面向“工業(yè)4.0”的港機(jī)裝備制造業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作及其推進(jìn)策略

王　玥　王　蘋　秦朔麗

上海振華重工(集團(tuán))股份有限公司

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面向“工業(yè)4.0”的港機(jī)裝備制造業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作及其推進(jìn)策略

王玥王蘋秦朔麗

上海振華重工(集團(tuán))股份有限公司

摘要：隨著信息技術(shù)與工業(yè)技術(shù)不斷融合發(fā)展，制造業(yè)將逐步邁入“工業(yè)4.0”時(shí)代。結(jié)合當(dāng)前環(huán)境下裝備制造業(yè)信息化建設(shè)的進(jìn)程，分析了港口機(jī)械裝備制造企業(yè)現(xiàn)狀，提出了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)對(duì)實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”的重要性，探討了推進(jìn)港機(jī)裝備制造業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的策略和路徑。

關(guān)鍵詞：港口機(jī)械； 工業(yè)4.0； 制造業(yè)； 標(biāo)準(zhǔn)化； 策略

1引言

“工業(yè)4.0”，即第四次工業(yè)革命，就是創(chuàng)造以智能制造為代表的先進(jìn)制造模式，包括智能工廠、智能生產(chǎn)以及智能物流這3大主題?！肮I(yè)4.0”旨在提升制造業(yè)的智能化水平，建立智慧工廠，在商業(yè)流程及價(jià)值流程中整合客戶及商業(yè)伙伴。“工業(yè)4.0”目標(biāo)是建立一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式。為了確保“德國(guó)制造業(yè)的未來發(fā)展地位”，德國(guó)將“工業(yè)4.0”上升為國(guó)家戰(zhàn)略。2002年，中國(guó)提出了“兩化融合”的指導(dǎo)思想，與德國(guó)推行的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略不謀而合，《中國(guó)制造2025》是中國(guó)走向“工業(yè)4.0”的第一步。實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化是“工業(yè)4.0”得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)保障，因此，無論是德國(guó)的“工業(yè)4.0”還是中國(guó)的《中國(guó)制造2025》，其中都包括了標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略。

傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化是企業(yè)通過建立企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系來達(dá)到加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化能力建設(shè)的目的，傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)通常以制定標(biāo)準(zhǔn)為目的，并以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量增長(zhǎng)為目標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容是對(duì)現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)提煉，對(duì)技術(shù)進(jìn)步缺乏敏感性，其標(biāo)準(zhǔn)化體系缺乏整體性，無法適應(yīng)“工業(yè)4.0”進(jìn)行跨部門、跨行業(yè)甚至產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)調(diào)管理的新要求。綜合標(biāo)準(zhǔn)化具有整體性和目的性的特點(diǎn)，適應(yīng)解決綜合性復(fù)雜問題，通過建立企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)綜合體，為企業(yè)的產(chǎn)品研制開發(fā)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，強(qiáng)化技術(shù)創(chuàng)新能力提供系統(tǒng)的技術(shù)平臺(tái)。按照GB 12366-2009《綜合標(biāo)準(zhǔn)化工作指南》要求，綜合標(biāo)準(zhǔn)化的最終目標(biāo)是建立起適應(yīng)企業(yè)新發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)綜合體。

標(biāo)準(zhǔn)化是“工業(yè)4.0”落地的關(guān)鍵。標(biāo)準(zhǔn)先行是“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略的突出特點(diǎn)。為了保障“工業(yè)4.0”順利實(shí)施，德國(guó)將標(biāo)準(zhǔn)化排在行動(dòng)首位。在《中國(guó)制造2025》戰(zhàn)略任務(wù)中，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化工作作出了部署，要求加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，改革標(biāo)準(zhǔn)體系和標(biāo)準(zhǔn)化管理體制，組織實(shí)施制造業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化提升計(jì)劃，在智能制造等重點(diǎn)領(lǐng)域開展綜合標(biāo)準(zhǔn)化工作。在已經(jīng)啟動(dòng)和準(zhǔn)備啟動(dòng)“工業(yè)4.0”建設(shè)的企業(yè)中已達(dá)成共識(shí)，即標(biāo)準(zhǔn)化是“工業(yè)4.0”得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)保障，必須做好相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化工作，才能向信息化過度，實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接。

