汪永忠
【摘要】當(dāng)前,以信息技術(shù)與制造業(yè)技術(shù)深度融合為特征的智能制造模式,正在引領(lǐng)整個(gè)制造業(yè)的深刻變革。智能制造模式將推動(dòng)企業(yè)的生產(chǎn)方式、管理理念、生產(chǎn)設(shè)備、甚至原材料都將發(fā)生重大變化。互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)會(huì)發(fā)生怎么樣的變革?傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)如何迎接智能制造的風(fēng)口?本文立足涪陵區(qū)現(xiàn)狀,探尋工亞智能轉(zhuǎn)型之路,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)逐步邁向中高端。
【關(guān)鍵詞】涪陵區(qū) 工業(yè)企業(yè) 智能提升 研究
《中國制造2025》把發(fā)展智能制造作為制造業(yè)轉(zhuǎn)型的主攻方向。智能制造過程是指通過自動(dòng)化裝備及通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。通過數(shù)據(jù)采集技術(shù),應(yīng)用通信互聯(lián)手段,將數(shù)據(jù)連接至智能控制系統(tǒng),并將數(shù)據(jù)應(yīng)用于企業(yè)統(tǒng)一管理控制平臺,從而提供最優(yōu)化的生產(chǎn)方案、協(xié)同制造和設(shè)計(jì)、個(gè)性化定制,實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)。目前,涪陵區(qū)仍處于“工業(yè)2.0”中后期,“工業(yè)3.0”還待普及,“工業(yè)4.0”正在嘗試做一些示范,制造業(yè)自動(dòng)化和信息化正在逐步布局。智能制造代表著先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展方向,提升工業(yè)裝備智能化,對于提高全區(qū)制造業(yè)整體實(shí)力,加快制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級,替代人力勞動(dòng),降低能源資源消耗,實(shí)現(xiàn)制造過程智能化和綠色化發(fā)展具有重要意義。
一、發(fā)展現(xiàn)狀
全區(qū)工業(yè)企業(yè)近1000家,規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)超過250家,2016年實(shí)現(xiàn)規(guī)上工業(yè)產(chǎn)值1616億元。全市啟動(dòng)“兩化融合”實(shí)質(zhì)貫標(biāo)工作的工業(yè)企業(yè)約87家中,涪陵占8家,其中建峰工業(yè)集團(tuán)已通過國家級貫標(biāo)管理體系評定,太極集團(tuán)今年也將通過國家級貫標(biāo),已進(jìn)入貫標(biāo)體系試運(yùn)行階段的企業(yè)有5家,位居全市第30
一是自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用廣泛。工業(yè)控制系統(tǒng)(簡稱:ICS)中幾種典型系統(tǒng)一一監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA ),分布式控制系統(tǒng)(DCS),可編程邏輯控制器(PLC)和遠(yuǎn)程測控單元(RTU )等,饋線終端設(shè)備(FTU),開閉所、環(huán)網(wǎng)柜智能終端(DTU),智能綜合配變終端(TTU)廣泛運(yùn)用于全區(qū)石化、冶金、電力、燃?xì)?、煤礦、煙草等工業(yè)領(lǐng)域自動(dòng)化生產(chǎn)。
二是智能軟件部分推廣。三海蘭陵公司藥用膠塞智能制造項(xiàng)目支持移動(dòng)端APP和web實(shí)時(shí)交互,融合了ERP與MES系統(tǒng),涵蓋人力資源、采購、生產(chǎn)、質(zhì)量、銷售、庫存、薪酬等業(yè)務(wù)模塊,實(shí)現(xiàn)了供應(yīng)商信息交互、產(chǎn)品從客戶下單至內(nèi)部排產(chǎn)、生產(chǎn)過程控制、產(chǎn)品人庫和出庫、產(chǎn)品全生命周期過程的管理以及全過程的質(zhì)量控制,為企業(yè)精益化的管理及經(jīng)營決策提供有效手段和支持;建峰工業(yè)集團(tuán)不僅投用了ERP系統(tǒng)、HR系統(tǒng)、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、設(shè)備巡檢系統(tǒng)、安全環(huán)保等一系列應(yīng)用系統(tǒng),還采用VPN技術(shù)覆蓋到異地機(jī)構(gòu),提升了企業(yè)管理水平和工作效率;ERP系統(tǒng