汪永忠
【摘要】當前,以信息技術與制造業技術深度融合為特征的智能制造模式,正在引領整個制造業的深刻變革。智能制造模式將推動企業的生產方式、管理理念、生產設備、甚至原材料都將發生重大變化。互聯網+制造業會發生怎么樣的變革?傳統制造業企業如何迎接智能制造的風口?本文立足涪陵區現狀,探尋工亞智能轉型之路,推動產業逐步邁向中高端。
【關鍵詞】涪陵區 工業企業 智能提升 研究
《中國制造2025》把發展智能制造作為制造業轉型的主攻方向。智能制造過程是指通過自動化裝備及通信技術實現生產自動化。通過數據采集技術,應用通信互聯手段,將數據連接至智能控制系統,并將數據應用于企業統一管理控制平臺,從而提供最優化的生產方案、協同制造和設計、個性化定制,實現智能化生產。目前,涪陵區仍處于“工業2.0”中后期,“工業3.0”還待普及,“工業4.0”正在嘗試做一些示范,制造業自動化和信息化正在逐步布局。智能制造代表著先進制造業的發展方向,提升工業裝備智能化,對于提高全區制造業整體實力,加快制造業轉型升級,替代人力勞動,降低能源資源消耗,實現制造過程智能化和綠色化發展具有重要意義。
一、發展現狀
全區工業企業近1000家,規模以上工業企業超過250家,2016年實現規上工業產值1616億元。全市啟動“兩化融合”實質貫標工作的工業企業約87家中,涪陵占8家,其中建峰工業集團已通過國家級貫標管理體系評定,太極集團今年也將通過國家級貫標,已進入貫標體系試運行階段的企業有5家,位居全市第30
一是自動化系統應用廣泛。工業控制系統(簡稱:ICS)中幾種典型系統一一監控數據采集系統(SCADA ),分布式控制系統(DCS),可編程邏輯控制器(PLC)和遠程測控單元(RTU )等,饋線終端設備(FTU),開閉所、環網柜智能終端(DTU),智能綜合配變終端(TTU)廣泛運用于全區石化、冶金、電力、燃氣、煤礦、煙草等工業領域自動化生產。
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目支持移動端APP和web實時交互,融合了ERP與MES系統,涵蓋人力資源、采購、生產、質量、銷售、庫存、薪酬等業務模塊,實現了供應商信息交互、產品從客戶下單至內部排產、生產過程控制、產品人庫和出庫、產品全生命周期過程的管理以及全過程的質量控制,為企業精益化的管理及經營決策提供有效手段和支持;建峰工業集團不僅投用了ERP系統、HR系統、設備狀態監測系統、設備巡檢系統、安全環保等一系列應用系統,還采用VPN技術覆蓋到異地機構,提升了企業管理水平和工作效率;ERP系統開始在南瑞博瑞、潤峰塑料等中小企業廣泛應用;外貿型企業凱高玩具公司通過OA系統實現了無紙化辦公,通過報關管理系統實現了報關自動化,通過進銷存系統實現了物流信息智能化;亞東亞集團“互聯網+”水電行業云服務平臺被確定為市級“互聯網+”試點項目;博浩軟件有限責任公司、愛尚坡野豬養殖股份合作社等2家公司的RFID生豬質量安全追溯管理系統項物聯網項目正在開展市級物聯網應用試點。
三是裝備水平不斷提高。近年來,部分工業行業的領軍企業進行裝備智能化改造成功嘗試:涪陵卷煙廠異地遷建技改項目在“退城進園”中打造數字車間,生產系統與煙草公司的卷煙倉庫和配送中心實現無縫銜接,開全國煙草系統先河;三愛海陵企業以獲得德國大眾集團“全球十大優秀供應商”為起點,大力實施“退城人園”技改搬遷,致力“智能車間”建設,投產達產后公司進排氣門項目機加工生產線將增加到70條,全面升級為全自動化、智能化生產線,氣門年產量將增至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機器人;華通電腦公司采用全自動電鍍線、DES顯影蝕刻去膜連線和LDI自動布光機等系統設備,實現封閉式無人化流水線生產。此外,建峰工業集團、太極集團、中機龍橋熱電、榨菜集團等企業通過實施兩化融合體系貫標,其裝備智能化水平也取得長足進步。
二、發展優勢
經過多年努力,全區網絡基礎設施不斷完善,新一代信息技術應用不斷加強,互聯網產亞發展環境不斷優化,數字經濟正在成為經濟發展新動能、新引擎。
