CGMA通用機械行業(yè)企業(yè)智能制造調(diào)研報告
調(diào)研時間:2023年9月18-22日
調(diào)研企業(yè):杭氧集團股份有限公司、上海漢鐘精機股份有限公司、上海阿波羅機械股份有限公司、上海凱泉泵業(yè)(集團)有限公司、南通大通寶富風(fēng)機有限公司、江蘇神通閥門股份有限公司、中核蘇閥科技實業(yè)股份有限公司、日立產(chǎn)機蘇州
壓縮機有限公司
隨著新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合,智能制造已由理念普及、試點示范進入重點推廣、深度應(yīng)用的新階段,發(fā)展路徑則從建設(shè)智能化示范工廠向推廣智能制造優(yōu)秀場景轉(zhuǎn)變,以先進典型帶動新技術(shù)、新裝備、新模式加速推廣應(yīng)用。一方面,聚焦工藝設(shè)計、生產(chǎn)作業(yè)、質(zhì)量管控等制造業(yè)核心環(huán)節(jié);另一方面,智能化數(shù)字化轉(zhuǎn)型向制造業(yè)價值鏈上下游等多環(huán)節(jié)延伸。
為進一步了解行業(yè)企業(yè)智能制造發(fā)展情況,9月18-22日,中國通用機械工業(yè)協(xié)會智能制造調(diào)研組赴江浙滬地區(qū)會員企業(yè)走訪調(diào)研智能制造實施情況,調(diào)研企業(yè)主要為空分、泵、壓縮機、風(fēng)機和閥門行業(yè)企業(yè),調(diào)研組深入車間生產(chǎn)一線,并與調(diào)研企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人深入座談,了解智能化生產(chǎn)和智能化產(chǎn)品情況。
01 調(diào)研情況:智能制造發(fā)展呈現(xiàn)新亮點
圍繞黨的二十大報告和“十四五”規(guī)劃提出的推動制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展,通用機械行業(yè)結(jié)合自身業(yè)務(wù)模式、生產(chǎn)流程,有序推進智能制造。
通用機械屬于離散型制造,普遍為非標(biāo)定制化產(chǎn)品,具有小批量、多品種特點;智能化生產(chǎn)的投入門檻高、持續(xù)長,降本增效難度較大。調(diào)研發(fā)現(xiàn),行業(yè)優(yōu)勢企業(yè)在推行智能制造中充分結(jié)合自身管理模式、生產(chǎn)流程以及人員素質(zhì),有的放矢、循序漸進地推進智能制造,特別是在工藝流程、信息互通方面進行了大量嘗試。這些企業(yè)堅持研發(fā)投入,在工業(yè)數(shù)字仿真設(shè)計軟件、MES系統(tǒng)、條碼化管理(工件二維碼標(biāo)識)、數(shù)字化追溯、在線無損檢測、產(chǎn)品智能運維、遠程在線監(jiān)控等方面積極進行生產(chǎn)智能化和產(chǎn)品智能化方面進行了積極的探索,一套帶有行業(yè)特色的智能制造整體解決方案在行業(yè)龍頭企業(yè)的帶動下正逐步成型。
一是聯(lián)通生產(chǎn)工序,提升生產(chǎn)效率。企業(yè)結(jié)合行業(yè)特點和自身要素,開展相關(guān)軟件二次開發(fā),實現(xiàn)供應(yīng)商管理、物料管理、工藝流程、產(chǎn)品檢測和客戶管理數(shù)據(jù)互通,通過互聯(lián)互通與數(shù)據(jù)要素激活釋放新動能。凱泉泵業(yè)、漢鐘精機、中核蘇閥等企業(yè)由于工藝離散化程度高,針對CRM、MES、CAPP、PLM等業(yè)務(wù)系統(tǒng)開展二次開發(fā)與系統(tǒng)集成,提升了企業(yè)研發(fā)管理、生產(chǎn)管理、供貨管理等業(yè)務(wù)的運行和銜接效率,大幅提高了生產(chǎn)效益。部分企業(yè)車間管理實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)設(shè)備運行狀態(tài)在線檢測和實時監(jiān)控,并對生產(chǎn)質(zhì)量和、故障進行報警和診斷分析和告警情況,在提高生產(chǎn)效率的同時,保證產(chǎn)品質(zhì)量。生產(chǎn)過程采用二維碼、條形碼、電子標(biāo)簽、移動掃描終端等自動識別技術(shù)設(shè)施、生產(chǎn)任務(wù)指揮調(diào)度、車間作業(yè)計劃生成情況。