)開始在南瑞博瑞、潤峰塑料等中小企業(yè)廣泛應(yīng)用;外貿(mào)型企業(yè)凱高玩具公司通過OA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了無紙化辦公,通過報(bào)關(guān)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了報(bào)關(guān)自動(dòng)化,通過進(jìn)銷存系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了物流信息智能化;亞東亞集團(tuán)“互聯(lián)網(wǎng)+”水電行業(yè)云服務(wù)平臺被確定為市級“互聯(lián)網(wǎng)+”試點(diǎn)項(xiàng)目;博浩軟件有限責(zé)任公司、愛尚坡野豬養(yǎng)殖股份合作社等2家公司的RFID生豬質(zhì)量安全追溯管理系統(tǒng)項(xiàng)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目正在開展市級物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用試點(diǎn)。
三是裝備水平不斷提高。近年來,部分工業(yè)行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)進(jìn)行裝備智能化改造成功嘗試:涪陵卷煙廠異地遷建技改項(xiàng)目在“退城進(jìn)園”中打造數(shù)字車間,生產(chǎn)系統(tǒng)與煙草公司的卷煙倉庫和配送中心實(shí)現(xiàn)無縫銜接,開全國煙草系統(tǒng)先河;三愛海陵企業(yè)以獲得德國大眾集團(tuán)“全球十大優(yōu)秀供應(yīng)商”為起點(diǎn),大力實(shí)施“退城人園”技改搬遷,致力“智能車間”建設(shè),投產(chǎn)達(dá)產(chǎn)后公司進(jìn)排氣門項(xiàng)目機(jī)加工生產(chǎn)線將增加到70條,全面升級為全自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)線,氣門年產(chǎn)量將增至2.2億只,銷售收入翻番;華晨鑫源汽車公司焊裝車間采用工業(yè)機(jī)器人;華通電腦公司采用全自動(dòng)電鍍線、DES顯影蝕刻去膜連線和LDI自動(dòng)布光機(jī)等系統(tǒng)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)封閉式無人化流水線生產(chǎn)。此外,建峰工業(yè)集團(tuán)、太極集團(tuán)、中機(jī)龍橋熱電、榨菜集團(tuán)等企業(yè)通過實(shí)施兩化融合體系貫標(biāo),其裝備智能化水平也取得長足進(jìn)步。
二、發(fā)展優(yōu)勢
經(jīng)過多年努力,全區(qū)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善,新一代信息技術(shù)應(yīng)用不斷加強(qiáng),互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)亞發(fā)展環(huán)境不斷優(yōu)化,數(shù)字經(jīng)濟(jì)正在成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)能、新引擎。
一是信息基礎(chǔ)設(shè)施較好。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)方面:已建成2G基站1201個(gè)、3G基站742個(gè)、4G基站1305個(gè)。目前4G網(wǎng)絡(luò)工業(yè)園區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)覆蓋率已超過100%。光纖寬帶方面:目前,涪陵移動(dòng)、涪陵電信在全市率先實(shí)現(xiàn)了4大工業(yè)園區(qū)和26個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)和418個(gè)行政村(社區(qū))通光纖寬帶工作,寬帶接入平均速率達(dá)20Mbps以上。今后,隨著5G網(wǎng)絡(luò)的成熟和新通信技術(shù)的進(jìn)步,5G網(wǎng)絡(luò)將會(huì)把寬帶變得像空氣一樣無處不在,速度快、而且免費(fèi),萬物互聯(lián)將在未來十年基本完成。一切都將被連接起來,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)即將得到迅猛發(fā)展,孕育出一個(gè)超級生態(tài),創(chuàng)生出智能制造的無盡機(jī)遇。