一是信息基礎設施較好。移動網絡方面:已建成2G基站1201個、3G基站742個、4G基站1305個。目前4G網絡工業園區、鄉鎮(街道)覆蓋率已超過100%。光纖寬帶方面:目前,涪陵移動、涪陵電信在全市率先實現了4大工業園區和26個鄉鎮(街道)和418個行政村(社區)通光纖寬帶工作,寬帶接入平均速率達20Mbps以上。今后,隨著5G網絡的成熟和新通信技術的進步,5G網絡將會把寬帶變得像空氣一樣無處不在,速度快、而且免費,萬物互聯將在未來十年基本完成。一切都將被連接起來,工業互聯網即將得到迅猛發展,孕育出一個超級生態,創生出智能制造的無盡機遇。
二是數字化空間縱深拓展。近年來,先后引進落戶了物聯網OOS)行業領軍企業一江蘇感知集團,中國移動物聯網(茶園基地)公司也與涪陵結成戰略合作關系,助推工業物理信息系統(CPS)建設??ǖ暇S夫增材制造(3D打?。┖灱s人駐,實現了涪陵個性化定制智能制造零的突破,推動了生產方式變革。2016年11月華為云計算數據(涪陵)中心落地,涪陵成為其云服務業務的全國重要節點,共同打造重慶市乃至西南大區云計算產業支撐中心、云服務業務承接中心及業務備份中心。依托華為公司,有利于集聚其上下游合作企業,以數據挖掘、分析、應用為突破口,拓展云計算、大數據在工業領域的應用。
三是裝備智能提升后勁充足。根據調研的情況顯示,目前全區工業企業擁有自動化生產線394條,具有部分數字化功能的車間有63個,具有一定程度智能化工廠有6個,主要分布在化工化纖、裝備制造、能源、食品、醫藥等行業。未來在3-5年內,全區一半以上規上工業企業有裝備智能化提升計劃、規劃,將成為全區新一輪推動裝備智能提升的強大動力。其中:華峰化工現有14條聚合類自動化生產線,具有一定智能化(數字化)功能的車間5個,具備一定智能化(數字化)功能的工廠2個。萬達薄板現有1780連續冷軋自動化生產線22條,2年內計劃投入1150萬元建設14條自動生產線,并改造提升形成集成能力。華通電腦現有DES連線、shadow線、vcp類自動化生產線154條,LDI曝光EDI曝光、鐳射類數字化車間12個,計劃3年內投入80萬元進行14臺設備的生產線信息化改造。
三、存在的問題
1、企業信息化發展不平衡。受經濟形勢、行業發展水平、企業生產經營狀況影響,部分企業特別是中小企業信息化投入不足,人才短缺,制約了企業信息化手段應用。全區工業企業裝備狀況、管理基礎參差不齊,發展水平極不不平衡。就單個企業而言,邁向工業4.0,工業3.0和工業2.0是繞不過去的一道坎,必須先補工業3.0的課,甚至是工業2.0的課。“兩化融合”資源起步、單項覆蓋、綜合集成、協調創新四個發展階段中,全區整體上處于單項覆蓋階段,貫標工作集中主要在實力較強、管理基礎好的大企業中推廣,全面推廣貫標工作亟需政府層面的政策引導和財政資金大力支持。
2、工業與互聯網融合不夠。部分企業缺乏互聯網基因和思維,互聯網的連接性尚未充分發揮,供給側和需求側精準對接程度不高,特別是工業生產智能化程度較低,信息技術“軟裝備”尚未引起足夠重視,數字化車間、智能工廠建設尚處于起步階段、柔性制造、個性化定制等模式缺乏?;ヂ摼W人才結構不合理、隊伍培養模式單一,缺乏具有國際視野、創新思維的行業領軍型高端人才,社會培訓機構數量少、質量有待提高。
3、工控系統網絡安全待加強。原本封閉運行的工控系統,在兩化融合背景下,被網絡攻擊的風險和矛盾日益凸顯。
四、大力推進涪陵區工業企業“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,助力企業打造信息化時代新型能力,區委、區政府高瞻遠矚、科學決策,決定實施“十百千”企業智能化提升工程:即用3-5年時間,聚力打造“10個智能化(數字化)工廠、100個智能化(數字化)車間、1000條智能生產線”,促進全區制造業數字化、網絡化、智能化取得明顯進展。力爭到2022年底,相比2017年底,制造業支柱行業骨干企業新產品研發周期縮短15%,庫存周轉率提高30%,能源利用率提高6%,工業云企業用戶翻兩番。形成一批示范引領效應較強的制造業新模式,初步形成一批跨界融合的制造業新生態。
(一)夯實三大基礎
1、建設一流互聯網基礎設施。全面實現全區城市區域光纖到戶,推動熱點區域無線寬帶(WiFi)覆蓋,加快進入5G時代,建成下一代互聯網(IPV6)示范城市。
