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Information智能制造是什么?傳統制造業為什么要向智能制造轉型?
時間:2025-08-14文章編輯:防爆云
一、智能制造的定義與核心特征
智能制造,這一術語在近年來頻繁出現在工業界和學術界,它代表著制造業的未來方向。簡單來說,就是將傳統的工業制造與現代信息技術深度融合,形成一個智能化的工業生態系統。智能制造不僅包括工業互聯網,還涵蓋了材料、設計、工藝等多個方面。這一概念的核心在于利用工業制造技術和工業互聯網技術,實現生產過程的自動化、智能化和網絡化。工業制造技術,包括先進裝備、先進材料和先進工藝,是決定制造邊界與制造能力的根本。先進裝備主要指的是那些高自動化水平的設備,它們能夠實現“機器換人”,從而提高制造的智能化和自動化水平。而工業互聯網技術,包括智能傳感控制軟硬件、新型工業網絡和工業互聯網平臺等,是提高生產效率、優化資源配置效率、創造差異化產品和實現服務增值的關鍵。工業互聯網被視為智能制造的基礎,它能夠實現人、機、物全面互聯的新型網絡基礎設施。面向企業的CIO、CTO、CDO等信息化主管與核心業務管理人員,工業互聯網幫助他們在企業的各項生產經營業務中確定其作用與應用模式,形成智能化發展的新興業態和應用模式。工業互聯網的目標是在數字空間中投射物理形式的企業,并基于此實現深度感知、智能決策、精準管控的IT/CT/OT一體化工業系統。在智能制造中,數字化工廠是首要任務。企業內部需要打通數據鏈,通過智能傳感、物聯網等技術打造全業務鏈數據的實時采集和全面貫通的泛在互聯的工業互聯網平臺。在此基礎上,構建數字化供應鏈管理體系,打造數字化駕駛艙,實現經營管理的可視化和透明化。
上圖是在BI工具的幫助下生成的一個綜合管理駕駛艙,通過這個駕駛艙,我們可以看到企業運營過程中的各部分的數據信息,為企業基于生產運營數據重構戰略布局、運營管理和市場服務提供了便利,也服務于形成最終的數據驅動的高效運營管理模式,提升智能決策、精益制造和精準服務能力。因此,智能制造的核心特征不僅體現在生產過程的高度自動化和智能化,還體現在整個生產系統的互聯互通和數據驅動的決策能力。具體來看,即以下幾個方面:
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自動化:智能制造通過自動化技術,減少了人工操作,提高了生產效率和準確性。例如,在汽車制造領域,機器人可以24小時不間斷地進行精確的焊接和裝配工作。
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智能化:智能制造系統能夠通過數據分析和機器學習,自我優化生產流程。這意味著系統能夠預測并適應生產中的變化,如自動調整生產線以應對不同型號產品的生產。
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網絡化:智能制造強調設備和系統之間的互聯互通。通過物聯網技術,生產設備可以相互通信,共享數據,實現更高效的資源管理和生產調度。
二、智能制造的痛點識別
盡管智能制造帶來了許多機遇,但在實施過程中,企業也面臨著一系列挑戰和痛點。以下是一些主要的痛點及其對企業轉型的影響:-
成本問題:智能制造的初期投資往往較高,包括購買先進的自動化設備、建立數據中心和培訓員工等。這些成本可能會讓一些企業望而卻步,尤其是對于資金鏈緊張的中小企業。
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技術復雜性:智能制造涉及的技術非常復雜,包括機器人技術、物聯網、大數據分析等。企業需要有足夠的技術實力和專業知識來管理和維護這些系統,這對于許多傳統制造業企業來說是一個巨大的挑戰。
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文化阻力:智能制造要求企業進行文化變革,從以人為中心的生產方式轉變為以數據和技術為中心的生產方式。這種轉變可能會遇到員工的抵觸,特別是對于那些習慣于傳統工作方式的老員工。
三、智能制造全流程及應用場景分析
接下來,我們來具體講一講智能制造的流程管理和應用場景問題。智能制造的全流程是一個涵蓋了產品從設計、生產、物流到銷售的閉環系統。它通過集成先進的信息技術、自動化技術和數據分析,實現生產流程的自動化、智能化和網絡化。下面,讓我們結合幾張圖片來具體了解智能制造全流程的各個環節,以及這些環節是如何通過智能制造技術實現優化的。1.設計與計劃階段
在智能制造的全流程中,設計和計劃階段是起點。在這個階段,企業利用計算機輔助設計(CAD)和計算機輔助工程(CAE)等軟件工具來進行產品設計和性能模擬。這樣不僅可以縮短設計周期,還能在生產之前預測產品的性能,從而優化設計。2.生產制造階段
生產制造是智能制造全流程中的核心環節。在這個階段,自動化生產線和智能機器人被廣泛應用于實現精準的裝配任務,確保產品質量和一致性,同時,BI工具也被越來越多地運用于其中。例如,這張“車間生產管理大屏”的圖片提供了一個全面的生產監控界面,通過實時監控,我們可以直觀地看到不同產品線的一次通過率、產線出勤、不良率等的情況。根據這張圖片,我們來具體梳理一下它都包含了哪些內容:一次通過率統計:這反映了生產線的效率和穩定性。一次通過率高意味著生產過程中的浪費和返工較少,生產效率較高。表格列出了六條產品線的一次通過數和一次未合格數,顯示了每條產品線的合格率。-
產品線1:175815個一次通過,34個未合格。
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產品線2:345423個一次通過,145個未合格。
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產品線3:24554個一次通過,24個未合格。
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產品線4:768909個一次通過,327個未合格。
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產品線5:34589個一次通過,43個未合格。
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產品線6:242532個一次通過,14個未合格。