二是數(shù)字化空間縱深拓展。近年來,先后引進(jìn)落戶了物聯(lián)網(wǎng)OOS)行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)一江蘇感知集團(tuán),中國移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)(茶園基地)公司也與涪陵結(jié)成戰(zhàn)略合作關(guān)系,助推工業(yè)物理信息系統(tǒng)(CPS)建設(shè)??ǖ暇S夫增材制造(3D打?。┖灱s人駐,實(shí)現(xiàn)了涪陵個(gè)性化定制智能制造零的突破,推動(dòng)了生產(chǎn)方式變革。2016年11月華為云計(jì)算數(shù)據(jù)(涪陵)中心落地,涪陵成為其云服務(wù)業(yè)務(wù)的全國重要節(jié)點(diǎn),共同打造重慶市乃至西南大區(qū)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)支撐中心、云服務(wù)業(yè)務(wù)承接中心及業(yè)務(wù)備份中心。依托華為公司,有利于集聚其上下游合作企業(yè),以數(shù)據(jù)挖掘、分析、應(yīng)用為突破口,拓展云計(jì)算、大數(shù)據(jù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。
三是裝備智能提升后勁充足。根據(jù)調(diào)研的情況顯示,目前全區(qū)工業(yè)企業(yè)擁有自動(dòng)化生產(chǎn)線394條,具有部分?jǐn)?shù)字化功能的車間有63個(gè),具有一定程度智能化工廠有6個(gè),主要分布在化工化纖、裝備制造、能源、食品、醫(yī)藥等行業(yè)。未來在3-5年內(nèi),全區(qū)一半以上規(guī)上工業(yè)企業(yè)有裝備智能化提升計(jì)劃、規(guī)劃,將成為全區(qū)新一輪推動(dòng)裝備智能提升的強(qiáng)大動(dòng)力。其中:華峰化工現(xiàn)有14條聚合類自動(dòng)化生產(chǎn)線,具有一定智能化(數(shù)字化)功能的車間5個(gè),具備一定智能化(數(shù)字化)功能的工廠2個(gè)。萬達(dá)薄板現(xiàn)有1780連續(xù)冷軋自動(dòng)化生產(chǎn)線22條,2年內(nèi)計(jì)劃投入1150萬元建設(shè)14條自動(dòng)生產(chǎn)線,并改造提升形成集成能力。華通電腦現(xiàn)有DES連線、shadow線、vcp類自動(dòng)化生產(chǎn)線154條,LDI曝光EDI曝光、鐳射類數(shù)字化車間12個(gè),計(jì)劃3年內(nèi)投入80萬元進(jìn)行14臺設(shè)備的生產(chǎn)線信息化改造。
三、存在的問題
1、企業(yè)信息化發(fā)展不平衡。受經(jīng)濟(jì)形勢、行業(yè)發(fā)展水平、企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營狀況影響,部分企業(yè)特別是中小企業(yè)信息化投入不足,人才短缺,制約了企業(yè)信息化手段應(yīng)用。全區(qū)工業(yè)企業(yè)裝備狀況、管理基礎(chǔ)參差不齊,發(fā)展水平極不不平衡。就單個(gè)企業(yè)而言,邁向工業(yè)4.0,工業(yè)3.0和工業(yè)2.0是繞不過去的一道坎,必須先補(bǔ)工業(yè)3.0的課,甚至是工業(yè)2.0的課?!皟苫诤稀辟Y源起步、單項(xiàng)覆蓋、綜合集成、協(xié)調(diào)創(chuàng)新四個(gè)發(fā)展階段中,全區(qū)整體上處于單項(xiàng)覆蓋階段,貫標(biāo)工作集中主要在實(shí)力較強(qiáng)、管理基礎(chǔ)好的大企業(yè)中推廣,全面推廣貫標(biāo)工作亟需政府層面的政策引導(dǎo)和財(cái)政資金大力支持。
2、工業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合不夠。部分企業(yè)缺乏互聯(lián)網(wǎng)基因和思維,互聯(lián)網(wǎng)的連接性尚未充分發(fā)揮,供給側(cè)和需求側(cè)精準(zhǔn)對接程度不高,特別是工業(yè)生產(chǎn)智能化程度較低,信息技術(shù)“軟裝備”尚未引起足夠重視,數(shù)字化車間、智能工廠建設(shè)尚處于起步階段、柔性制造、個(gè)性化定制等模式缺乏。互聯(lián)網(wǎng)人才結(jié)構(gòu)不合理、隊(duì)伍培養(yǎng)模式單一,缺乏具有國際視野、創(chuàng)新思維的行業(yè)領(lǐng)軍型高端人才,社會(huì)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)數(shù)量少、質(zhì)量有待提高。
3、工控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全待加強(qiáng)。原本封閉運(yùn)行的工控系統(tǒng),在兩化融合背景下,被網(wǎng)絡(luò)攻擊的風(fēng)險(xiǎn)和矛盾日益凸顯。
