工業調查 | 四川智能制造轉型樣本
http://www.debgrams.com 2017-07-04 09:37 來源：界面新聞
盡管中國在全球制造業中已占有較大市場份額，但中國制造的發展水平多介于工業2.0到工業3.0標準之間，大部分產品尚處于低端行列。欲從“制造大國”向“制造強國”突圍的中國，已將智能制造作為制造業轉型升級的重點方向。
作為國家重要裝備制造基地和西部制造業大省，四川省在重型裝備、航空航天、信息通信、軌道交通、汽車及零部件等行業形成了自己的特色和優勢。其裝備制造業占全省工業的20%，在發電設備領域，中國新增已投運的14座百萬千瓦核電站中，有12座電站的發電機組來自四川制造。
四川省社科院副院長盛毅認為，四川省已步入工業化中期，包括重型裝備、航空航天等在內的優勢產業為四川對接《中國制造2025》戰略提供了重要產業基礎。
2015年10月，四川省政府正式印發《中國制造2025四川行動計劃》，提出到2020年，顯著提升全省制造業重點領域智能化水平，降低試點示范項目運營成本30%，縮短產品生產周期30%，不良品率降低30%等具體要求。
四川省會城市成都市政府公布的數據顯示，2016年成都高技術制造業增加值，占規模以上工業的比重達到28.3%；今年2月，成都被工信部確立為全國第二批、西部第一批“中國制造2025”試點示范城市。
“從2015年開始，四川企業在工信部智能制試點示范項目名單的數量呈遞增趨勢”，國務院政府特殊津貼專家、先進制造技術四川省高校重點實驗室主任殷國富對新聞記者說。
殷國富認為，四川企業的智能制造轉型中存在著核心創新能力不足、人才缺乏等通病，具體到每個企業則因各自所處行業、企業規模不同，面臨的問題不盡相同。
為此，界面新聞選取了四川中小型制造企業、傳統優勢領域企業以及在川設立工廠的工業巨頭企業為樣本，尋找其在智能制造實踐中取得的進展及存在的問題。
中小企業轉型之困
在中國制造業轉型升級浪潮的席卷下，成都若克科技有限公司（下稱若克科技）總經理何兵與他的企業，也被推到了抉擇的十字路口。
若克科技主業圍繞石油、高鐵、航空零部件制造，年產值僅4000萬元。2016年10月，若克科技遇到了北京天宜上佳新材料股份有限公司（下稱天宜新材料）尋找戰略供應商，并成為后者在中國區高鐵剎車片的兩大供應商之一。
雙方合作開始后，中國鐵路總公司要求高鐵供應鏈產品具有可追溯性，天宜新材料則要求若克科技作為其供應商具備智能制造的生產能力。
為了在制造能力上形成競爭優勢，承攬更多訂單，若克科技管理層開始轉變經營思路，做出了上馬智能制造項目的決定。按照若克科技的計劃，一期投資預算包括600萬元的自動化設備，和200萬元的信息化投入。
這筆投入讓何兵頭疼不已。“如果只是增加通用式的加工設備，在企業外部尋找融資相對簡單”，何兵說，“智能制造需要的信息化投入很多是‘看不見’的，無法用傳統方法進行資產評估，融資公司會考慮成本回收的風險。”
殷國富對記者表示，技術和資金是中小企業轉型智能制造面臨的第一道門檻。
就在何兵為尋求資金犯難之際，中國航天科工集團旗下子公司航天云網公司，計劃在成都建立智能制造示范項目的消息，為若克科技帶來了轉機。
航天云網為何兵提供了解決方案產品+金融租賃的方案，“采用金融租賃的方式后，若克只需要首付二成，后期按揭款可通過未來的利潤償還”，何兵說。在采購加工設備、自動化和信息化同步實施五個月后，若克科技500平米的廠房里誕生了第一條智能制造生產線。