二是貫通產(chǎn)業(yè)鏈條,實現(xiàn)生產(chǎn)周期信息化。企業(yè)積極加入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,通過創(chuàng)新性的推廣物料、產(chǎn)品、設(shè)備“二維碼”標(biāo)識,實現(xiàn)供應(yīng)商、生產(chǎn)工藝流程、產(chǎn)品檢測和客戶數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。漢鐘精機、神通閥門等圍繞車間場景搭建了工件條碼識別與身份查詢系統(tǒng),可以大幅提高制造環(huán)節(jié)信息透明度,實現(xiàn)柔性自動化生產(chǎn)線的庫存管理、自動送料、質(zhì)量追溯、故障報修、動態(tài)鑒偽等功能。其中神通閥門積極加入國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,通過原料、配件和產(chǎn)品的“二維碼”身份查詢顯示故障報修、動態(tài)鑒偽等8個分類,推動閥門行業(yè)質(zhì)量追溯、售后運維環(huán)節(jié)透明度提升,可顯著推動企業(yè)質(zhì)量追溯、提升售后運維環(huán)節(jié)透明度,對行業(yè)起到示范作用;大通寶富的產(chǎn)品選型數(shù)字化平臺,保證了在員工端、制造端、產(chǎn)品端、營銷端和客戶端的數(shù)據(jù)互通,讓信息在整個產(chǎn)品生命周期實現(xiàn)對接,并實現(xiàn)客戶可實時查看產(chǎn)品進度。
三是引入先進制造手段,實現(xiàn)機器換人。企業(yè)大力引進智能倉儲、AGV配送、機器人裝卸投料,實現(xiàn)車間流程數(shù)字化。漢鐘精機打造大型智慧倉儲,引進MIRLE(盟立自動化)存取設(shè)備,實現(xiàn)全自動送料、AGV配送,再由機器人遞送至機床銑、磨環(huán)節(jié),車床可全自動換刀。中核蘇閥運用先進機器人、巷載技術(shù)改造柔性智能化產(chǎn)線,使用線下專用裝夾、零點快換,讓產(chǎn)線適應(yīng)小批量、多品種特點,解決離散環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)化、批量化生產(chǎn)難題。
四是產(chǎn)品智能化,制造服務(wù)化。隨著智能制造理念的不斷深化,智能制造的理念逐步向產(chǎn)品智能化、制造服務(wù)化延伸。企業(yè)加大產(chǎn)品向高端化、智能化升級,推動傳統(tǒng)制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型。中核蘇閥自主研發(fā)智慧水務(wù)閥門、智能執(zhí)行器,實現(xiàn)了閥門運行狀態(tài)的在線檢測監(jiān)控,極大提高核電站運維安全、城市水務(wù)管理便捷性。杭氧股份立足氣體運營場景數(shù)字化服務(wù),建成
空分設(shè)備遠程
監(jiān)控系統(tǒng),著力解決氣體運維信息孤島、產(chǎn)銷錯配、設(shè)備智能化調(diào)節(jié)等問題。
02 問題發(fā)現(xiàn):摸著石頭過河,關(guān)鍵環(huán)節(jié)(設(shè)備、軟件)受制于人
