聚焦名企 | 智能制造打造创新奋进的川仪股份
形势倒逼 改革提速
我国是世界第一制造大国,却大而不强,2012年中国制造业增加值为2.08万亿美元,占全球制造业20%,与美国相当。但是,我国制造业以劳动密集型为主,处于产业链前端和价值链低端,利润率偏低,近年来,随着人口红利优势的减弱,我国制造业不再具有低成本优势,产能过剩、产品滞销、质量偏低等问题逐渐凸显,已严重制约了我国制造业的发展。同时,全球工业生产的组织方式和竞争规则正发生重大转变,以美国、德国为代表的国家正着力实施现代制造、工业4.0等举措,致力推动“制造业回归”。越南、缅甸、印度等东南亚新兴经济体开始依靠资源、劳动力等优势吸纳低端制造业,重走中国制造业老路,侵蚀中低端制造业市场。
“德国工业4.0”的来源于全球制造装备领域领头羊地位的危机意识,特别是中国制造业对德国的巨大冲击,借助德国雄厚的综合制造技术优势,核心的工业软件及管理优势,由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助,在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下形成“德国工业4.0”。
在“德国工业4.0”的推动下,尤其是智能制造促使生产率提高和能源价格持续走低等因素促使美国制造业劳动力成本出现明显的下降。较长时间内推行的宽松货币政策,“廉价美元”局面为美国制造业及相关出口带来了明显的价格优势。美国政府产业政策支持和推动制造业发展的力度不断加强,提出了先进制造伙伴计划(AMP)、先进制造业国家战略计划等。
不但发达国家重视制造业的发展,我们的邻居东南亚各国的“东南亚制造”也正在不断蚕食中国外贸的份额,“低生产成本”的吸引,使许多外国投资的中国工厂连根拔起式的转移,把原本投放在中国的资本皆迁往东南亚,尤其是纺织业、制衣业和制鞋业的方兴未艾,成为东南亚经济快速前进的兴奋点。
中国面对国际复杂激烈的竞争局势及国内转型升级的需求,中国制造业已经陷入“前有强敌、后有追兵”的危险境地,面临着生于死的选择。
破除“低端”魔咒,抓住新一轮工业革命的信息化与智能化交汇的重大契机。实现传统制造业的转型升级并向中高端领域扩展,从而在制造业产业链中闯出一条具有中国特色之路。
依托“两化”融合促进制造升级川仪股份在工信部的统一部署与安排下,按照工信部《信息化与工业化融合管理体系 要求》,开展了两化融合贯标工作,确立了“自动化仪器仪表研发能力、自动化仪器仪表精益制造能力、营销与服务能力、集团管控能力”四个两化融合能力,其中“研发能力和精益制造能力”通过现场评定,成为了全国首批通过了两化融合管理体系200家单位之一。
川仪规划设计的两化融合蓝图分为七大板块,底层的数字化车间,中间层包括生产制造管理、营销服务、协同供应、企业资源管理,以及研发设计五个平台化系统,顶层为可视化决策分析系统,形成统一完整的系统。
两化融合是工业化和信息化的融合,工业生产过程装备必须提档升级,在装备改造之前可以借助信息技术有效地进行工厂虚拟化3D设计和模拟,工厂的建设和布局不再像以前那样简单和粗犷,根据工厂场地情况,生产设备能力、加工工艺的要求,采用3D实体设计、对生产制造节拍进行模拟,对厂房布局整体合理性进行评估与改善。公司新建的几条智能生产线都通过了3D模拟设计进行了调整优化,取得了明显效果。
川仪率先在智能电动执行机构M8000产品按照智能化装配生产线的要求进行了试点工作,综合集成各种装配加工、检测检验设备、安灯系统等,原来一个班组配备12人,现在一个班组只有6人,已经形成了有效的生产节拍,每9分钟生产一台执行器,同比产能节省人工25%以上建设完成后,同比原生产模式场地节约30%左右,为下一步AGV小车或装配机器人的应用留下空间,同时整个场地显得宽敞明亮,工作环境更加舒适。
装配生产线综合集成了自动测漏、调试、注油、翻转等多个自动化的控制系统,把人工翻转产品从13次以上减少为0次,由原人工多次注油,注油线偏差、效率低等情况变为自动一次性注油到位,操作人员劳动强度大幅降低。
智能仪器仪表在制造过程中涉及到大量的机加工工艺,如壳体、容室、表体、法兰的机加工等,川仪高度重视精密机械加工,近年来购置了高精密数控加工中心、数控车床、数控铣床、数控激光切割机等多种数控化设备,提高了加工精度。
除自动化装备的改造与升级,川仪还在积极探索工业机器人的应用,目前取得阶段性应用的是焊接机器人和搬运机器人(也叫机械臂)。这是焊接机器人的应用,川仪在外壳制造过程采用点焊机器人进行的焊接,大幅提高了外壳日产量以及点焊质量,保持了焊接的稳定性,飞溅程度小,使产品的质量得到了大幅度的提升。