四、大力推進(jìn)涪陵區(qū)工業(yè)企業(yè)“十百千”智能提升工程
為了深化兩化融合,加快培育智能制造,助力企業(yè)打造信息化時(shí)代新型能力,區(qū)委、區(qū)政府高瞻遠(yuǎn)矚、科學(xué)決策,決定實(shí)施“十百千”企業(yè)智能化提升工程:即用3-5年時(shí)間,聚力打造“10個(gè)智能化(數(shù)字化)工廠、100個(gè)智能化(數(shù)字化)車間、1000條智能生產(chǎn)線”,促進(jìn)全區(qū)制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化取得明顯進(jìn)展。力爭到2022年底,相比2017年底,制造業(yè)支柱行業(yè)骨干企業(yè)新產(chǎn)品研發(fā)周期縮短15%,庫存周轉(zhuǎn)率提高30%,能源利用率提高6%,工業(yè)云企業(yè)用戶翻兩番。形成一批示范引領(lǐng)效應(yīng)較強(qiáng)的制造業(yè)新模式,初步形成一批跨界融合的制造業(yè)新生態(tài)。
(一)夯實(shí)三大基礎(chǔ)
1、建設(shè)一流互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。全面實(shí)現(xiàn)全區(qū)城市區(qū)域光纖到戶,推動(dòng)熱點(diǎn)區(qū)域無線寬帶(WiFi)覆蓋,加快進(jìn)入5G時(shí)代,建成下一代互聯(lián)網(wǎng)(IPV6)示范城市。
2、初步建立智能制造新型基礎(chǔ)。形成一批自主可控的核心工業(yè)軟件,建成1個(gè)以上行業(yè)領(lǐng)先的云制造服務(wù)平臺,推動(dòng)龍頭企業(yè)與工業(yè)云平臺全面對接,建成一批大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺。
3、加速物理信息系統(tǒng)(CPS)建設(shè)。依托落地的感知集團(tuán)物聯(lián)網(wǎng)平臺,引進(jìn)一批相關(guān)應(yīng)用集成企業(yè),增強(qiáng)提供工業(yè)信息物理系統(tǒng)整體解決方案的能力。依托中國移動(dòng)OntNet、中國聯(lián)通JasperPaaS等物聯(lián)網(wǎng)開放平臺,推動(dòng)技術(shù)綜合集成,推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)和物理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
(二)聚焦三大工程
1、生產(chǎn)線自動(dòng)化改造工程。以高端數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人等智能裝備為依托,培育和發(fā)展一批生產(chǎn)線自動(dòng)化集成企業(yè),形成包括上料、下料、裝卸和產(chǎn)品加工等全部工序自動(dòng)控制、自動(dòng)測量和主動(dòng)連續(xù)的生產(chǎn)線自動(dòng)化整體解決方案,推動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)等自動(dòng)化生產(chǎn)線在多品種、中大批量生產(chǎn)線的廣泛應(yīng)用。針對機(jī)械化程度較強(qiáng)、產(chǎn)量較大但自動(dòng)化水平不足的企業(yè)進(jìn)行傳統(tǒng)生產(chǎn)線改造升級,發(fā)展以數(shù)控機(jī)床或由數(shù)控操作的組合機(jī)床為主要加工裝備的柔性化自動(dòng)化生產(chǎn)線。
2、數(shù)字化車間建設(shè)工程。利用分布式數(shù)控技術(shù)(DNC)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化車間生產(chǎn)現(xiàn)場的信息數(shù)據(jù)交換平臺,實(shí)現(xiàn)車間制造設(shè)備的集中控制管理以及制造設(shè)備之間與上層計(jì)算機(jī)之間的信息交換。通過制造數(shù)據(jù)收集技術(shù)(MDC)打造車間底層數(shù)據(jù)管理平臺,實(shí)現(xiàn)車間設(shè)備和生產(chǎn)狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。憑借產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)(PDM)推動(dòng)制造過程數(shù)字化管理,提升車間無紙化生產(chǎn)能力。鼓勵(lì)制造業(yè)企業(yè)利用制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)集成和分析生產(chǎn)數(shù)據(jù),支撐企業(yè)精細(xì)化管理。推動(dòng)制造業(yè)企業(yè)利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程建立虛擬模型,仿真并優(yōu)化生產(chǎn)流程。力爭到2020年,全區(qū)規(guī)上工業(yè)企業(yè)關(guān)鍵工序數(shù)控化率達(dá)到50%以上,數(shù)字化研發(fā)設(shè)計(jì)工具普及率達(dá)到65%以上。
