近些年我國智能制造技術及其產業(yè)化發(fā)展迅速,并取得了較為顯著的成效。智能化以及工業(yè)自動化等新興的科學技術已經融入到了工業(yè)發(fā)展之中,與國外發(fā)達國家相比我們已經取得了不小的成績。但就目前中國智能制造的現(xiàn)狀而言,我國與發(fā)達國家相比差距還是很大的,如果放在一個更為宏觀的場景里觀察中國智能制造,我們會發(fā)現(xiàn)有很多制約因素影響著它的發(fā)展。鑒于此,我們在發(fā)展智能制造過程中,也還需要且行且思考。
一、生產模式與材料的制約
在本文中,我們明確智能制造以實現(xiàn)“個性化生產”這個提升企業(yè)自身競爭力的產品戰(zhàn)略為導向,采用信息技術,將生產中各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦芾硐到y(tǒng),通過動態(tài)的優(yōu)化來“提升質量、降低成本、縮短產品交付周期”。
機械剛性制約
目前很多產業(yè)的生產方式,多是對現(xiàn)有的原材料,無論是金屬材料、塑性材料、纖維材料還是半導體材料等,通過一定的切削、成型、編織等工藝進行加工,而這些加工很多在機械上是有制約的。例如制藥,我們不能進行“插單”實現(xiàn)靈活定制化,因為每個批次的藥物需要進行清洗生產環(huán)境才能進行另一個生產,很多影響生產質量的參數(shù)無法實現(xiàn)在線的調整,這必然會導致產生不良品,而質量迭代需要有批量基礎的數(shù)據(jù)才能實現(xiàn)提升。
材料科技與制造的融合研究
智能制造中的3D增材打印技術是中國智能制造的一個熱點,但是,在材料方面、加工速度與成本方面還是有瓶頸制約的。材料科技沒有突破,傳統(tǒng)的生產工藝也無法實現(xiàn)突破。例如:節(jié)能有效的是工藝節(jié)能——通過工藝的徹底改善,以新的生產方式來實現(xiàn)能耗的降低。但改進工藝是困難的。一個例子是,數(shù)字印刷雖然很好,但是噴墨頭的材料與加工目前沒有創(chuàng)新性進步,國內在這個方向就無法實現(xiàn)制造領域的新進展。其他像油墨技術、黏膠技術、高性能金屬材料、特種纖維材料等,都在各自應用領域存在類似問題。
在基礎和新型材料方面缺乏創(chuàng)新,會導致我們的制造業(yè)仍然在這些領域受制于人,無法真正實現(xiàn)制造業(yè)的升級,在信息化、自動化方面的能力再強,也無法產生更具競爭力的產品。
二、現(xiàn)階段信息融合的制約
數(shù)據(jù)未被系統(tǒng)有效采集存儲
目前,在推進智能工廠的過程中,我們會發(fā)現(xiàn)由于原有的設備來自不同廠商、不同代次,這造成工廠設備間無法互聯(lián)。在控制器上,動態(tài)的數(shù)據(jù)如印刷套色的偏差及影響值、紗線CV值等傳統(tǒng)生產的數(shù)據(jù)都無法被有效采集。很多時候,這種情況出現(xiàn)并非是技術封鎖造成的。供應商當然不愿意開放核心技術,但很多時候,這些參數(shù)在傳統(tǒng)的生產模式下根本未被考慮,因而導致數(shù)據(jù)被大量浪費,沒有實現(xiàn)有效采集。而無法互聯(lián)互通則僅僅是制約因素之一,反倒是相對容易突破的。
信息模型
在很多企業(yè)的生產線數(shù)據(jù)互聯(lián)升級中缺乏信息模型,使得對于采集什么樣的數(shù)據(jù),如何使用這些數(shù)據(jù),都沒有有效的標準化以及應用軟件的支撐。
信息化與自動化的融合
在信息化與自動化的融合中,為普遍的現(xiàn)象就是,在很多工廠里,管理系統(tǒng)使用有名的SAP/ORACLE的ERP系統(tǒng),代表著的管理水平,采用的是自動化程度高的生產線。然而,這些信息化系統(tǒng)和自動化系統(tǒng)仿佛兩個世界的人,他們相互并不認識,說的也是不同的語言,兩化融合的效果并不盡如人意。原因在于,很多企業(yè)并沒有很清晰的產業(yè)升級初衷,只是因為老板說了“我們的同行都在做智能制造,我們也要上智能制造系統(tǒng)”,只是為了升級而升級,這種升級投入,效果打折扣是在意料之中的。
智能算法的推進
經過數(shù)據(jù)采集、傳輸,數(shù)據(jù)到達所謂的云平臺、大數(shù)據(jù)平臺,之后這些數(shù)據(jù)如何被分析優(yōu)化呢?傳統(tǒng)的專家系統(tǒng)采用類似于深藍這種工程,經過了數(shù)十年的數(shù)據(jù)累積與處理經驗。因此,如果沒有數(shù)十年的積累,智能化制造仍然是沒有能力實現(xiàn)“智能優(yōu)化與決策”的。