根据工业仪器仪表制造现场的工件和作业场合要求,需要人工进行上下装,既浪费时间而且人工劳动强度大,引进搬运机器人进行上下装,提高工作效率,降低工人劳动强度,工人可以利用时间进行其他辅助工作。
川仪在生产过程的信息化建设方面,2013年引进了生产制造执行MES系统,主要由生产计划、现场作业、质量管理、物料配送、电子看板、统计分析等系统模块,形成与原来ERP系统的集成,由金蝶ERP的订单通过MRP运算后形成生产计划下达到MES系统,通过接口接收到生产计划后,安排现场作业,每道工序通过条码扫描将作业情况汇报到系统,若出现异常情况,车间品保技术等多部门进行支持,快速解决生产过程中的问题。MES系统同时可以和底层数据库进行集成,将底层的数据库采集到的信息进入产品信息库,产品各项检测参数完整地进行呈现,质量的可靠性可得到保障,在物料配送环节对各种物料进行条码管理,产品整个制造环节得到有效控制,为产品全生命周期追溯提供了有效保障。
为进一步有效地管理数控设备,公司试点建设了机联网DNC系统,把数控代码进行联网管理,对数控设备的使用状态信息进行收集与分析,有利于提高数控设备的利用率,优化数控代码的共享利用,减少编程错误导致的不合格品。
制造的前提是设计,优质的设计离不开信息技术的应用,川仪在二维电子图板和PDM图文档管理系统的基础,进一步改善研发设计质量,引进了高水平的3D设计系统,解决研发设计的产品质量问题,同时建设了CAE虚拟仿真系统,主要引进了流体分析、噪声分析,结构分析等,解决生产工艺对设计的影响,提升生产质量。后期还要进行铸件分析、工况环境模拟等内容的建设,不但为自身产品进行分析和模拟,还能为公司的客户提供工况环境对产品的选型,铸件供应商改进铸件质量,真正形成上下游有效地互动。
川仪经过十五年的信息化建设,目前已经形成了较为完善的ERP管理系统,各分子公司采用金蝶K3系统,从接收订单到原材料采购,MRP的运算,到最终的财务结算,一套完整的管理流程。股份公司采用EAS 集团版的ERP管理系统,人力资源、网点营销资源、集成财务等信息资源集中管理,总部和分部各有特色,各有侧重,一套适合两级管理的集团化信息系统。
政府工作报告提出“互联网+”创新理念,川仪目前营销模式采用布局众多网点,工程式的营销模式,现在尝试探索结合互联网优势,搭建了O2O线上线下平台,实时移动办公端,动态掌握营销、服务、投诉等情况,建立以客户为核心的服务平台,体现“川仪在用户身边,用户在川仪心中”的营销理念,现取得了阶段性成果。
有了丰富的信息源泉,川仪股份采用可视化数据分析工具对相关数据进行采集、管理、形成多元管理报表,以及进行数据深度探索等内容,后期可对多途径收集的数据进行整理和分析,逐步实现大数据应用,不仅为自身的发展提供辅助决策,不断改进产品,为客户提供优势的产品和服务。
紧跟发展大计 思索应对策略2014年,由工信部、发改委、科技部等20多个有关部门,组织50多名院士、100多位行业专家编制《中国制造2025》规划,2015年5月正式提出了从制造大国转向制造强国的国家战略规划,核心目的解决制造“空心化”,实现中国制造走向强大。中国制造三个十年“三步走”的战略: 2025年:进入世界强国之列; 2035年:进入世界强国的中位; 2045年:进入世界强国的领先地位。主要内容包括:一是拥有一定数量世界知名的企业;二是具备高创新能力及竞争力;三是掌握尖端技术和核心技术;四是效率提升与质量安全兼具;五是具备可持续发展的潜力。
我们已经错失前两次工业革命的发展机会,互联网+时代带给我们绝佳的发展机遇,将信息化与我国工业化的历史进程紧密结合起来,打通制造产业链,才可能在向工业化迈进的过程中占得先机。大量数据信息获取成为可能: 物联网、移动互联网、大数据技术融合。制造生产链无缝连接及协同成为可能: 海量生产数据高速、泛在的传输保证。生产制造模式重构及创新成为可能: 物物联结、上下链互通、制造商和供应商、 生产者和消费者紧密联系。
《中国制造2025》重点发展的十大领域:新一代信息技术、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械、农业机械装备。其中工业仪器仪表属于新一代信息技术的子项。
川仪一直在思考我们应该如何应对《中国制造2025》,身处制造行业,如何按照中国制造“2025”的目标要求,通过产品设计、研发、制造等过程的改造升级、达到四个转变的要求?作为提供自动化仪器仪表的专业公司,为适应智能制造市场的应用发展需求,如何进行产品的升级换代?如何在倡导的新行业、新产品扩展布局?