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展示了不同訂單號的未齊套物料、需求、庫存情況。
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例如,訂單號60424有456347個未齊套物料,需求為-98102,庫存為35837。
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顯示了當日和當月的總產量,分別為147,164和165,715。
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日目標達成率為83%,月投入產出比為74%。
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顯示了產線的出勤人數和缺勤人數。
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顯示了產品的不良率為2.38%。
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列出了兩個產品的具體質檢數據,包括通過質檢數和未通過質檢數。
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產品1:通過質檢數為3161,未通過質檢數為77。
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列出了三個設備的監控狀態,包括設備編號、所屬產品線、狀態、開始時間、異常代碼、產量損失和影響工時。
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設備編號分別為SYJ69、RM67、FDI68,狀態分別為正常、低、正常。
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例如,設備SYJ69屬于產品線2,狀態為正常,開始時間為12-31 15:00:00,異常代碼為784,產量損失為57817,影響工時為21。
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列出了六個生產部門的月投入(MTD)和月產出(MTD)。
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例如,生產一部的投入為138747,產出為11780。
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顯示了產能效率和單位成本的控制情況,包括工時成本、采購成本和BOM成本。
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顯示了一天內不同時間段的產能效率變化,從8:00到13:00。
3.物流與供應鏈管理階段
智能制造還涉及到物流與供應鏈管理的優化。通過實時監控和數據分析,企業可以優化物流路徑,減少擁堵和延誤。從這張倉儲物流綜合管理圖中,我們可以看到西區倉庫、碼頭的車流、人流、物流的實時監控情況,這也體現了BI工具在智能制造中的具體應用:幫助管理人員及時了解物流狀態,快速響應進度。4.質量控制階段
質量控制是確保產品符合標準的重要環節。在智能制造中,通過實時數據監控和分析,企業可以及時發現生產中的問題,并采取相應措施。在前面已經分析過的那張車間生產管理大屏的圖片中,不良率和未通過質檢的產品數量也被實時展示了出來。這些數據的可視化對于產品質量控制以及對于幫助企業持續改進產品質量非常重要。5.銷售與服務階段
智能制造的全流程也包括了銷售與服務階段。通過大數據分析消費者偏好,企業可以定制化生產滿足市場需求的產品。同時,智能制造系統還可以通過收集和分析客戶反饋,不斷優化產品和服務。通過集成先進的信息技術和自動化技術,智能制造的全流程可以實現從設計到生產,再到物流、質量控制和銷售服務的全過程優化。我們總的來說,智能制造的應用場景其實是非常廣泛的,以下我列出了幾個簡單的行業例子,如果大家對這方面比較感興趣的話,可以評論區評論需要,我再找合適的時間跟大家分享:-
汽車制造業:在汽車制造業中,智能制造的應用可以大大提高生產效率和產品質量。例如,通過使用機器人進行焊接和裝配,可以確保每個部件的精確性和一致性。此外,智能制造系統可以根據市場需求快速調整生產線,生產不同型號和配置的汽車。
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電子制造業:在電子制造業中,智能制造可以實現高度的定制化生產。通過靈活的生產線和智能調度系統,企業可以快速響應市場變化,生產出滿足消費者個性化需求的電子產品。
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醫療設備制造業:在醫療設備制造業中,智能制造可以提高產品的質量和可靠性。通過精確的自動化生產和嚴格的質量控制,可以確保醫療設備的安全性和有效性。
四、智能制造的長期投資回報分析
上面講完了智能制造的核心定義、痛點和流程,相信大家已經能意識到智能制造相比于傳統制造的優越性了。確實,智能制造的長期投資回報是顯著的,以下我將通過簡要列舉一些主要的回報和實現方式,提醒對智能制造心動的朋友及時抓住不可多得的機遇:-
成本節約:通過自動化和優化生產流程,智能制造可以顯著降低生產成本。例如,自動化生產線可以減少人工成本,同時提高生產效率,減少浪費。
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收入增長:智能制造可以提高產品質量和生產效率,從而增加產品的市場競爭力,帶動收入的增長。此外,智能制造還可以通過快速響應市場變化,生產出滿足消費者需求的產品,進一步增加收入。
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市場競爭力提升:智能制造可以提高企業的靈活性和響應速度,使其能夠快速適應市場變化,從而提高市場競爭力。例如,通過智能制造系統,企業可以迅速調整生產線,生產出滿足市場需求的產品。