导语:我们将深入探讨其对制造企业数字化转型的意义各级智能工厂的定位要求以及企业构建梯度培育规划的关键要点
在全球制造业竞争日益激烈以及数字化浪潮的席卷下,制造企业的数字化转型已成为关乎生存与发展的关键抉择。智能工厂梯度培育行动规划的出现,为制造企业的数字化转型提供了清晰的方向与有力的支撑。这一规划不仅顺应了时代发展的趋势,更是从实际出发,为不同发展阶段的企业量身定制了转型路径。接下来,我们将深入探讨其对制造企业数字化转型的意义、各级智能工厂的定位要求,以及企业构建梯度培育规划的关键要点。
一、智能工厂梯度培育:数字化转型的强大助推器
(一)指明方向,降低转型风险
在数字化转型的复杂征程中,制造企业往往面临诸多困惑,如技术选择的迷茫、转型路径的不确定等。智能工厂梯度培育行动规划犹如一座灯塔,依据企业的不同发展阶段和能力水平,将智能工厂建设划分为基础级、先进级、卓越级和领航级,为企业清晰地勾勒出每一个阶段的发展目标和方向。
以小米汽车工厂为例,其在建设初期,依据自身基础和行业发展规律,选择从基础级智能工厂起步,集中精力实现关键工序自动化和车间数字化。这一策略使得小米汽车工厂能够稳扎稳打,逐步积累技术和管理经验,为后续向更高层级的迈进奠定坚实基础。这种分层级的培育模式,让企业避免了盲目投入和资源浪费,有效降低了转型风险,确保资源得到精准配置,使企业能够根据自身实力和市场需求,有条不紊地推进数字化转型。
(二)促进产业协同,推动整体升级
智能工厂梯度培育行动对产业协同发展起到了积极的促进作用。在产业链中,不同层级的智能工厂扮演着不同的角色,发挥着独特的引领和示范效应。卓越级和领航级智能工厂凭借其先进的技术和管理模式,成为了产业链上下游企业学习的标杆,带动了整个产业链的数字化升级。
以南钢的 JIT+C2M 智能工厂为例,该工厂借助大数据、物联网等技术实现了个性化定制生产,不仅自身竞争力大幅提升,还促使供应商和物流企业优化运作模式。供应商能够根据南钢的实时需求进行精准供应,物流企业也能优化配送路线和时间,提高了整个产业链的协同效率,推动产业生态向智能化方向演进。这种产业协同发展,使得企业之间的联系更加紧密,资源配置更加合理,整体竞争力得到显著提升。
二、智能工厂梯度定位与要求:逐级进阶,引领发展
(一)基础级:数字化转型的坚实基石
基础级智能工厂作为企业数字化转型的起点,着重于数字化网络化基础能力的建设。企业需要开展产线级、车间级数字化规划,部署智能制造装备、工业软件和数字基础设施,实现关键装备和工艺数字化升级以及关键工序自动化。在生产管理和运营管理方面,借助信息系统实现基础的资源管理和数据核算。
某传统机械制造企业在迈向基础级智能工厂时,引入自动化生产线和基础的生产管理软件,实现了关键工序自动化和生产数据的初步采集。这一举措使得生产效率显著提升,产品质量稳定性也有所增强,主要技术经济指标开始高于省(区、市)同行业平均水平,为后续的智能化升级奠定了坚实基础。基础级智能工厂的建设,让企业初步尝到了数字化转型的甜头,也为进一步的发展积累了宝贵的经验和数据。
(二)先进级:集成与优化的关键阶段
先进级智能工厂在基础级的基础上,更注重生产经营数据的互通共享和关键生产过程的精准控制。企业要进行车间级、工厂级数字化规划与建设,对工艺路线、产线布局和物流路径进行仿真优化,在研发设计、生产作业、生产管理和运营管理等多环节实现数字化集成管控。
南钢打造的 JIT+C2M 智能工厂,借助大数据、物联网、5G 等技术,实现了生产、管理等重点环节的集成互通和协同管控。通过对生产过程、仓储物流、设备运行和产品质量的数字化集成管控,有效降低了加工成本、吨钢质量成本和能源综合成本,产品成材率显著提升,主要技术经济指标处于省(区、市)同行业领先水平,成为先进级智能工厂的典范。先进级智能工厂的建设,使企业能够实现生产过程的精细化管理,提高资源利用效率,增强市场竞争力。