“中国制造2025” 驱动智能新川仪“中国制造2025”带给我们的启示:设备智能是基础、信息交互是桥梁、物物互联是关键。因此、提升传统产品的智能化技术、结合现场总线和互联网技术构建工业物联网平台,提升产品的互联互通能力,从而实现产品的升级转型。以自动化仪表为基础,围绕其数据采集、监视、分析、协同与管理等扩展技术布局,打通智能仪表应用的上下端,构建川仪完整的产品应用生态链。川仪股份的自动化仪器仪表智能制造整体解决方案,不论是流程工业或离散工业的生产流程都要用到各类工业仪器仪表,调节阀、流量计、执行器、变送器等现场执行单元,通过现场总线技术、无线技术、驱动技术等控制层实现现场执行单元信息的采集到仪器仪表数据仓库中,通过控制集成接口,与生产制造执行MES系统集成,最终反映在企业ERP资源管理系统中,形成企业数据信息流动闭环。
信息的最大特点就是流动与共享,面向市场需求,信息引导我们形成仪器仪表研发、设计、制造、应用、服务为一体的良性共赢的生态共享圈,围绕工业互联服务网,采集用户使用仪器仪表的实时现场数据,设计院、科研机构获得客观数据素材,系统模型及控制更加贴近实际,工艺规划布局更加优化,提高企业制造能力,提高产品品质,降低能耗,同时能够提供完整的行业应用解决方案,由制造型企业向生产服务型转型,用户也能够得到装备运维服务,现场工况诊断,优化生产流程。在这个共享的平台上,各方都能抱团取暖,对数据应用进行进一步的挖掘与应用,优质的生态链会不断吸引外部资金的投入。
现在的仪器仪表已经进入了智能时代,尤如NOKIA手机,各种功能都非常出色,但当苹果智能机出现的时代,NOKIA手机面临破产的困境,同样仪器仪表也面临着智能化、功能丰富、依靠互联网+,全面解决用户的多元化需求。
创新驱动才能构建适合中国国情的工业传感器的“高速公路”,工业控制网络兼容工业的1.0、2.0、3.0以及4.0,也能兼容现有通信通道,具有速度高、费用低,用户方便以及工程成本低等诸多特点。
工业制造云和大数据的广泛应用,充分挖掘各类数据,让仪表智能起来,自我管理、远程服务让用户获得综合收益的最大化,利用网络效应,大数据挖掘,万众创新,改善仪表设计,为仪表的广大用户提供增值服务。
用户对产品质量的优化需求,促使制造企业的质量不断提升,设计院对工艺的创新,科研机构加快科技成果的转换,用户个性化的需求形成制造业转型升级为制造服务型,形成绿色产业发展,由传统制造市场一统天下的局面,向数据服务市场为主,制造市场为辅两大市场共存的局面,各利益方都能共享市场财富,形成良性循环体系。
“创新驱动”是川仪发展永恒的动力,李克强总理勉励我们“创新是我国产业升级的必由之路和关键举措。中国经济升级,创新是旗帜,是脊梁!”,马凯副总理指出“得高端制造业者得未来”,川仪将紧紧把握“中国制造2025战略”和“互联网+”的历史机遇,持续深入推进智能制造工作,实现新常态下的转型升级,为中国民族自动化仪器仪表发展作出更大的贡献。
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