6月下旬，界面新聞記者走進若克科技位于成都新都區的廠房，第一車間里的傳統數控機床，正在工人的操控下生產著用于油田鉆探設備的零部件；與之緊鄰的第二車間，12臺嶄新的白色數控機床排成四列，兩條傳送帶懸于機床頂部，在技術人員的操作下，直線桁架機器人抓取待加工零件，經由傳送帶準確裝夾在數控機床的操作臺上。
“原先每天需要6個人操作4臺設備，現在除了人工碼料，其余操作由機械臂自動操作，形成了一條無人操作自動生產線”，何兵介紹說。
若克科技智能制造生產線
“原來人工需要半小時完成的工序，利用自動化設備僅需10分鐘，產能提高三倍、人力成本下降80%，自動裝配和自動檢測生產線，生產合格率提高20%”，何兵說。受益于智能制造車間建設，今年前5個月，若克科技拿到了天宜新材料35%的訂單，市場訂單增加了1200萬元，“天宜新材料還會將下半年50%的訂單給若克科技。”
不過，殷國富認為，僅僅在上產線上采用機械臂、傳送帶、自動檢測，這只是自動化生產線并不是智能制造的全部要求。
何兵已計劃在2017下半年投入400萬元建設第二期項目，并在2018年完成第三期600萬元的持續投入，幫助公司真正建成一個現代化、自動化、信息化工廠。
“政府應設立扶持政策，成立專項基金來解決企業的實際困難，金融機構給予相應的貸款支持”，殷國富說。
人才空洞
與若克科技不同，家電巨頭長虹在智能制造轉型過程中，最缺乏的是核心技術和高級技術人才。
隨著經營規模不斷擴大，長虹意識到原有的經營管理模式已無法滿足迫切的生產經營需要，提升制造效率已成當務之急。2007年，長虹開始實施“長虹制造”戰略，隨后升級為“長虹智能制造”戰略，向數字化和個性化轉型。
“長虹實施智能制造戰略，是覆蓋全產業鏈商業模式的改變”，這家公司的總經理潘曉勇對記者強調。
長虹以物聯網為核心，研究并構建了一個“IE（工業工程）+IT（信息化）+AT（自動化）+DFM（可制造性設計）”多階段混聯離散型生產模式。該模式實現對生產系統、產品、設備工作狀態的動態實時監測，在滿足大批量生產的同時，也可滿足多品種、小批量的混線生產。
2016年，長虹“基于個人化定制的家電智能制造數字化虛擬工廠樣板建設”項目，成為西部唯一一個中德智能制造合作試點示范項目。
“我們聯合工業和信息化部電子工業標準化研究院、同濟大學等，已經搭建完成了國內首個彩電業智能制造標準體系”，潘曉勇透露，“長虹引進了德國西門子數字化虛擬仿真驗證平臺，消化吸收德國‘工業4.0’信息物理系統（CPS）技術，已經完成彩電智能制造標桿線方案設計，正在推進數字化虛擬工廠樣板建設。”
潘曉勇坦承，中國企業無論在頂層設計，還是設備設計生產方面，核心技術能力與國外先進制造水平仍存在差距，國內領先的智能制造企業大多只是實現了工業3.0標準，在這個過程中，人才缺乏制約著企業的進一步發展。
“就算機器人等設備可以外采，但實際操作中，機器人編程需要專業人才，在頂層構架的人才缺失，更令企業頭疼”，他說。
殷國富亦表示，隨著工廠機器的智能性、集成性提高，自動化本身的人才需求就與以往有諸多不同，對人才軟件開發、軟件質量與進度控制等綜合能力要求較高。
此外，在信息化建設方面，傳統制造業雖然設有信息主管大多是IT出身，如何將底層數據與智能分析相融合，服務于生產，還需要對產品工藝流程進一步了解，而傳統制造業人才缺乏的是系統性的信息化知識。
殷國富認為，造成人才缺失是多方面原因所致。大學教育與工廠實踐的斷層；制造企業盈利能力下滑等等，都導致了制造企業人才流失。
“智能制造不能忽視教育與培訓，企業在智能制造的規劃中，就應該對制訂相關人才培養計劃，自動化、信息化的融合性人才，需要在制造業企業里不斷浸泡，在不同的流程單元進行歷練才能培養出來，這需要長期、持續”，他說。