2“工業(yè)4.0”環(huán)境下的港機(jī)裝備制造業(yè)

2.1 現(xiàn)狀與特征

以往國(guó)內(nèi)企業(yè)在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)過程中往往更重視技術(shù)因素而忽略了管理因素，產(chǎn)品生產(chǎn)更注重速度和效益而忽略了標(biāo)準(zhǔn)管理。標(biāo)準(zhǔn)化的缺失，尤其是管理標(biāo)準(zhǔn)化的不足，實(shí)際上是國(guó)內(nèi)企業(yè)發(fā)展進(jìn)程中遭遇的一個(gè)重要難題。

管理與生產(chǎn)方式相對(duì)落后。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，企業(yè)的主要競(jìng)爭(zhēng)力在于技術(shù)的不斷創(chuàng)新，研發(fā)創(chuàng)新的產(chǎn)品，但企業(yè)很多時(shí)候忙于應(yīng)付生產(chǎn)而忽略了標(biāo)準(zhǔn)化綜合管理?，F(xiàn)代化生產(chǎn)水平相對(duì)較低，還存在作坊式的加工工藝與制造、農(nóng)業(yè)式管理、簡(jiǎn)單的以包代管體制，沒有進(jìn)行系統(tǒng)的、專業(yè)化、規(guī)模化的工業(yè)化規(guī)劃與設(shè)計(jì)。一體化的工藝設(shè)計(jì)、專業(yè)化分工、定額核算積累、科學(xué)剛性的培訓(xùn)、科技和設(shè)備的有序更新等，缺乏前瞻性、全局性和系統(tǒng)性。

企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化程度亟需提高。由于碼頭條件和客戶要求不同，港機(jī)產(chǎn)品多為單件定制，個(gè)性化程度高，幾乎沒有完全相同的產(chǎn)品。處在一個(gè)比較低的標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)上，很難在短期內(nèi)形成大規(guī)模的智能生產(chǎn)。

2.2“工業(yè)4.0”時(shí)代的標(biāo)準(zhǔn)化工作推進(jìn)策略

由于前期積累不夠，不足以支撐“工業(yè)4.0”環(huán)境下的企業(yè)運(yùn)行，面臨著管理基礎(chǔ)薄弱，標(biāo)準(zhǔn)體系不健全，重要標(biāo)準(zhǔn)缺失等一系列問題，是當(dāng)前不少制造企業(yè)面臨的問題。在這樣的背景下，企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化工作有正確的認(rèn)識(shí)并給予足夠的重視，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作者需要開展很多與信息化、智能工廠要求和“工業(yè)4.0”建設(shè)相關(guān)的新的標(biāo)準(zhǔn)化工作，才能適應(yīng)工業(yè)40時(shí)代的不斷發(fā)展。

“工業(yè)4.0”中的標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略要求標(biāo)準(zhǔn)化與信息化建設(shè)同步甚至要超前進(jìn)行，能為產(chǎn)業(yè)發(fā)展勾勒出整體框架，指導(dǎo)企業(yè)發(fā)展和建設(shè)?！肮I(yè)4.0”時(shí)代裝備制造企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化工作應(yīng)著重從以下4方面推進(jìn)：

(1)建立具有前瞻性的綜合標(biāo)準(zhǔn)化體系。“工業(yè)4.0”時(shí)代的標(biāo)準(zhǔn)化體系應(yīng)具備系統(tǒng)性、協(xié)調(diào)性、開放性、動(dòng)態(tài)性與適應(yīng)性等特點(diǎn)。系統(tǒng)性和協(xié)調(diào)性能夠成體系地推進(jìn)配套以及系統(tǒng)的研制應(yīng)用，強(qiáng)化共性技術(shù)和模塊接口；開放性能夠保證各利益相關(guān)方的參與和調(diào)節(jié)；動(dòng)態(tài)性和適應(yīng)性則有助于避免技術(shù)不確定帶來的整體性錯(cuò)誤。這些正是綜合標(biāo)準(zhǔn)化具備的特點(diǎn)。“工業(yè)4.0”所設(shè)想的系統(tǒng)中,數(shù)字化流通管道從設(shè)計(jì)研發(fā)開始一直延伸到用戶端和機(jī)器運(yùn)維端,需要進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)，全盤考慮，同時(shí)必須要做好與之相適應(yīng)的具有前瞻性的綜合標(biāo)準(zhǔn)化體系的頂層設(shè)計(jì)。