通過調(diào)研我們發(fā)現(xiàn),行業(yè)企業(yè)推進智能制造領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)十分缺乏經(jīng)驗,欠缺可以借鑒的成功案例。在實際推進智能制造的過程中,企業(yè)也仍然是頭痛醫(yī)頭,缺乏章法。
一是孤島依然存在,缺乏體系標(biāo)準(zhǔn)。目前智能制造在行業(yè)推廣最為普遍的問題是存在三種類型的孤島:信息孤島、自動化孤島,以及信息系統(tǒng)與自動化系統(tǒng)之間的孤島??刂葡到y(tǒng)、系統(tǒng)軟件等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)薄弱,技術(shù)體系不夠完整,由于沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和接口標(biāo)準(zhǔn),企業(yè)在進行智能制造系統(tǒng)搭建過程中特異化和非標(biāo)化趨勢明顯,造成時間和金錢成本過高,不利于智能制造在行業(yè)中的普遍推廣。
二是高端設(shè)備受制于人,生產(chǎn)運維受限。高端設(shè)備仍然是瓶頸,跟不上企業(yè)智能制造發(fā)展的要求?,F(xiàn)有的智能制造裝備多集中于產(chǎn)業(yè)中下游,比如機器人產(chǎn)業(yè)以系統(tǒng)集成企業(yè)為主,而高端數(shù)控機床與高精度的測量測試設(shè)備仍需大量依賴進口。
三是關(guān)鍵零部件依賴進口,智能產(chǎn)品競爭力不足。新型傳感器、高端控制系統(tǒng)、高性能液壓件與氣動原件、高端軸承以及高端伺服電機、減速器和控制系統(tǒng)對外依存度很高,造成相關(guān)產(chǎn)品競爭力不足。
四是人才不足,新業(yè)態(tài)需求新技能人才。“互聯(lián)網(wǎng)+”和智能制造時代對技術(shù)技能人才知識結(jié)構(gòu)復(fù)合型的要求更高,其催生的新產(chǎn)業(yè)生態(tài)更是需要大量合適勞動力,特別是生產(chǎn)工藝與智能制造體系結(jié)合的技術(shù)人員。如果不能形成智能人才支撐,企業(yè)可能跌入轉(zhuǎn)型陷阱:有智能工廠,卻沒有人操作。
五是建設(shè)成本大,周期長,企業(yè)顧慮多。智能制造是一個系統(tǒng)工程,企業(yè)既需要相當(dāng)數(shù)量的資金購買相關(guān)的設(shè)備,還需要建設(shè)相關(guān)的數(shù)字化系統(tǒng),也需要相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)人才對這些系統(tǒng)進行運維與改造。而中小企業(yè)普遍具有資金數(shù)量少、資金流轉(zhuǎn)快、融資難的特點,動輒上百萬、幾千萬的資金投入,成為制約中小企業(yè)開展智能制造建設(shè)的短板。同時,通用機械行業(yè)的離散型、定制型制造方式,使智能制造系統(tǒng)的建立需要長期持續(xù)性改進與更新,需要資金使用的長期性規(guī)劃。
03 政策建議:加強頂層設(shè)計,精準(zhǔn)施策構(gòu)建健康的產(chǎn)業(yè)生態(tài)
基于上述調(diào)研發(fā)現(xiàn),以問題為導(dǎo)向,建議國家相關(guān)政策考慮行業(yè)實際情況,精準(zhǔn)施策,有力推進通用機械行業(yè)智能制造。
首先,加強頂層設(shè)計,推進縱向集成。建議政府發(fā)揮政策引導(dǎo)和支持的作用,在自主軟件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,推動促進信息系統(tǒng)和自動化系統(tǒng)的集成和接口標(biāo)準(zhǔn)化,以解決企業(yè)各個制造環(huán)節(jié)“信息孤島”的互聯(lián)互通。
