，追蹤新技術(shù)、新設(shè)備的發(fā)展和應(yīng)用，借鑒行業(yè)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗和做法，不斷拓展企業(yè)智能化場景，實現(xiàn)生產(chǎn)制造全流程、全環(huán)節(jié)的信息感知，以訂單為驅(qū)動的資源能夠全景可視化，包括原輔料、生產(chǎn)計劃、設(shè)備狀態(tài)、能源供給、質(zhì)量管控和指標(biāo)控制等，并結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計算和數(shù)字孿生等智能技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)生產(chǎn)制造過程的可視化和透明化，成為一個透明工廠，打造一個不斷進(jìn)化的智能新工廠。同時，實現(xiàn)全員、全系統(tǒng)的持續(xù)不斷的升級迭代，形成全員終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣，促使組織不斷進(jìn)步，各系統(tǒng)不斷依據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行迭代優(yōu)化，成為一個不斷進(jìn)化、不斷迭代的智能新工廠。

（4）“人智驅(qū)動”向“數(shù)智驅(qū)動”的轉(zhuǎn)變。在技術(shù)層面，充分運用數(shù)字化技術(shù)、智能化技術(shù)推進(jìn)“人機(jī)物”的互聯(lián)和互通，實現(xiàn)人、設(shè)備、環(huán)境的智能協(xié)同，人與設(shè)備、環(huán)境能夠?qū)υ?，讓生產(chǎn)制造各個環(huán)節(jié)聯(lián)系更密切、協(xié)同更充分、控制更精準(zhǔn)，成為一個高效集成的工廠。在業(yè)務(wù)層面，以數(shù)據(jù)和信息為驅(qū)動，形成高效的組織協(xié)同，實現(xiàn)各部門、各專業(yè)的聯(lián)動，打破部門與專業(yè)壁壘，形成集智攻關(guān)機(jī)制，讓共性問題流程化、制度化，讓個性問題專業(yè)化、知識化，實現(xiàn)輔助判斷更準(zhǔn)確、輔助決策更科學(xué)，通過各設(shè)備、系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)和決策經(jīng)驗的不斷積累，不斷自學(xué)習(xí)、自分析和自適應(yīng)，讓工廠更聰明、更智能。

3 企業(yè)設(shè)備管理智能化思考

（1）數(shù)據(jù)驅(qū)動，夯實設(shè)備的數(shù)字化基礎(chǔ)。智能制造，設(shè)備是基礎(chǔ)和關(guān)鍵因素，要求設(shè)備和設(shè)備管理通過自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等技術(shù)，實現(xiàn)更加高效、高質(zhì)、低成本、靈活的生產(chǎn)與服務(wù)模式，從而提升企業(yè)的競爭力，支撐行業(yè)和企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。目前，工業(yè)企業(yè)一些關(guān)鍵生產(chǎn)、設(shè)備、工藝管控、能源和安全環(huán)節(jié)還存在一些數(shù)據(jù)采集不完整，不齊全的情況，做好生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)一些關(guān)鍵工藝設(shè)備、關(guān)鍵工序等重點環(huán)節(jié)設(shè)備的數(shù)字化改造和升級，發(fā)揮設(shè)備數(shù)據(jù)“眼鼻舌”作用，實現(xiàn)生產(chǎn)制造全環(huán)節(jié)的設(shè)備運行數(shù)據(jù)和、維護(hù)數(shù)據(jù)和工藝數(shù)據(jù)的全面采集、匯總和分析，為設(shè)備管理業(yè)務(wù)數(shù)字化打好基礎(chǔ)。

（2）業(yè)務(wù)數(shù)字化，實現(xiàn)設(shè)備管理業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的可視化和透明化。聚焦行業(yè)、企業(yè)生產(chǎn)制造過程的痛點、難點和“卡脖子”的瓶頸點，通過智能制造形成該環(huán)節(jié)的突破。通過數(shù)據(jù)匯聚和互聯(lián)互通互操作，基于數(shù)據(jù)解決生產(chǎn)制造過程的難點和痛點。用數(shù)據(jù)指導(dǎo)生產(chǎn)計劃、設(shè)備管控、工藝質(zhì)量和能源管控等環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)這一核心驅(qū)動要素的作用。生產(chǎn)設(shè)備的每道流程都清晰可見，高度透明，設(shè)備通過對所感知（采集）的實時有效的數(shù)據(jù)傳送到云計算數(shù)據(jù)中心，通過所建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析；如異常停機(jī)觸發(fā)緊急維修流程，同時推送故障常規(guī)備品備件預(yù)約單，推薦領(lǐng)用地點，推送建議維修人員，提醒必備維修工具集，預(yù)測維修時間過長則觸發(fā)備用機(jī)臺。

