以智能技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)為切入點推進智能制造

推進智能制造先從哪里入手呢？我認為可以從車間現(xiàn)場做起，尤其是對于剛起步的企業(yè)，質(zhì)量、高效是基本目標，服務、綠色、個性等是新的目標。而且在車間現(xiàn)場圍繞基本的目標，數(shù)據(jù)、設備、人里面都可以找到機會，總而言之，數(shù)字、智能技術(shù)非常重要，離我們并不遙遠。

智能技術(shù)應用

排查車間質(zhì)量問題

舉個例子，華中數(shù)控把智能技術(shù)、自動化技術(shù)用在機床上，像人的心電圖一樣，可以測量機床指標，目的是對數(shù)控機床進行定期體檢，保證機床健康的同時提高加工質(zhì)量。

另外，通常數(shù)控系統(tǒng)是不能夠做智能補償?shù)模簿褪钦f在加工的過程中沒有辦法實時地補償，但現(xiàn)在華中數(shù)控做了一些智能補償，通過測量空間的誤差、數(shù)據(jù)建模在加工過程當中根據(jù)變化的工況問題進行補償。

我們現(xiàn)在可以通過大數(shù)據(jù)分析去控制車間的質(zhì)量問題。實際上，以前我們沒有大數(shù)據(jù)分析，僅僅是通過感知數(shù)據(jù)進行質(zhì)量控制。當時，其實會有很多有效數(shù)據(jù)資源被我們篩掉了，而這些信息可能是影響質(zhì)量問題的深層原因?，F(xiàn)在，通過數(shù)據(jù)分析我們可以更及時地發(fā)現(xiàn)車間質(zhì)量問題。

從車間現(xiàn)場來看，通過智能技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)，我們可以做很多事情。例如，我們甚至可以讓客戶去漫游車間、漫游設備，來看一看幫他加工的零件質(zhì)量是不是有問題，所以這也要利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，也需要智能技術(shù)。

智能技術(shù)應用

降低能源消耗

另外一個話題，綠色越來越成為關鍵點。我們講綠色，不光是說產(chǎn)品沒有污染，其實我們減少浪費、減少資源消耗是非常重要的。比如說車間的機油問題，以前是定期換，實際上我們可以通過智能技術(shù)的應用來智能檢測油品程度的污染，這樣可以減少浪費。華中科技大學做的智能型數(shù)控注塑機是很普通的東西，但是上面有一個很關鍵的東西，就是能量可以按需供給，而普通注塑機的能量在不使用它的時候也在消耗。我們做過測算，智能注塑機的耗電能減少60%，這個數(shù)字非?？捎^。

我們和武鋼做了電網(wǎng)網(wǎng)損管理，武鋼是耗能大戶，我們把網(wǎng)損率控制在1.10%以下，基本上減少了三分之一的網(wǎng)損，電費在一個廠就減少1.2億元，這個數(shù)字也很可觀。

再舉一個國外的例子，BigBelly 集太陽能、物聯(lián)網(wǎng)、高效壓縮機為一體，垃圾快倒?jié)M時，壓縮機會在40秒內(nèi)將垃圾的體積壓縮至原來的五分之一，垃圾箱快滿時自動發(fā)送信息至垃圾處理中心。處理中心的系統(tǒng)根據(jù)各個垃圾桶發(fā)回的數(shù)據(jù)分析，規(guī)劃最佳回收路線和時間。

海爾現(xiàn)在十分重視服務。未來中國的很多企業(yè)也會越來越重視服務。我舉個例子，無錫天奇為一個汽車廠做自動裝配線，裝了很多傳感器，還有一個智能引擎的云中心，在云中心通過智能分析來判斷設備是否正常。如果有問題的話，需要維護、維修。他們有一個云平臺的數(shù)據(jù)管理專家系統(tǒng)，這也是智能技術(shù)。在車間里很多不起眼的設備上，如皮帶輪、軸承柱上裝了很多傳感器，而這些地方恰恰是容易發(fā)生故障的地方。

再舉一個例子，日本小松通過對挖掘機安裝傳感器與GPS定位系統(tǒng)，從而實時監(jiān)控車輛運行情況，并通過大數(shù)據(jù)分析，對用戶的使用習慣進行分析與建議從而降低油耗。

另外就是個性化，紅領的個性化設計做得非常好。紅領集團建立的個性化服裝數(shù)據(jù)系統(tǒng)能滿足超過百萬萬億種設計組合，個性化設計需求覆蓋率達到了99.9%，顧客只需按紅領量體法采集身體18個部位的22個數(shù)據(jù)，形成專屬于該顧客的版型，顧客自主決定工藝、價格、服務方式。具體到紅領的車間現(xiàn)場，他們能做到成衣數(shù)據(jù)自動分解到各工序，跟隨電子標簽流轉(zhuǎn)到車間每個工位，可在七個工作日交付成品。通過用工業(yè)化的流程生產(chǎn)個性化產(chǎn)品，紅領的生產(chǎn)成本只比批量制造高10%，但回報至少兩倍以上。目前，紅領年均銷售收入、利潤增長均超150%，平均一分鐘能夠定制服裝幾十單，僅紐約市場每天定制產(chǎn)品已達400套件。