(三)卓越级:全流程智能化的行业标杆
卓越级智能工厂强调设计生产经营数据的集成贯通和生产过程的在线优化。企业需开展工厂级数字化规划与建设,构建虚拟工厂,实现产品、工艺的协同研发设计和集成建模仿真,在生产作业和管理环节实现多场景数智技术应用和全流程数据驱动的智能管控。
在汽车制造行业,部分头部企业达到卓越级智能工厂水平,实现了从产品设计、生产制造到供应链管理的全流程智能化。它们通过生产全过程数据综合分析,实现生产计划与排程自动生成、设备全生命周期管理等,主要技术经济指标处于国内同行业领先地位。这些企业不仅带动了供应链上下游协同升级,还培育了具有行业推广价值的智能制造解决方案,为行业发展提供了借鉴。卓越级智能工厂的建设,使企业能够实现全流程的智能化管理,提高生产效率和产品质量,提升企业的核心竞争力。
(四)领航级:未来制造模式的探索先锋
领航级智能工厂致力于推动新一代人工智能等数智技术与制造全过程的深度融合,探索未来制造模式。企业要构建工厂数字孪生系统,实现研发设计创新、生产过程动态优化和智能决策控制,在生产管理和经营管理方面实现高度智能化和协同化。
目前,虽然领航级智能工厂数量较少,但像华为等科技企业在部分领域已取得突破性进展。它们通过构建数字孪生系统,实现对物理制造过程的精准映射和反馈控制,在研发设计上探索数据与知识驱动的创新模式,主要技术经济指标全球领先,成为全球制造业智能化发展的标杆,引领着行业的技术创新和模式变革。领航级智能工厂的建设,为企业探索未来制造模式提供了方向,推动整个行业向更高水平的智能化迈进。
三、构建智能工厂梯度培育规划:科学布局,稳步推进
(一)遵循原则:规划的基石与保障
构建智能工厂梯度培育规划需要遵循一系列科学原则。系统性原则要求企业从整体出发,全面考虑智能工厂建设的各个环节,包括基础设施搭建、生产流程优化、信息系统集成、人才队伍培养和管理模式创新等,确保整体功能的最大化。西门子在智能工厂建设中,构建了涵盖从设计到生产再到服务全流程的智能制造体系,各环节紧密协同,充分体现了系统性原则。
阶段性原则依据智能工厂梯度划分,明确各阶段培育目标、任务和重点,合理设定时间节点和进度安排。基础级阶段注重设备自动化和信息化系统初步应用;先进级阶段强化系统集成和数据共享;卓越级阶段实现生产全流程智能化优化;领航级阶段探索前沿技术应用和模式创新,使企业培育工作有序推进。
创新性原则鼓励企业积极探索和应用新技术、新模式、新方法。南钢打造的 JIT+C2M 智能工厂,借助大数据、物联网、5G 等技术实现个性化定制与规模化生产的有机结合,在生产模式上取得重大创新,提升了企业市场竞争力。
效益性原则要求企业在规划建设项目时进行充分的成本效益分析,优先选择对效益提升明显的项目实施,注重长期效益。某化工企业通过优化生产流程,提高了设备利用率,降低了生产成本,同时提升了产品质量,实现了经济效益的显著增长。
可持续性原则强调资源节约和环境保护,实现绿色制造,确保智能工厂具有良好的可扩展性和适应性。适应性原则考虑不同行业、规模企业的特点和需求,制定具有针对性的培育计划。协同性原则加强企业与供应商、客户、科研机构、行业协会等的协同合作,共同推进智能制造发展。
(二)现状评估:精准把握企业起点
现状评估是构建智能工厂梯度培育规划的重要前提。企业依据智能制造能力成熟度模型及评估体系,参照 GB/T 39116 - 2020《智能制造能力成熟度模型》,评估企业在基础级、先进级、卓越级和领航级对应的智能制造能力成熟度等级。基础级和先进级要求达到二级及以上,卓越级达到三级及以上,领航级达到四级及以上 。如某汽车制造企业生产环节自动化程度高,但销售和服务环节信息化、智能化不足,明确了改进方向。
