工业工程与智能制造发展的思考

2018-04-02

福建质量管理 2018年18期

(山东科技大学山东青岛 266000)

一、前言

随着经济的发展，在改革开放的推动下，中国制造业的得到了迅猛发展，作为中国的第二产业，制造业相对于农业、服务业发展很快，成为国民经济发展的重要支柱。中国制造业已经影响了世界，世界制造中心正在快速向中国靠近，经过近些年的发展，很多私企、外企在中国快速崛起，在引导经济迅猛发展的同时，也带来了先进的技术与就业机会。中国逐渐成为名副其实的制造业大国。但中国仅仅是制造业强大，但是和德国、日本以及美国等制造业强国相比还有很大的差距。主要差距是：产品生产率低、创新能力偏低、知名品牌缺乏、创造的附加值少等。[1]这些差距不仅阻碍了社会经济的发展，同时阻碍了中国工业前进的脚步。中国是一个后工业化国家,工业化的进程还远没有完成。相比于南方,工业工程在中国北方的重视程度不高。工业工程在中国发展的结构极其的不协调。由于北方企业对工业工程的不重视,造成了资源、效率的浪费,最后损失了公司的一部分利益。

二、工业工程的发展与思考

(一)工业工程的起源与发展。由于军事的需要，工业工程于20世纪初起源于美国，经过短时间的发展，工业工程被应用于工业，其中制造业最具代表性。在手工生产时代，生产没有一个标准，人们仅仅靠自己的经验管理生产，会造成资源与效率的浪费。到20世纪初,工业开始进入“科学管理时代”。出现了泰勒、吉尔布雷斯夫妇等一批代表性人物。美国工程师泰勒发表的《科学管理的原理》一书是这一时代的代表作，同时也是工业工程的经典著作。现在,工业工程的应用领域是极其广泛的,由最初的制造业扩大到了建筑业,交通运输,销售,航空,政府部门,金融,医院,军事后勤,公共卫生,服务业等领域。笔者认为现代工业工程人应具备工业工程的思想,在以后不管从事什么工作,都能具备工业工程的思想以及工业工程的意识去想问题,甚至于去解决问题,也许会有出其不意的效果。

(二)工业工程在中国的发展。工业工程在世界上已经发展了一百多年,但是在中国仅仅发展了30多年,时间很短，技术创新方面也远远落后于德国、日本等工业发达国家。且中国工业发展较晚，基础薄弱，管理制度方面对于工业发达国家差距也是十分明显。工业工程是一个真正可以匹配应用到制造业的专业，但是在80年代才刚刚引入国内，到现在为止也没有深入到各个企业中，很多企业还不能很好的了解工业工程所能发挥的作用。企业没有一个很好的管理制度与应用体系，就无法快速发展。[2]综上所述，中国的工业工程仅仅引进30多年，仍处于认识和起步阶段。要想制造业乃至工业能迅速发展，工业工程将在社会发展中发挥越来越重要的作用。

三、智能制造的发展与思考

(一)智能制造在世界的发展与技术应用。进入21世纪的大数据、云计算时代，德国为提高工业竞争力，在产、学、研各界共同制定了“工业4.0”，并推出了《德国工业4.0战略计划实施建议》，这个计划将工业的未来发展做了大胆预测与蓝图勾划。[3]提出了以智能+网络化为一个核心；领先的供应商战略与市场战略为两大战略支柱；横向、纵向、端对端三大集成。德国发动工业4.0的同时，美国也发布了国家先进制造战略计划。分析了当前的先进制造业的的生产方式，结合现在面临的机遇和挑战，通过规划一个强大的创新政策，缩短与其他国家的创新差距，解决一系列科技问题。[3]这时传统的制造业强国,日本选择了机器人作为突破口,创建了物联网升级制造模式。随着,还有中国制造2025,为实现立足国情,立足现实,力争通过三步走实现制造强国的战略目标，“中国制造2025”将分类开展流程制造、离散制造、智能装备和产品、智能制造新业态新模式、智能化管理、智能服务这六大重点行动,[3]创造出智能制造新时代。由此看出各个国家在进入21世纪以后都想在工业方面转型,通过大数据、云制造、标准化,使制造业智能化。

(二)中国在智能制造方面的瓶颈。我国工业化起步晚,技术积累相对落后,技术创新与先进技术的产业化能力与其他工业发达国家也有很大的差距，在很多企业尤其是私企只能做一些类似零件装配简单的工作，没有自己的核心技术，在很多方面受制于人，以至于在行业竞争中没有足够的竞争力，事态严重的可能会引起公司倒闭。我国的软件系统发展也没有处于世界的前端，以至于软件技术积累严重不足，没有高端科学技术，智能制造就不能快速发展。近年来，制造企业的技术有所增强，但是很多企业都是安于现状，都是应用外国的软件系统，受制于人。由于智能制造装备产业的不发达，其还将面临基础操作系统缺失的风险。跨国公司垄断势力挤压国内企业发展空间。当前，发达国家掌握了全球智能制造产业并且对后发国家形成了掣肘作用。虽然我国智能制造需求市场巨大，但90%依赖进口。近年来，我国的智能装备市场增长迅速，虽然带动了中国智能制造产业的发展和技术进步，但同时也进一步挤压国内自主品牌企业的市场空间。

四、工业工程人与智能制造结合发展

(一)对智能制造的发展应具备工业工程的思想。智能制造与工业工程具有同样的思想。目前被公认最接近工业4.0的工厂是西门子安贝格电子制造工厂。即该工厂通过智能制造将产品生命周期(PLM)、制造执行系统(MES)以及工业自动化三项关键技术整合起来,并将它们作为完整系统应用。PLM与MES都是工业工程相关学科,并且根据工科的性质,工业工程与智能制造可以协同进行,共同发展。作为工业工程人,我们需要追随国家的脚步,将工业工程与智能制造相结合,创造出一个新的领域。

(二)工业工程人应具备智能制造的技术。由(一)中可以看出工业工程人才应与时俱进,工业工程本来就是一个交叉学科,笔者认为,工业工程人需要掌握智能设计、智能加工、智能装配、智能服务等各种先进的知识,工业工程人需要根据现有的智能制造的方法进行知识储备,结合工业工程需要学习的软件,在充满创新的21世纪再新。现在衍生出了设计方案的映射与决策、加工工艺的智能优化、基于智能导航的装配精确定位技术、挖掘客户隐式需求的智能服务技术等走在科技前列的技术。工业工程人应该学习其科学的方法,学会其需求技术。