3、智能工廠創(chuàng)建工程。支持制造業(yè)企業(yè)圍繞制造單元、加工中心、生產(chǎn)線和車間智能化改造,推動(dòng)全面感知、設(shè)備互聯(lián)、數(shù)據(jù)集成、智能管控,促進(jìn)生產(chǎn)過程的精準(zhǔn)化、柔性化、敏捷化。推動(dòng)先進(jìn)過程控制和制造執(zhí)行系統(tǒng)的全面部署和優(yōu)化升級,促進(jìn)生產(chǎn)過程的集約高效、動(dòng)態(tài)優(yōu)化、安全可靠。圍繞量大面廣中小制造業(yè)企業(yè)核心裝備、關(guān)鍵工序智能化改造共性問題,分行業(yè)制定智能化改造路線圖,推進(jìn)智能工廠建設(shè)。
(三)強(qiáng)化三大保障
1、夯實(shí)“兩化融合”基石。鼓勵(lì)工業(yè)企亞自主貫標(biāo),爭取15家以上工業(yè)企業(yè)通過國家、市級“兩化融合”貫標(biāo)評定,推動(dòng)企業(yè)業(yè)務(wù)創(chuàng)新和組織變革,建立基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的組織管理新模式,打造企業(yè)在信息化條件下的新型能力。
2、增強(qiáng)系統(tǒng)方案解決能力。面向汽車生產(chǎn)、裝備制造、電子信息等重點(diǎn)行業(yè)智能制造單元、智能生產(chǎn)線、智能車間、智能工廠建設(shè),引進(jìn)和培育智能制造平臺開發(fā)商、整體解決方案提供商和運(yùn)營商,加快優(yōu)秀解決方案在行業(yè)內(nèi)推廣普及。支持有條件的企業(yè)開展系統(tǒng)解決方案業(yè)務(wù)剝離重組,支持中小企業(yè)解決方案外包。
3、強(qiáng)化工控安全體系建設(shè)。貫徹工信部印發(fā)的工控系統(tǒng)《信息安全防護(hù)指南》、《信息安全事件應(yīng)急管理工作指南》,以提升工業(yè)信息安全監(jiān)測、評估、驗(yàn)證和應(yīng)急處置能力為重點(diǎn),落實(shí)工業(yè)控制系統(tǒng)安全責(zé)任制,開展重點(diǎn)行業(yè)工控系統(tǒng)信息安全檢查和風(fēng)險(xiǎn)評估,指導(dǎo)重點(diǎn)領(lǐng)域工控系統(tǒng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)信息安全管理要求的落實(shí)。健全重要工控系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)庫,建立工控系統(tǒng)信息共享機(jī)制和信息安全漏洞信息發(fā)布機(jī)制。
(四)進(jìn)一步加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)
區(qū)政府應(yīng)建立相應(yīng)機(jī)構(gòu),加強(qiáng)對智能提升工程重大問題、重大政策和重大工程的統(tǒng)籌協(xié)調(diào),以及落實(shí)情況的督促檢查。加強(qiáng)示范引領(lǐng),形成一批實(shí)施效果好、可復(fù)制能力強(qiáng)、帶動(dòng)效應(yīng)顯著的案例推廣應(yīng)用,營造企業(yè)參與社會(huì)廣泛關(guān)注的良好氛圍。
(五)進(jìn)一步加大財(cái)政扶持力度
加大區(qū)級財(cái)政資金對兩化融合、智能化工廠(數(shù)字化車間)的支持力度,建議由區(qū)政府出臺《實(shí)施“十百千”智能提升工程深化兩化融合資金管理辦法》:在區(qū)級工業(yè)發(fā)展專項(xiàng)資金下設(shè)立涪陵區(qū)智能提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展資金,用于扶持兩化融合、智能提升工程。一是對通過國家評定、市級評估驗(yàn)收的“兩化融合”貫標(biāo)企業(yè)分別給予一次性獎(jiǎng)勵(lì)。二是在涪陵區(qū)注冊并投資300萬元以上建設(shè)智能化(數(shù)字化)車間、智能化(數(shù)字化)工廠的企業(yè),按照不高于設(shè)備和軟件投入總額一定比例予以補(bǔ)助;采購國產(chǎn)設(shè)備和軟件金額占項(xiàng)目設(shè)備和軟件總額50%以上的,補(bǔ)助比例提高5個(gè)百分點(diǎn),單個(gè)項(xiàng)目最高補(bǔ)助金額相應(yīng)提高。
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