自德國政府于2013年在漢諾威工業博覽會上正式公布,“工業4.0”概念就已席卷全球,并被認為是以信息物理系統(CPS)技術為核心的第四次工業革命。
而作為工業4.0的最大主題,智慧工廠可謂貫穿産業升級全過程。智慧工廠主要研究智能化生産系統及過程以及網絡化分布生産設施的實現。
産業升級需求
智能制造裝備産業主要包括智能測控儀器儀表、數控機床、工業機器人、自動化成套生産線等。根據《智能制造裝備産業“十二五”發展規劃》,2010年我國部分智能制造裝備産業銷售收入逾3000億元,至2015年産業收入突破1萬億元,至2022年實現銷售收入2.68萬億元。
勞動力成本優勢消退
自2008年以來,我國勞動力成本的增速明顯快于工業生産效率增速。據權威機構的測算數據顯示,我國的制造業勞動成本在2019年将為越南的177%、印度的218%。
我國智能制造示範項目不斷加速
在全球制造業加速向數字化、網絡化和智能化方向發展的背景下,我國于2015年正式頒布《中國制造2025》,其中明确提出将智能制造工程作為政府引導的五個工程之一。
如果說2015年為我國實施“智能制造試點示範專項行動”元年,2017年項目實施正加速落地。另外,國家對于智能制造裝備行業的補貼額增速也在加快。
我國智慧工廠市場尚有很大空間
自動化生産線通過工件傳送系統與控制系統将生産設備相互聯結,從而實現全部或部分生産過程的無人化。如果将智慧工廠簡單以自動化生産線市場為代表,博思數據的統計顯示,2014年我國自動化生産線産量為8780條,同比增長19.29%;需求量為21100條,同比增長10.47%。
當前,我國制造企業面臨着巨大的轉型壓力。一方面,勞動力成本迅速攀升、産能過剩、競争激烈、客戶個性化需求日益增長等因素,迫使制造企業從低成本競争策略轉向建立差異化競争優勢。在工廠層面,制造企業面臨着招工難,以及缺乏專業技師的巨大壓力,必須實現減員增效,迫切需要推進智慧工廠建設。另一方面,物聯網、協作機器人、增材制造、預測性維護、機器視覺等新興技術迅速興起,為制造企業推進智能工廠建設提供了良好的技術支撐。再加上國家和地方政府的大力扶持,使各行業越來越多的大中型企業開啟了智慧工廠建設的征程。
而建設智慧工廠的好處則非常多,我們今天僅僅從一個維度判斷智能工廠的好處:提高智能工廠經營過程的能見度。
建立智慧工廠,可以提高4個方面的能見度:
實現物料和物料流動狀态的能見度
建立智慧工廠,可以極大地提高物料和物料流動過程的能見度:
利用SRM(供應商關系管理系統)可以方便地實現供應商與工廠之間的物料需求狀态,尤其是電子、機械設備、服裝等組裝類企業,工廠可以及時地把相關物料需求,實時同步發布至供應商處,同時将工廠的即時庫存、可用庫存狀态同步至供應商,讓供應商可以獲取更多的物料需求信息,從而做好供應商自身工單的優先序和排程計劃安排。
同時,供應商也可以把自身的庫存、發貨、送貨的狀态轉換為發運狀态,使得工廠可以同步、實時清晰送料狀态,以提高齊套狀态的透明度。
實現庫存狀态能見度
利用WMS(倉庫管理系統)的庫存實時、動态信息,可以為S&OP(銷售和運作計劃)、MRP(物料需求計劃)、工單發料等提供即時信息,确保獨立需求、相關需求的準确。
實現工序工單的優化投放能見度
利用ERP(企業資源計劃)的生産工單和銷售訂單、MES(制造執行系統)的設備狀态和工序報工,APS(高級計劃和排程)可以實現滿足客戶交期(最高庫存和安全庫存)的前置條件下,根據TOC(約束理論)瓶頸管理理論,實現瓶頸資源效率最大化、有效産出最佳化和生産成本(懲罰成本)的最小化,從而實現客戶滿意度、資源效率最大化的目标。
經營過程和經營結果(資金、庫存、有效産出、準交率等)能見度充分利用ERP、MES、APS的相關數據,可以利用數據平台(IGN等),工廠可以自主開發或委托開發與工廠業務相一緻的BI(商業智能)系統,将經營和管理過程透明化、可視化。
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