《華爾街日報》曾報道過德國Kaiserslautern城市的一個案例，化工巨頭巴斯夫要生產(chǎn)高度“定制化”的洗發(fā)水和液體肥皂。生產(chǎn)過程是每個塑料瓶依次在傳送帶上灌裝、封蓋、包裝。最終，巴斯夫通過在每個產(chǎn)品標簽上嵌入芯片，記錄不同數(shù)據(jù)，如灌裝什么顏色和成分的肥皂液，具體是怎樣的調(diào)配比例、包裝方式等，實現(xiàn)了個性化定制生產(chǎn)。

智能技術(shù)實現(xiàn)柔性生產(chǎn)

東莞勁勝是智能制造示范企業(yè)，他們是做手機殼的。產(chǎn)品的研發(fā)、多品種帶來的品質(zhì)管控點增加等一系列問題都需要靠數(shù)字化、智能化技術(shù)，而且是要靠車間生產(chǎn)的柔性化。因為現(xiàn)在加工的手機殼有七十多種，一定要企業(yè)的柔性，柔性在這里怎么保證車間物料有序配送，工時動態(tài)匹配、排程協(xié)同優(yōu)化？這都要靠數(shù)字化技術(shù)、智能化技術(shù)。

江淮汽車做了混流生產(chǎn)，本來汽車是大批量生產(chǎn)，現(xiàn)在是混流生產(chǎn)，就是柔性，就是把優(yōu)化方法用上去了。我的一個學生做優(yōu)化，后來在優(yōu)化領域受到國際上的關注。

車間首先是要強調(diào)高效。富士康做的事情，就是機器人、自動物流等。我們還是以勁勝為例，通過把虛擬的開發(fā)設計軟件用上去，自動化的卓越去取代一些人工，把它的開發(fā)周期從120天縮短到80天，把產(chǎn)能提升了15%，效果非常明顯。

其次是精簡人力。勁勝的車間原來是204人，現(xiàn)在只有33人，人力節(jié)省超過了80%，這也是靠自動化的卓越和信息化的管理。勁勝以前的車間存在一些問題，如機床加工效率有待進一步提高，加工路徑、參數(shù)缺少優(yōu)化，品種多，切換頻繁等，我們相應地采取了一些措施，用數(shù)字化技術(shù)、智能化技術(shù)去解決這些問題。結(jié)果是車間單件加工效率提升10%。加工效率是3C制造企業(yè)的生命線，對一個3000臺機床規(guī)模的3C加工車間而言，若單件加工效率提升10%，可節(jié)省300臺機床，這個數(shù)字是非常可觀的。我們通過基于大數(shù)據(jù)的工藝參數(shù)自動優(yōu)化，去提高效率，效果非常明顯。

此外，通過國產(chǎn)的CAPP系統(tǒng)實現(xiàn)加工工藝路徑優(yōu)化，也使得加工效率提高，這里面包括三維設計、仿真優(yōu)化等。國產(chǎn)的MES，我們進行了動態(tài)調(diào)動、智能排程、混流配送等。

最后是縮短工藝開發(fā)周期。我們從微觀、中觀、宏觀層面都采取一系列相應措施，來縮短工藝開發(fā)周期，提升加工效率，確保產(chǎn)品質(zhì)量。

值得一提的是，在車間里我們要關注一個問題。我們現(xiàn)在關注分享經(jīng)濟，如滴滴打車，我們多數(shù)人關注的還是在消費領域，但實際上生產(chǎn)資料也是可以分享的，我們有很多很好的企業(yè)，有很好的設備，但是設備利用率非常低，同時另外有一些企業(yè)可能面臨一些產(chǎn)品自己加工不出來的問題。因此，我覺得我們是要從個人消費到服務，到為企業(yè)服務，從分享消費資料走向分享生產(chǎn)資料，這是我們要關注的，對很多企業(yè)而言，我覺得非常有意義。

下面一個例子，就是優(yōu)制網(wǎng)，優(yōu)制網(wǎng)是什么意思？就是怎么使制造企業(yè)的制造資源、制造能力和技術(shù)服務能力可以分享。有一些企業(yè)可以把他們富?；蚴情e置的資源與別人一起分享，同樣，另外一些企業(yè)也可以尋求分享。

（本文根據(jù)李培根院士的公開演講內(nèi)容整理而成，未經(jīng)本人確認。）endprint