（3）以數(shù)據(jù)為核心，構(gòu)建企業(yè)設(shè)備全生命周期的智能管控系統(tǒng)。圍繞企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需要和智能制造工作推進(jìn)，通過建立設(shè)備全生命周期的智能管控平臺,建立設(shè)備管理智能化管控模型，構(gòu)建基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的設(shè)備智能管控新模式，實時感知設(shè)備運行過程，科學(xué)評價設(shè)備健康狀態(tài)，基于工業(yè)大數(shù)據(jù)分析預(yù)測設(shè)備劣化趨勢，推動設(shè)備精細(xì)化設(shè)備管理和預(yù)測性維護(hù)，提升設(shè)備運行的效率、可靠性和精度保持性，提高設(shè)備管理的科學(xué)性，通過提升設(shè)備狀態(tài)感知能力、設(shè)備實時分析能力、設(shè)備狀態(tài)預(yù)測能力、設(shè)備評價管控能力和設(shè)備共創(chuàng)共享能力，為生產(chǎn)、質(zhì)量和成本管控做好堅實保障和支撐。

（4）以目標(biāo)和問題為導(dǎo)向，設(shè)備管理業(yè)務(wù)流程和績效指標(biāo)（KPI）為抓手，開展設(shè)備全生命周期的各類數(shù)據(jù)（運行數(shù)據(jù)、成本數(shù)據(jù)、效能數(shù)據(jù)等）進(jìn)行采集和監(jiān)控，形成包括運行數(shù)據(jù)庫、績效指標(biāo)庫，維護(hù)維修經(jīng)驗庫、改善決策支持庫等數(shù)據(jù)庫的設(shè)備虛擬數(shù)據(jù)中心，通過對全面、精確地采集分析和精準(zhǔn)預(yù)測相關(guān)設(shè)備類指標(biāo)，為設(shè)備狀態(tài)分析、故障預(yù)測、維護(hù)維修和設(shè)備管理績效指標(biāo)評價提供可量化的數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。基于以上數(shù)據(jù)的分析和支撐，從設(shè)備運行效率、消耗、故障、設(shè)備狀態(tài)和能源等多維度實現(xiàn)設(shè)備綜合運行效能和績效的全局分析，最終實現(xiàn)企業(yè)設(shè)備管理全流程、全生命周期的可視化、透明化管控，推動設(shè)備管理的持續(xù)提升，實現(xiàn)設(shè)備綜合效能最大化。

（5）發(fā)揮智能制造技術(shù)賦能設(shè)備管理業(yè)務(wù)的作用，實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)全面感知、實時分析、狀態(tài)預(yù)測、輔助決策和精準(zhǔn)執(zhí)行，降低設(shè)備運行過程的不確定性，全面提升設(shè)備狀態(tài)感知能力、實時分析能力、狀態(tài)預(yù)測能力和共創(chuàng)共享能力（圖1）。

圖1 設(shè)備管理智能化管控模型

4 未來設(shè)備管理智能化的展望

面向智能制造的設(shè)備管理系統(tǒng)將更加適應(yīng)制造型企業(yè)的生產(chǎn)節(jié)奏和工藝管控的要求，滿足大規(guī)模定制化、產(chǎn)品個性化、設(shè)備健康多樣化、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、決策需求動態(tài)化的發(fā)展要求，支撐企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的要求，在保障設(shè)備可靠性、安全性的前提下，通過智能制造的推進(jìn)，實現(xiàn)設(shè)備管理業(yè)務(wù)數(shù)字化、數(shù)字業(yè)務(wù)化，基于數(shù)據(jù)驅(qū)動，建立設(shè)備管理模型，提高設(shè)備管理綜合效能，最大限度地降低企業(yè)設(shè)備管理成本，提高企業(yè)核心競爭力，為企業(yè)智能工廠建設(shè)，數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供支撐和保障，全力推動制造型企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。