2、初步建立智能制造新型基礎。形成一批自主可控的核心工業軟件,建成1個以上行業領先的云制造服務平臺,推動龍頭企業與工業云平臺全面對接,建成一批大數據服務平臺。
3、加速物理信息系統(CPS)建設。依托落地的感知集團物聯網平臺,引進一批相關應用集成企業,增強提供工業信息物理系統整體解決方案的能力。依托中國移動OntNet、中國聯通JasperPaaS等物聯網開放平臺,推動技術綜合集成,推動物聯網和物理信息系統產業化應用。
(二)聚焦三大工程
1、生產線自動化改造工程。以高端數控機床、工業機器人等智能裝備為依托,培育和發展一批生產線自動化集成企業,形成包括上料、下料、裝卸和產品加工等全部工序自動控制、自動測量和主動連續的生產線自動化整體解決方案,推動機器人系統等自動化生產線在多品種、中大批量生產線的廣泛應用。針對機械化程度較強、產量較大但自動化水平不足的企業進行傳統生產線改造升級,發展以數控機床或由數控操作的組合機床為主要加工裝備的柔性化自動化生產線。
2、數字化車間建設工程。利用分布式數控技術(DNC)構建網絡化車間生產現場的信息數據交換平臺,實現車間制造設備的集中控制管理以及制造設備之間與上層計算機之間的信息交換。通過制造數據收集技術(MDC)打造車間底層數據管理平臺,實現車間設備和生產狀況的實時監控。憑借產品數據管理技術(PDM)推動制造過程數字化管理,提升車間無紙化生產能力。鼓勵制造業企業利用制造執行系統(MES)集成和分析生產數據,支撐企業精細化管理。推動制造業企業利用大數據技術對工業產品的生產過程建立虛擬模型,仿真并優化生產流程。力爭到2020年,全區規上工業企業關鍵工序數控化率達到50%以上,數字化研發設計工具普及率達到65%以上。
3、智能工廠創建工程。支持制造業企業圍繞制造單元、加工中心、生產線和車間智能化改造,推動全面感知、設備互聯、數據集成、智能管控,促進生產過程的精準化、柔性化、敏捷化。推動先進過程控制和制造執行系統的全面部署和優化升級,促進生產過程的集約高效、動態優化、安全可靠。圍繞量大面廣中小制造業企業核心裝備、關鍵工序智能化改造共性問題,分行業制定智能化改造路線圖,推進智能工廠建設。
(三)強化三大保障
1、夯實“兩化融合”基石。鼓勵工業企亞自主貫標,爭取15家以上工業企業通過國家、市級“兩化融合”貫標評定,推動企業業務創新和組織變革,建立基于數據驅動的組織管理新模式,打造企業在信息化條件下的新型能力。
2、增強系統方案解決能力。面向汽車生產、裝備制造、電子信息等重點行業智能制造單元、智能生產線、智能車間、智能工廠建設,引進和培育智能制造平臺開發商、整體解決方案提供商和運營商,加快優秀解決方案在行業內推廣普及。支持有條件的企業開展系統解決方案業務剝離重組,支持中小企業解決方案外包。
3、強化工控安全體系建設。貫徹工信部印發的工控系統《信息安全防護指南》、《信息安全事件應急管理工作指南》,以提升工業信息安全監測、評估、驗證和應急處置能力為重點,落實工業控制系統安全責任制,開展重點行業工控系統信息安全檢查和風險評估,指導重點領域工控系統關鍵環節信息安全管理要求的落實。健全重要工控系統安全數據庫,建立工控系統信息共享機制和信息安全漏洞信息發布機制。
(四)進一步加強組織領導
區政府應建立相應機構,加強對智能提升工程重大問題、重大政策和重大工程的統籌協調,以及落實情況的督促檢查。加強示范引領,形成一批實施效果好、可復制能力強、帶動效應顯著的案例推廣應用,營造企業參與社會廣泛關注的良好氛圍。
(五)進一步加大財政扶持力度
加大區級財政資金對兩化融合、智能化工廠(數字化車間)的支持力度,建議由區政府出臺《實施“十百千”智能提升工程深化兩化融合資金管理辦法》:在區級工業發展專項資金下設立涪陵區智能提升產業發展資金,用于扶持兩化融合、智能提升工程。一是對通過國家評定、市級評估驗收的“兩化融合”貫標企業分別給予一次性獎勵。二是在涪陵區注冊并投資300萬元以上建設智能化(數字化)車間、智能化(數字化)工廠的企業,按照不高于設備和軟件投入總額一定比例予以補助;采購國產設備和軟件金額占項目設備和軟件總額50%以上的,補助比例提高5個百分點,單個項目最高補助金額相應提高。
參考文獻:
[1]涪陵區經濟信息委員會.涪陵區經信委2016年工作總結[R].
[2]潘文.涪陵工業企業發展的幾點建議[J].科技經濟市場,2017(4).