新冠肺炎疫情發生以來,各行各業尤其是制造業企業面臨用工難題。復產復工在疫情防控嚴管措施的壓力之下,激發了企業對于“機器換人”和智能化改造的需求。
受疫情影響,許多企業看到了人力的潛在成本,切身感受到了“升級”的必要和迫切。在生產環節上,要拋棄落后產能,擺脫傳統勞動密集模式對產能和效率的束縛,確保企業的生產運營不會輕易受到疫情、事故、人員變動的影響。同時,在系統調度上,要能夠最大限度的保證靈活性和準確率。
危中尋機,企業應當如何應對此次疫情所暴露出的問題?又應如何借助智能制造的力量通往數字化、智能化的道路?
在此領域,研華科技已率先為制造業企業提供系統、創新的解決方案。研華科技智能制造行業開發經理顧振華表示,面對疫情影響,不同行業對數字化轉型需求迥異。例如,電動車企業,受疫情影響,個人交通出行需求增加,企業投資數字化的節點就會提前。而對于食品消費類企業而言,市場消費放緩,企業數字化技術投入、機器換人進程就會滯后,投資放緩。總體來看,越來越多的企業希望通過穩定的方式逐步推進數字化進程,或從效率提升、精益化生產的角度開始,再進一步從關鍵節點切入,推進數字化轉型。
“這次疫情給很多的企業主帶來了深刻認知的改變,比如,員工到崗。如果沒人操作和監控,傳統的企業很難有效管控設備生產運營。受疫情影響,員工到崗率低,企業希望一些機制優化,比如一人管理10臺數字化的加工機床。” 顧振華說,疫情加深了企業主對“機器換人”的重視程度,使得管理者更重視向數字化轉型進行投入。以汽車行業為例。常州某汽車發動機公司,通過導入iFactory\ Metalwork解決方案,從人機料法環等多個環節,全面導入精益化生產管理。
近兩年,汽車市場越來越不景氣,企業希望通過精益化生產管理達到降本增效的目的。研華則為企業提供了Metalwork的精益化生產管理+物聯網全套解決方案。其中包含幾個模塊,可實現多項功能:工單生產管理、異常管理、設備稼動管理和人員績效管理。
一是工單生產管理,使得金屬加工行業傳統的堆料式加工非常透明,實施掌控加工進度。
二是異常管理,通過物聯網采集方式,將異常狀態實時通知對應的審查管理人員,通過層級上報制度使得問題有序解決,且有日志化紀錄。
三是設備稼動管理,通過與工單排布的結合進行分析,分析具體設備利用率,降低無效時間,提升性能效率。
四是圍繞人機料法環五要素進行改善,融合工業數據及精益化生產管理,通過物聯網管控人機配合關鍵節點,助力企業提產增效。
其一,數據采集難。對于制造業企業而言,設備是核心資產,直接關系其產能、質量、效率、成本等。設備連接是制造業轉型升級的基礎,生產過程的數字化則是智能化轉型的支點,其間產生的數據是重要的數據資源。
“機器數據是企業數字化轉型后,信息的傳遞的關鍵節點。”顧振華表示,企業向數字化轉型后,生產信息需要傳遞,這就要求設備運行數據能夠實時監控起來,這也是兩化融合的難點所在。但目前,我國制造業企業眾多,兩化水平參差不齊,許多企業新老設備混雜、品牌繁多、協議標準不一,甚至存在大量不開放協議的“啞設備”。此外,還要綜合考慮各種設備類型和協議的實時性、可靠性和安全性等需求,從而導致設備數據采集難、傳輸難、應用難。
“很多企業的CNC數控機床,非常之貴。但在生產管理過程中,機床往往是車間的“信息孤島”。企業主往往希望對舊設備進行改造,將數控機床管控起來,也就是將傳統生產設備轉換為智能化裝備。”顧振華介紹,許多企業通過引入研華的設備聯網網關ECU-1000,實現了機床數控系統實時通訊,將集群化數控機床的運行、狀態、遠程診斷、故障報警、能耗等綜合管控起來。從而實現生產全流程有效監控,發現生產過程瓶頸、提高生產效率。其二是,生產管理難。事實上,僅僅實現生產作業管理,還不是完整的智能生產。全面解決設備現場自動化生產與上層管理系統間的“信息斷層”現象,利用大數據分析進行生產決策分析,才是智能化的應有之意。
“未來整個生產環節中,在裝備智能化之后,打通所有機器之間、機器與MES、ERP系統之間溝通才有可能。”顧振華直言,現在的挑戰是,存在于不同企業中的眾多MES或者ERP系統,也分屬于不同的廠商。為打通制造執行系統與運營管理系統之間的數據鏈路,不同企業也有不同的需求。有些希望直接對接現有數據庫,有些則希望改造后的數據能夠開放,并利用這些數據打造自己的解決方案。
為滿足不同企業需求 , 研華推出從端到云的整體物聯網核心解決方案WebAccess/CNC,作為研華在機床聯網解決方案的核心,針對數控機床市場,提供跨廠牌控制器監控功能,帶給使用者數控機床資訊化管理及機臺狀態可視化效益。使用者可遠端掌握數控機臺生產即時狀態,并藉由分析機臺稼動率達到提升設備效能的目標。
舉例而言,研華為某金屬手工具制造工廠所打造的OEE方案,即實現了對于傳統企業智能化轉型的數據采集及生產管理。該廠有二十多臺的CNC工具機,以及多臺老舊設備、專用機與PLC-based機臺。在方案中,最關鍵的兩項產品即是WebAccess/CNC與OEE管理方案。前者針對目前主流CNC控制器供貨商(包括發那科、三菱、海德漢、西門子、研華寶元等)的網絡型控制器提供了聯網接口來采集CNC工具機的信息,免除了自行編寫軟件與外接感測裝置的麻煩;后者則提供了制造業常用的實時生產、設備稼動率、日夜班生產效率、換線效率等現成的OEE儀表板,讓用戶可以徑自使用。
事實上,對于多數企業而言,“做什么”——傳統制造業智能化升級已經非常明確,但是“怎么做”——“在此處應采用何種數字化技術?”、“何時需要做何種選擇?”、“難度如何、成本幾何?”的認知卻并不清晰。
顧振華認為,傳統制造業企業實現智能化升級,有兩條“必經之路”:一是針對基礎較差,自身完全沒有能力進行IT、OT開發的企業,學習業界經驗,通過直接采購和套用標準化服務。二是針對自身基礎條件較好,有能力、想法和開發實力的企業,他們可以不用從零開始,借助開發工具或開發平臺,在此基礎之上實現自身目標。
對于企業而言,這就需要一個好的合作伙伴幫助企業實現智能化轉型。后者則需要具備兩種能力:一種是工具,協助企業自己建立生產所需要的管理系統。另一種則是Total Solution,一套軟硬整合的完整解決方案,企業直接拿來即用。
“普通的物聯網將在未來兩年達到鼎盛時期,未來對于產業的know-how(技術訣竅)就會越發關鍵和重要。” 顧振華直言,研華將聚焦金屬加工領域、電子制造領域、PCB、印刷包裝等領域,深度挖掘四大領域中的know-how,并匹配行業管理知識,以為企業提供更好的數字化、智能化解決方案。