潘曉勇表示，長虹正在加大投入，在研發、創新領域，與各高校、國外工業巨頭合作，共同培養專業人才，支持自身的轉型發展” ，潘曉勇說。
示范工廠爭議
以“工業4.0”命名的第四次工業革命來勢洶涌。在電子工廠聚集的成都高新西區，西門子工業自動化產品成都生產研發基地（SEWC，下稱成都工廠）坐落于此，這座外形看似與其他工廠無差別的工廠，是業界公認的國內最接近“工業4.0”的樣板工廠。
成都工廠是西門子利用自有技術構建的數字化平臺，生產西門子自己的尖端產品。“數字化工廠的三個基礎分別是生產自動化、物料流自動化和信息流自動化”，成都工廠總經理李永利對記者介紹。
西門子實現了生產線的全線監控，通過一體化信息流實現訂單管理、生產規劃和物流輸送全面貫通，并利用其強大的數字化企業平臺，構成了生產系統，實現了從產品開發到生產運營的無縫數據集成，縮短了產品的上市時間。
“中國傳統制造業企業根據職能設置企業組織結構，信息像一座座孤島，工業4.0則要求在盡可能減少固定資產投資的情況下，連接信息孤島”，一位從事智能制造的跨國公司人士表示，企業在進行轉型升級中，應從現有工廠的制造水平出發，“應該先‘把脈’，對工廠進行整體調研，進行‘診斷’后對癥下藥，實施過程中應先進行頂層設計，再分步實施，從工業2.0標準逐步向工業4.0標準演進，不可能一上來就是4.0工廠”，他說。
“企業在進行轉型升級中，應從現有工廠的制造水平出發，并不需要都去新建示范工廠。”
“企業轉型智能制造，要根據具體情況確立自己的方向，不是要面面俱到，特別是人力和財力都有限的中小型企業”，殷國富說，智能制造是遞進的過程，包括研究機構、應用企業、解決方案供應商都在不斷摸索，在這個需要動態調整的過程中，企業必須要考慮長遠，關注所在行業未來幾年的變化趨勢。
潘曉勇則表示，建設示范工廠的必要性毋庸置疑。“建設示范工廠需要從最基本的生產線組織模式做變革，以自動化、信息化技術為支撐，推動整個制造系統向精細化、數字化、智能化轉變”，他說，“示范工廠的建設將促進地域性、行業性的產業升級，促進國產自主開發的硬件設備、軟件系統市場的發展。”
長虹也正通過工業4.0樣板工廠的研究及應用，帶動家電產品全產業鏈協同制造水平提升，并能為離散型制造行業提供工廠精益管理、工廠自動化、工廠信息化三個板塊的智能制造一體化系統解決方案。
航天云網副總經理貝宇紅亦持有相同觀點。示范工程能讓外界對企業智能制造的發展情況有清晰、完整的認識，也能成為轉型成功企業輸出、展示自己的直觀方式。
記者在成都工廠看到，尚在生產中的設備工件，正在自動化傳輸線上自然有序流轉。它們像“自然人”一樣，知道自己的目的地，在每一個分岔口，工件會暫停1-2秒，進行識別，然后選擇正確的去向。
在工廠的整個生產過程中，生產設備和計算機自主處理了75%的流程工作，剩余工作則由人工完成。例如在生產過程之初，員工需要手工將印刷電路板安裝在生產線上。
MES系統SIT向控制系統下達指令，指揮“自動引導小車”傳遞產品
成都工廠生產線的設計還能靈活適應不同產品的混合生產，并通過設在生產線旁的監測儀器，對產品合格率進行準確無誤的檢查。李永利介紹，工廠一條生產線能同時生產超百種產品，還可以讓工廠根據訂單數量情況合理地規劃產能。
為進一步推動業務擴展，西門子去年7月宣布將成都數字化工廠的運營主體全面升級，在成都設立了注冊資本3.3億元人民幣的獨立法人公司——西門子工業自動化產品（成都）有限公司，并將在未來投資超過10億元，用于擴大西門子成都“數字化工廠”的規模。
編輯精選