其二,推動“小企業(yè)+大平臺”體系建設(shè)。企業(yè)完全依托自身實施智能化改造的能力非常有限,希望借助政府、第三方公共服務(wù)平臺等大網(wǎng)絡(luò)平臺幫助中小企業(yè)從資金、技術(shù)、市場、人才等方面推動企業(yè)智能化改造;
其三,重視“龍頭企業(yè)”的標(biāo)桿引領(lǐng)和示范作用。建議建立龍頭企業(yè)引領(lǐng)帶動中小企業(yè)推進信息化、智能化的發(fā)展機制,提升中小企業(yè)智能化水平。支持大中小企業(yè)間開放合作,鼓勵產(chǎn)業(yè)鏈上大中小企業(yè)的協(xié)作發(fā)展,支持企業(yè)間圍繞智能制造實施橫向集成合作,構(gòu)建一體化供應(yīng)鏈體系。
其四,引導(dǎo)各類基金參與企業(yè)智能化改造。落實中小企業(yè)發(fā)展相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策,創(chuàng)新企業(yè)技改資助模式,引入投資基金對中小企業(yè)智能化改造提供資金支持,同時引導(dǎo)社會資本增加投入,解決智能化改造投入大、周期長的問題。
其五,形成產(chǎn)教融合人才培養(yǎng)模式。被調(diào)研企業(yè)一致認(rèn)為,企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型要經(jīng)歷從“自動化到智能化再到數(shù)字化”的過程,在這個轉(zhuǎn)化過程中企業(yè)高管重視是重點,人才是關(guān)鍵。但對于這種復(fù)合型人才的培養(yǎng),目前企業(yè)和高校暫時還不能承擔(dān)起全部的責(zé)任。倡導(dǎo)政府部門、行業(yè)協(xié)會、制造企業(yè)、職業(yè)院校充分發(fā)揮各自優(yōu)勢,共建一批產(chǎn)教融合智能制造產(chǎn)業(yè)學(xué)院,強化教育資源市場配置機制,實現(xiàn)新職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的實時更新、人才供需數(shù)量的精準(zhǔn)對接。
總之,通用機械行業(yè)要實現(xiàn)智能制造,應(yīng)當(dāng)構(gòu)建健康的產(chǎn)業(yè)生態(tài);要發(fā)揮好行業(yè)龍頭企業(yè)帶動效應(yīng),發(fā)揮好產(chǎn)業(yè)鏈鏈主的引領(lǐng)作用;要加強金融扶持,為企業(yè)的智能化改造提供必要的資本保障;而培養(yǎng)多層次的智能制造人才,是智能制造供需雙方當(dāng)前的緊迫需求,需要多方協(xié)作,完善智能制造人才培養(yǎng)體系。
04 行業(yè)發(fā)展:結(jié)合實際,循序漸進推進智能制造
通用機械行業(yè)企業(yè)以中小企業(yè)居多,相當(dāng)一部分中小企業(yè)仍處在從機械化轉(zhuǎn)向數(shù)字化的初級階段,信息化、自動化基礎(chǔ)薄弱,受技術(shù)、人才、資金等條件制約,尚未實現(xiàn)數(shù)字化制造轉(zhuǎn)型,距離智能制造還有很大落差,未來智能制造之路還有很長一段時間需要去探索。為此,我們對通用機械行業(yè)中小企業(yè)的智能化改造也提出建議:
一是加強信息化建設(shè),中小企業(yè)在實施智能制造之前需要進行信息化建設(shè)。信息化建設(shè)是實現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ),包括企業(yè)內(nèi)部信息化建設(shè)和與外部的信息化對接。中小企業(yè)可以建立企業(yè)信息化管理體系,推行信息化流程和制度,提高信息化水平,為智能制造打下堅實基礎(chǔ)。
二是推行人才培養(yǎng)計劃,實施智能制造需要有專業(yè)的人才支持。中小企業(yè)應(yīng)該推行人才培養(yǎng)計劃,吸引優(yōu)秀的人才進入企業(yè),提高企業(yè)的智能化水平。企業(yè)可以通過與培訓(xùn)機構(gòu)合作、培養(yǎng)內(nèi)部員工等方式進行人才培養(yǎng),建立起一支高素質(zhì)的智能制造人才隊伍。
