智能制造技术在传统企业中的应用

文/徐建党 刘宏伟

随着5G和AI技术的进步，制造业生产模式迎来了升级改造的技术手段，迫使传统企业主动升级才能提高市场竞争，如何升级、如何顺畅升级、如何较低成本升级、如何通过升级达到预期目标都是企业在升级前必然思考的问题。

1 平台建设

从传统企业向智能制造升级的过程必然是有一个过程，可能要涉及到大量的传感技术、通信技术、软件技术、硬件技术、控制技术、云计算技术和深度学习相关的技术，所有这些新的技术都需要融合到一个统一的平台上，可以由小的应用开始建立，逐步增加形成企业实际的信息平台。

例如：可以从一条生产线做起，可以将其上的设备工序的数据进行采集和监控，再配上物联网系统，那么就可以监测这条产线上每个工序环节的生产数据，每道工序的加工参数，加工工艺，加工质量，直通率，不良品现象等等。等到一条产线运行成熟后再拓展到多条线甚至全部产线，那么在此拓展过程中必然也需要对这个平台的性能进行提升，容易找到合适可靠的符合实际的核心平台的建设，从而为智能制造打下结实的基础。

通常传统企业前期已经有的软件系统（不同时间投入、不同供应商之间），如何和新投入的软件和升级后的系统进行兼容,这就需要企业统合这些软件尽量平台化，要有强大的软件兼容能力，通过标准的接口使其处于一个或多个虚拟的平台中，这是优先考虑的事情，既能保护以前的投资，同时能兼顾升级效率。

2 数字化

图1

图2

数据采集是智能生产中的重要组成部分，是人、机、料、法、环、测的基本数据支撑来源。数据采集又分为对人员信息的采集，对物料的采集，对环境的采集，对设备和测试结果的采集几个方面。

以设备为代表的通过传感技术和通信技术让设备上云（包括本地云）,将设备相关的数据都能实时的采集甚至也能够实时对设备进行参数调节，让设备变成智能化的设备，并在此基础上的数据采集和结合行业知识的分析、预测、决策是智能化转型的关键。有条件的企业可以根据自身的实际逐步按此路径升级，风险不大，效果较好。大量的数据的积累为深度分析、挖掘算法模型、大数据分析提供基础，为智能决策提供依据。以此同时，可以将传统分散于不同企业、不同系统、不同个体的工业经验将能够获得有效沉淀和汇聚起来，并通过平台功能的开放和调用被更多企业共享。

3 流程再造

基于引入智能化设备和数字化控制技术，必然对传统的流程进行冲击，流程再造是必然的，有实力的企业可以自主建立整套系统，可以生产实际灵活调整，以达到生产各环节的最优化路径。通过计算机模拟及仿真技术，可以在实际生产前作最优化的设计，是提供效率的必要工具之一。如图4所示。

4 数据共享

图3

图4

图5

在传统的制造企业里，通常也有ERP、PLM、PDM、WMS，有些制造企业已经部署和实施MES系统。打通在企业内部这些软件的平台的数据尤为重要，工厂实现按需定制，按需生产，必须涵盖企业内所有数据的共享流通，在此基础上分析决策才会高效、可靠、有效果。如图5。

5 节能环保

智能制造的过程中必然也涉及到设备环境照明等等的数据采集，它可以专门对能耗作出监测和数据分析，可以找到节能的最有效的方法，甚至可以智能调节控制；与此同时我们也可以通过仿真技术，提起模拟、优化，预先找到最优化的节能环保的设计、制造工艺等。

可以应用低功耗 NB-IoT等多种物联传感技术，将水电气、照明、空调、电梯，厂房温湿度、变配电、照明、空调、电梯、重点设备，能耗用量等数据参数，传输到能耗控制系统，进行智能控制，形成能耗的分类、分项、分区域统计分析，可以对能源进行统一仿真分析，并实施调度、达到优化使用能源目的。

6 成本效益优先

2013年开始，用工成本逐年上涨，所以企业的效益增长乏力，所以升级之路必然要考虑综合成本，可以分步实施，从小到大，见效后再加大投入，必然是大多数中小企业的必经之路，既要保留现有的传统软件，也要拥抱新技术，要精打细算，不然会因升级而变得导致经营困难。

7 结语

企业智能制造升级之路没有千篇一律，要循序渐进，要切合实际，要对自己的需求有比较清晰的认识，痛点是什么？未来的目标和方向是什么？每个阶段行的目标是什么？哪些需要系统改善，哪些可以通过单元改善实现？实现的方向是坚定的，但是实现的方法和路径是不同的，不能急于求成而给企业的升级造成巨大困难，一定要在低成本的前提下，一点一滴的实现，好的效果要加强推广，由点带面，由面到全方法多层次的实现，效果是逐步体现的。