各环节建设现状评估:工厂建设方面,审查数字化规划和相关设施部署,如车间布局仿真情况;研发设计环节,评估产品和工艺数字化能力,卓越级和领航级还涉及协同研发等;生产作业评估关键装备和工艺数字化、自动化及监控优化能力;生产管理检查信息系统对作业计划等的管理及集成管控能力;运营管理考察采购、销售等信息化水平和数据集成贯通能力。例如电子企业工艺设计依赖人工,化工企业设备老化,食品加工企业库存管理混乱,服装制造企业采购协同不足,都需在后续建设中针对性改进。
某传统机械制造企业在评估中发现,其生产设备自动化程度较低,大部分工序依赖人工操作,生产效率低下且质量稳定性差;信息系统集成度不足,各部门数据相互孤立,无法实现有效共享,导致生产计划与实际生产脱节。通过这样的评估,企业明确了自身的优势与不足,为后续制定培育计划提供了准确依据。现状评估能够帮助企业找准问题所在,为制定针对性的解决方案提供有力支持。
(三)计划制定:精心规划转型路径
企业根据评估结果和梯度培育目标,制定分阶段实施计划。在向基础级智能工厂迈进时,重点部署必要的智能制造装备和工业软件;进入先进级阶段,则着重推动生产、管理等重点环节的集成互通和协同管控。
为实现各阶段目标,企业还需确定具体的实施路径和措施。如为提高生产设备的自动化水平,可选择引进先进的自动化生产线或对现有设备进行智能化改造;在实现信息系统集成方面,可与专业的系统集成商合作,采用成熟的解决方案。同时,合理规划资金、人力、技术等资源,确保计划的有效执行。计划制定需要充分考虑企业的实际情况和发展需求,确保计划的可行性和有效性。
(四)实施路径:多维度协同推进
技术升级路径上,企业持续关注智能制造技术的发展动态,及时引入新的技术和理念。越来越多的企业应用人工智能技术实现预测性维护和质量控制,通过对设备运行数据的实时监测和分析,提前发现潜在故障,减少设备停机时间,提高产品质量。
管理创新路径方面,企业构建数字化供应链管理体系,实现原材料采购、生产计划安排、产品配送等环节的协同运作,优化企业内部管理流程,提高决策的科学性和及时性。
人才培养路径上,企业制定完善的人才培养计划,通过内部培训、外部引进等方式,培养和吸引具备智能制造知识和技能的专业人才。建立人才激励机制,留住核心人才,为智能工厂的持续发展提供智力支持。实施路径需要企业从技术、管理、人才等多个维度协同推进,确保智能工厂建设的顺利进行。
(五)评估改进:持续优化提升竞争力
企业按照预定的时间节点,依据智能工厂梯度培育的评估标准,对建设成果进行全面评估,内容涵盖设备运行状况、系统集成效果、业务流程优化程度、生产效率提升情况、产品质量改善情况等。
根据评估结果,深入分析问题产生的原因,制定针对性的改进措施。某企业在评估中发现生产效率提升未达到预期目标,经分析是生产流程中的部分环节存在瓶颈,于是对生产流程进行重新优化,有效提升了生产效率。同时,将评估结果与员工绩效考核挂钩,激励员工积极参与智能工厂建设,不断提升企业的智能制造水平。评估改进能够帮助企业及时发现问题,调整策略,持续提升企业的竞争力。
智能工厂梯度培育行动规划为制造企业数字化转型提供了全面而系统的指导。通过明确各级智能工厂的定位和要求,遵循科学的构建原则,扎实推进现状评估、计划制定、实施路径和评估改进等工作,制造企业能够在数字化转型的道路上稳步前行,实现智能化升级,在激烈的市场竞争中脱颖而出,推动整个制造业向高端化、智能化、绿色化方向发展。企业应充分认识到这一规划的重要性,积极投身于智能工厂梯度培育的实践中,为自身的可持续发展和制造业强国建设贡献力量。
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