三是優(yōu)化生產(chǎn)流程,實施智能制造需要企業(yè)對生產(chǎn)流程進行全面優(yōu)化。中小企業(yè)可以通過工藝優(yōu)化、流程優(yōu)化、設(shè)備優(yōu)化等方式提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量水平。同時,企業(yè)也需要進行信息化流程優(yōu)化,提高生產(chǎn)管理水平和生產(chǎn)效率。
四是引入智能設(shè)備,中小企業(yè)可以逐步引入智能設(shè)備,實現(xiàn)生產(chǎn)自動化和智能化。企業(yè)可以從一些簡單的自動化設(shè)備開始,逐步引入智能化設(shè)備。企業(yè)也可以考慮與供應(yīng)商合作,租賃設(shè)備或者采購智能設(shè)備,以逐步實現(xiàn)智能制造。
五是加強質(zhì)量管理,實施智能制造需要加強質(zhì)量管理。中小企業(yè)可以通過建立質(zhì)量管理體系、推行全員質(zhì)量管理、加強生產(chǎn)過程控制等方式提高產(chǎn)品質(zhì)量和管理水平。企業(yè)也可以引入先進的質(zhì)量管理技術(shù),實現(xiàn)質(zhì)量管理的智能化和數(shù)字化。
六是建立數(shù)據(jù)安全保障體系,中小企業(yè)在實施智能制造的過程中需要建立數(shù)據(jù)安全保障體系,保障企業(yè)數(shù)據(jù)的安全和隱私。企業(yè)可以通過建立數(shù)據(jù)安全管理制度、加強數(shù)據(jù)加密和備份、強化網(wǎng)絡(luò)安全保護等方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)安全保障。同時,企業(yè)也需要注重員工的數(shù)據(jù)安全教育和意識,提高員工對數(shù)據(jù)安全的認(rèn)知和保密意識。
七是推行智能制造管理模式,企業(yè)在實施智能制造過程中也需要推行智能制造管理模式。企業(yè)可以通過建立數(shù)字化工廠、推行智能制造ERP等方式實現(xiàn)管理模式智能化。企業(yè)也可以借鑒一些先進的管理模式,如精益生產(chǎn)、可持續(xù)制造、智能供應(yīng)鏈等,提高企業(yè)的管理水平和競爭力。
八是積極參與智能制造標(biāo)準(zhǔn)化工作,中小企業(yè)在實施智能制造的同時也應(yīng)積極參與智能制造標(biāo)準(zhǔn)化工作。企業(yè)可以加入智能制造標(biāo)準(zhǔn)化組織,參與標(biāo)準(zhǔn)制定、標(biāo)準(zhǔn)解讀等活動,促進行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化,提高企業(yè)智能制造的可持續(xù)發(fā)展水平。
終上所述,目前我國通用機械行業(yè)智能化數(shù)字化轉(zhuǎn)型仍面臨較多挑戰(zhàn),圍繞智能制造這一行業(yè)重點任務(wù),需從提質(zhì)增效,模式變革,減能降耗三方面發(fā)力。中通協(xié)認(rèn)為智能制造是一個系統(tǒng)工程,推進智能制造一定要堅持問題導(dǎo)向,要緊密結(jié)合通用機械行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,切忌盲目跟風(fēng)、腦子發(fā)熱,一定要結(jié)合行業(yè)實際,結(jié)合企業(yè)自身資源稟賦推進智能化數(shù)字化,讓智能制造真正的發(fā)揮功效。
原標(biāo)題:中通協(xié)通用機械行業(yè)企業(yè)智能制造調(diào)研報告
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