“智造单元”让智能制造落地生根

2017-10-27 08:39

自动化和信息化融合在中国其实曾经有过一个并不算太远、广为人所熟知的故事。那就是二十世纪末期在中国所大规模开展的CIMS（计算机集成制造系统）。当时一方面是CAD\CAE以及信息化软件MRP、ERP的引用，另一方面是以数控加工设备、柔性设备为代表的自动化设备。二者的结合，本来期待着一个崭新的工业面貌。然而，当年CIMS理念过于超前。它的核心都是基于计算机的能力和对流程结合所做出的判断。当时中国工业界——其实也包括德国工业界，都太乐观地高估了当时的技术要求，又太低估了人的作用。后来德国人的反思中，除了技术要素尚未达到要求之外，忽视人的环节而过于强调自动化、过分依赖计算机技术，是一个巨大的失误。

CIMS的理念，一方面将重复性劳动用自动化方式替代，并提出了柔性自动化生产线；另一方面在此基础上加上信息化，本质就是实现了信息集成和信息监督。

然而从既往的经验来看，简单地将自动化与信息化叠加，并不等同于数字化。需要同时将其他各种资源要素进行数字化，再加上物联网技术和工业大数据的加强，才能真正实现良好的人机互动下的柔性自动化模块，从而推动数字工厂的建设。

数字工厂要实现三大核心目标：设备自动化、管理信息化和人员高效化，在路径上实现了人机交互和高度柔性，在目标上实现了设备的最大的有效开动率为检视点。

“智造单元”让智能制造落地生根

图5：数字工厂的三大目标

设备自动化在于保证设备有效开动时间，使设备利用率达到最大，制造精度和柔性最大化，这一目标适合多品种小批量，自动化的核心在柔性；管理信息化将设计研发、生产运维、经营决策等进行分项管理的信息、集成互动，以完成企业业务数据的有效流动，为各类决策和日常工作提供数据载体支持，这一目标核心在“便捷”；人员高效化则基于信息化系统的数据，使决策有了依据，目标精准，针对性地处理结构性问题，避免常规工作消耗，以此达到“高效”；人员高效的目的是降低对机床有效开动率的影响，从而最终支持了设备的有效开动率。

而这三化相互交叉，必须各自都要形成一定颗粒度的模块化。借助大量的制造资源模块化、标准化单元的出现，组合成智造单元，才能形成有效的数字工厂，实现智能制造。

“智造单元”让智能制造落地生根