建設(shè)智能化工廠分幾步

當(dāng)前，智能制造熱度高企，石化、鋼鐵、機(jī)械裝備制造、汽車制造、航空航天、紡織服裝制造等行業(yè)紛紛開始探索建設(shè)智能工廠?！吨袊?guó)制造2025》明確提出要推進(jìn)制造過程智能化，在重點(diǎn)領(lǐng)域試點(diǎn)建設(shè)智能工廠/數(shù)字化車間，這必將加速智能工廠在工業(yè)行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用推廣。服裝智能制造（中國(guó)）精英俱樂部預(yù)計(jì)未來3-5年，全國(guó)將涌現(xiàn)出一批智能工廠。

一、智能工廠的內(nèi)涵及建設(shè)重點(diǎn)

智能工廠是實(shí)現(xiàn)智能制造的重要載體，主要通過構(gòu)建智能化生產(chǎn)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化分布生產(chǎn)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化。企業(yè)基于CPS和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的智能工廠原型，主要包括物理層、信息層、大數(shù)據(jù)層、工業(yè)云層、決策層。其中，物理層包含工廠內(nèi)不同層級(jí)的硬件設(shè)備，從最小的嵌入設(shè)備和基礎(chǔ)元器件開始，到感知設(shè)備、制造設(shè)備、制造單元和生產(chǎn)線，相互間均實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。以此為基礎(chǔ)，構(gòu)建了一個(gè)“可測(cè)可控、可產(chǎn)可管”的縱向集成環(huán)境。信息層涵蓋企業(yè)經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)各個(gè)環(huán)節(jié)，包含研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、營(yíng)銷服務(wù)、物流配送等各類經(jīng)營(yíng)管理活動(dòng)，以及由此產(chǎn)生的眾創(chuàng)、個(gè)性化定制、電子商務(wù)、可視追蹤等相關(guān)業(yè)務(wù)。在此基礎(chǔ)上，形成了企業(yè)內(nèi)部?jī)r(jià)值鏈的橫向集成環(huán)境，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息的流通和交換。

縱向集成和橫向集成均以CPS和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，產(chǎn)品、設(shè)備、制造單元、生產(chǎn)線、車間、工廠等制造系統(tǒng)的互聯(lián)互通，及其與企業(yè)不同環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)的集成統(tǒng)一，則是通過數(shù)據(jù)應(yīng)用和工業(yè)云服務(wù)實(shí)現(xiàn)，并在決策層基于產(chǎn)品、服務(wù)、設(shè)備管理支撐企業(yè)最高決策。這些共同構(gòu)建了一個(gè)智能工廠完整的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)體系，為用戶提供端到端的解決方案。

由于產(chǎn)品制造工藝過程的明顯差異，離散制造業(yè)和流程制造業(yè)在智能工廠建設(shè)的重點(diǎn)內(nèi)容有所不同。對(duì)于離散制造業(yè)而言，產(chǎn)品往往由多個(gè)零部件經(jīng)過一系列不連續(xù)的工序裝配而成，其過程包含很多變化和不確定因素，在一定程度上增加了離散型制造生產(chǎn)組織的難度和配套復(fù)雜性。企業(yè)常常按照主要的工藝流程安排生產(chǎn)設(shè)備的位置，以使物料的傳輸距離最小。面向訂單的離散型制造企業(yè)具有多品種、小批量的特點(diǎn)，其工藝路線和設(shè)備的使用較靈活，因此，離散制造型企業(yè)更加重視生產(chǎn)的柔性，其智能工廠建設(shè)的重點(diǎn)是智能制造生產(chǎn)線。

二、智能工廠主要建設(shè)模式

服裝智能制造（中國(guó)）精英俱樂部認(rèn)為，由于各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)流程不同，加上各個(gè)行業(yè)智能化情況不同，智能工廠有以下幾個(gè)不同的建設(shè)模式。

第一種模式是從生產(chǎn)過程數(shù)字化到智能工廠。在石化、鋼鐵、冶金、建材、紡織、造紙、醫(yī)藥、食品等流程制造領(lǐng)域，企業(yè)發(fā)展智能制造的內(nèi)在動(dòng)力在于產(chǎn)品品質(zhì)可控，側(cè)重從生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)起步，基于品控需求從產(chǎn)品末端控制向全流程控制轉(zhuǎn)變。

第二種模式是從智能制造生產(chǎn)單元（裝備和產(chǎn)品）到智能工廠。在機(jī)械、汽車、航空、船舶、輕工、家用電器和電子信息等離散制造領(lǐng)域，企業(yè)發(fā)展智能制造的核心目的是拓展產(chǎn)品價(jià)值空間，側(cè)重從單臺(tái)設(shè)備自動(dòng)化和產(chǎn)品智能化入手，基于生產(chǎn)效率和產(chǎn)品效能的提升實(shí)現(xiàn)價(jià)值增長(zhǎng)。