(2)基于三維模型的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化。“工業(yè)4.0”的目標(biāo)是提供高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品及其服務(wù)，為了滿足產(chǎn)品個(gè)性化的要求，模塊化是最好的解決途徑。通過產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)，在用戶提出個(gè)性化需求時(shí)，則像搭積木一樣將各標(biāo)準(zhǔn)化模塊重新組裝即可。港機(jī)裝備由于其獨(dú)有的特點(diǎn)，一下子達(dá)到模塊化設(shè)計(jì)很難，故首先進(jìn)行產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、精益化設(shè)計(jì)，逐步向模塊化過渡是合理的路徑。

虛擬制造是“工業(yè)4.0”一個(gè)很重要的環(huán)節(jié),要求企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)由二維設(shè)計(jì)向三維設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變，利用三維模型來表達(dá)零部件，利用計(jì)算機(jī)將虛擬的零部件組成完整的虛擬的產(chǎn)品數(shù)字樣機(jī)。在虛擬環(huán)境中對(duì)虛擬的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化、性能測(cè)試、制造和使用仿真，這就是“工業(yè)4.0”中的虛擬制造的內(nèi)涵?；谌S模型的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”智能制造的起點(diǎn)和落地的基礎(chǔ)。

(3)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。大數(shù)據(jù)是幾年前就已經(jīng)出現(xiàn)的一個(gè)概念，隨著“工業(yè)4.0”再一次提出并在“工業(yè)4.0”建設(shè)中起著很關(guān)鍵的作用。傳統(tǒng)港機(jī)裝備企業(yè)信息化水平偏低，基本上在工業(yè)2.0階段，還未達(dá)到工業(yè)3.0，建設(shè)“工業(yè)4.0”不能急于求成。數(shù)據(jù)本身就是企業(yè)的一筆巨大財(cái)富，而企業(yè)在進(jìn)行ERP、PLM和其他信息系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)，必須要做到信息唯一、資源共享，而信息代碼是信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的唯一標(biāo)識(shí)。

信息分類編碼標(biāo)準(zhǔn)化是信息化建設(shè)的基礎(chǔ)，是大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，也是“工業(yè)4.0”的基礎(chǔ)。企業(yè)應(yīng)根據(jù)信息化建設(shè)發(fā)展規(guī)劃和信息系統(tǒng)中對(duì)信息分類編碼對(duì)象的需求，編制新的信息分類編碼標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范已成熟的編碼規(guī)則，形成統(tǒng)一的編碼體系，建立基礎(chǔ)資源數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)化體系。通過信息化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)信息資源的收集與廣泛共享。信息資源本質(zhì)上就是數(shù)據(jù)?；A(chǔ)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化包含如術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)化、圖樣標(biāo)準(zhǔn)化、物料代碼標(biāo)準(zhǔn)化、接口標(biāo)準(zhǔn)化、交換文檔標(biāo)準(zhǔn)化等，在運(yùn)用綜合標(biāo)準(zhǔn)化方法建立企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系時(shí)都應(yīng)有所考慮。

(4)生產(chǎn)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化。“工業(yè)4.0”需要一套完整的智能工廠設(shè)計(jì)方案，無論是對(duì)舊廠改造還是新工廠建設(shè)，都要對(duì)設(shè)備投資、工廠場(chǎng)地、工裝夾具等進(jìn)行精益設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的港機(jī)裝備制造企業(yè)往往注重了生產(chǎn)效率而忽視了管理，對(duì)廠區(qū)設(shè)置、工裝夾具使用等沒有統(tǒng)一的規(guī)劃管理，這些是“工業(yè)4.0”面臨的主要問題，MES系統(tǒng)的上線需要做好生產(chǎn)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化工作，包括設(shè)備、工藝、流程的標(biāo)準(zhǔn)化等。