第三種模式是從個(gè)性化定制到互聯(lián)工廠。在家電、服裝、家居等距離用戶最近的消費(fèi)品制造領(lǐng)域，企業(yè)發(fā)展智能制造的重點(diǎn)在于充分滿足消費(fèi)者多元化需求的同時(shí)實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)，側(cè)重通過互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)開展大規(guī)模個(gè)性定制模式創(chuàng)新。

三、智能工廠發(fā)展重點(diǎn)環(huán)節(jié)

隨著未來智能工廠發(fā)展浪潮的逼近。服裝智能制造（中國(guó)）精英俱樂部預(yù)測(cè)，未來將有幾個(gè)行業(yè)或者領(lǐng)域迎來發(fā)展高潮。

首先是虛擬仿真設(shè)計(jì)。隨著三維數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的以經(jīng)驗(yàn)為主的模擬設(shè)計(jì)模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛谌S建模和仿真的虛擬設(shè)計(jì)模式，使未來的智能工廠能夠通過三維數(shù)字建模、工藝虛擬仿真、三維可視化工藝現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，避免傳統(tǒng)的“三維設(shè)計(jì)模型→二維紙質(zhì)圖紙→三維工藝模型”研制過程中信息傳遞鏈條的斷裂，摒棄二維、三維之間轉(zhuǎn)換，提高產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)效率，保證產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

未來我國(guó)應(yīng)著重突破MBD技術(shù)、物理仿真引擎系統(tǒng)架構(gòu)、仿真模型三個(gè)環(huán)節(jié)。

其次是網(wǎng)絡(luò)化智能設(shè)備。生產(chǎn)設(shè)備的智能化程度將在網(wǎng)絡(luò)化條件下得到快速提升，傳統(tǒng)制造模式出現(xiàn)顛覆性的變革，具體表現(xiàn)高度密集的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)備智能化和柔性化制造方式這三個(gè)方面。

再次是模塊化定制生產(chǎn)。多批次、小產(chǎn)量的生產(chǎn)盈利能力在模塊化生產(chǎn)方式下逐漸得到提升，產(chǎn)品日益滿足消費(fèi)者個(gè)性化需求，具體表現(xiàn)在模塊生產(chǎn)和模塊組裝這兩個(gè)方面。

最后是柔性化新型人機(jī)交互。人與機(jī)器的信息交換方式隨著技術(shù)融合步伐的加快向更高層次邁進(jìn)，新型人機(jī)交互方式被逐漸應(yīng)用于生產(chǎn)制造領(lǐng)域。具體表現(xiàn)在智能交互設(shè)備柔性化和智能交互設(shè)備工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用這兩個(gè)方面。

四、智能工廠管理水平的提升

中國(guó)服裝工廠管理水平不是很高，員工素質(zhì)素質(zhì)不是很強(qiáng)。這就決定了我國(guó)服裝企業(yè)管理中會(huì)存在很多的問題，大多數(shù)服裝企業(yè)采用的是直線職能制的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。雖然這種結(jié)構(gòu)最能夠體現(xiàn)適合服裝生產(chǎn)企業(yè)的專業(yè)化特點(diǎn)，各職能部門能夠幫助和指導(dǎo)生產(chǎn)部門。但是在實(shí)際生產(chǎn)的過程中，容易產(chǎn)生各自為政的現(xiàn)象，不能協(xié)同一致并且缺乏有效地溝通。我國(guó)服裝企業(yè)工時(shí)定額的制定主要依靠直覺和經(jīng)驗(yàn)。由于工時(shí)定額不合理，從而使生產(chǎn)計(jì)劃不能按均衡生產(chǎn)的方式進(jìn)行安排。并導(dǎo)致考核機(jī)制無法真正體現(xiàn)公正，公平。工時(shí)定額不準(zhǔn)確不僅浪費(fèi)人力，使工時(shí)定額失去了指導(dǎo)生產(chǎn)的目的。

不合理的安排生產(chǎn)任務(wù)，就會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)好單子搶著干，差點(diǎn)的單子不愿干的不良現(xiàn)象。生產(chǎn)任務(wù)安排的不能只計(jì)算所需要的機(jī)器臺(tái)數(shù)，然后讓各個(gè)生產(chǎn)部門自己上報(bào)生產(chǎn)任務(wù)。另外一點(diǎn)就是在各方無法合理安排的情況下，就以行政命令去解決生產(chǎn)矛盾。還有許多中小型服裝企業(yè)在生產(chǎn)過程中，過多強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量與速度，卻不重視產(chǎn)品的質(zhì)量。導(dǎo)致出廠產(chǎn)品質(zhì)量不高，影響產(chǎn)品的出廠價(jià)格，減少企業(yè)的市場(chǎng)占有率與利潤(rùn)。

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