(5)業(yè)務(wù)流程標(biāo)準(zhǔn)化。在“工業(yè)4.0”環(huán)境下，信息化技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品整個(gè)生命周期，基于三維模

型的業(yè)務(wù)流程形式與傳統(tǒng)的二維圖紙形式相比，很多方面都需要做一些調(diào)整和改變。規(guī)范新的業(yè)務(wù)流程，使業(yè)務(wù)流程標(biāo)準(zhǔn)化，是實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)、過程及資源的自動(dòng)化管理與控制的必要條件。業(yè)務(wù)流程標(biāo)準(zhǔn)化一是解決人員如何按照標(biāo)準(zhǔn)化的工作程序開展工作，二是解決人與人、人與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備之間順利銜接，對(duì)各業(yè)務(wù)流程有效控制，從而適應(yīng)自動(dòng)化工作流程的需求。

3結(jié)語

“工業(yè)4.0”的目的是實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)智能化，滿足客戶的個(gè)性化需求?！肮I(yè)4.0”將推動(dòng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作從“產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化”向“工廠標(biāo)準(zhǔn)化”發(fā)展。面對(duì)“工業(yè)4.0”，企業(yè)在制定發(fā)展戰(zhàn)略和信息化戰(zhàn)略規(guī)劃的同時(shí)，制定與之相適應(yīng)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作戰(zhàn)略十分必要。對(duì)于傳統(tǒng)港機(jī)裝備制造企業(yè)來說，標(biāo)準(zhǔn)化工作應(yīng)提前，運(yùn)用綜合標(biāo)準(zhǔn)化的方法根據(jù)信息化進(jìn)程動(dòng)態(tài)地制定、推廣，并根據(jù)反饋適時(shí)進(jìn)行修正。如果把信息化比作帶領(lǐng)企業(yè)通往“工業(yè)4.0”的列車，標(biāo)準(zhǔn)化則是保證列車正常運(yùn)行的鐵軌路基，企業(yè)應(yīng)做好標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略頂層設(shè)計(jì)，認(rèn)清標(biāo)準(zhǔn)化與信息化的關(guān)系，不斷探索，拓路前行。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]郭政.標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)德國(guó)工業(yè)升級(jí)-德國(guó)工業(yè)4.0中的標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略及其啟示[J].上海質(zhì)量， 2013(10)：22-26.

[2]李春田. 綜合標(biāo)準(zhǔn)化的由來[J].標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)，2011(1):4-9.

[3]王夢(mèng)柯. 綜合標(biāo)準(zhǔn)化-企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化能力提升的新途徑[J].標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)，2014(9):28-30.

[4]唐仙強(qiáng). 淺析工業(yè)4.0基礎(chǔ)性的保障[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2015(16)：5-8.

[5]張慧榮. “工業(yè)4.0”時(shí)代的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作初探[J].船舶標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量，2015(4)：35-38.

王玥： 200125， 上海市浦東新區(qū)東方路3261號(hào)

Standardization Promoting Strategies for Port Machinery Equipment Manufacturing Industry in "Industry 4.0"

Shanghai Zhenhua Heavy Industry Co., Ltd.Wang YueWang PingQin Shuoli

Abstract:With integration and development of information technology and industry technology，manufacturing are stepping into the age of "Industry 4.0". Combined with the information construction process of current equipment manufacturing industry, the situation of port machinery equipment industry is analyzed, the importance of enterprise standardization to the "industry 4.0" is proposed, and the strategies to promote standardization of an enterprise are discussed.

Key words:port machinery; Industry 4.0; manufacturing; standardization; strategy

收稿日期：2016-5-15

DOI：10.3963/j.issn.1000-8969.2016.03.015