黑灯工厂,无人生产,离我们还有多远?

去年两会期间,制造业“黑灯工厂”被格力推向了媒体。什么是黑灯工厂呢?简单的说,就是工厂在生产过程中不需要开灯,而且24小时不间断生产,当然也不需要人工的参与。


黑灯工厂,无人生产,离我们还有多远?


这是在说大话吗?是未来吗?

格力用实际告诉大家。

黑灯工厂,无人生产,离我们还有多远?


不,这就是现在。

格力电器在全国有8个基地,基本上都实现了无人生产。

这其中的好处,不言而喻。

但这背后并不那么简单,格力能做到“黑灯工厂”,是下了血本的。格力自身拥有数控机床、机器人等产品,且品种达到100多个,不仅为家电行业服务,也服务于食品行业以及其他工业需要。而且为了支撑“黑灯工厂”的运转的,储备大量科研人员。据悉,格力现有12个研究院,一万多名技术开发人员。这些人的付出才使得格力的“黑灯工厂”得以运转。

黑灯工厂,无人生产,到底离我们还有多远?

对于普通的造业企业,黑灯工厂,无人生产,到底还有多远呢?我们先简单的了解,制造业生产过程大致有几个主要环节。比如下工单,工艺,配料,生产,仓储物流等等。目前,大部分工作都可以实现自动化。可以说每个节点都有成熟的方案。但他们之间的配合却不是单纯自动化可以完成的。而是需要制造业从自动化向智慧化转型。

现在,物联网、大数据、人工智能技术得到了空前的发展,再结合5G和分布式系统的发展,可以说具备的向智慧化发展的基础条件。


黑灯工厂,无人生产,离我们还有多远?


比如:现在机器不仅仅可以按照固化好的程序执行,还可以通过算法实时计算,实现简单的误差补偿、温度补偿等功能,机器自己,边加工边检测,并自行修正,不需要人工参与调整。这就是算法带来的改变。还有,目前工业生产过程都大量的集成传感器,机器人通过集成的视觉、力觉等传感器,能够准确识别工件,自主进行装配,这就是物联设备发展带来的改变。

这样,是不是可以快速的进入“无人生产,黑灯工厂”时代了呢?

实际上并不是这样,我们的制造业改进生产,向智慧化转型,还是需要一步一步建设的。这其中仍然存在诸多挑战。

四肢发达,头脑简单

我们知道,这种智慧化转型的基础是自动化建设,所以我们看到很多企业在扩大自动化生产线,更新设备,用设备替换人工,把大量的资金投在硬件建设上面,建设了只能加工或装配单一产品的刚性自动化生产线。只注重购买高端数控设备,忽略了软件投入,没有配备相应的智慧化软件系统。可以说,这样我们确实可以建设一个四肢发达的人,却忽略了人的智慧。在运行过程中发现,除了这个套设备可以自动化运转外,整个生产环节仍然离不开人。

设备孤岛、数据不通

很多企业在自动化建设时,更多的关注是设备本身的能力,而忽略了数据开放以及共享的需求。当前,各大自动化厂商都拥有自己的工业总线和通讯协议,OPC UA标准的应用并不普及。这就形成了数据不通。只能自己控制自己,后期做总体生产升级面临巨大的集成难度。

同样,一些企业自动化生产线在建设之初缺乏统一规划,生产线之间,仍需要人工进行物料运输。

生产过程,盲点难控

对于生产制造过程管理,仍缺乏信息系统的支撑,这与企业对软件建设的重视程度关系密切。整个生产过程管理,盲点太多。比如工艺参数调整,BOM数据,甚至工时数据都不准确。绝大部分制造企业,生产过程中仍然依赖有经验的员工现场操作。这造成了整个生产过程无法追溯。

被忽略的设备健康管理

这么多设备集成到生产线中,对于设备的维护,大多数企业仍然在用传统的保养手册类的方法。设备报警了去维修,定期做保养。这种传统的设备管理无法满足黑灯工厂,自动化生产的需要。我们发现很多时候,设备资源并没有充分利用起来,一部分设备空闲,一部分设备满负荷运转。有效的设备健康管理非常重要。试想一下,在无人工厂中,设备A满负荷运行30天后,智慧大脑会根据设备健康情况,自行切换的设备B继续工作,并发起设备A的保养计划。这就需要设备健康管理变得更加智慧。

总之,智能制造和智能工厂涵盖领域繁多,业务复杂。升级过程涉及研发设计、生产制造、仓储物流、市场营销、售后服务、信息咨询等各个环节,需要企业立足于围绕生产的全生命周期价值链,实现制造技术和信息技术在各个环节的融合发展。所以,建设黑灯工厂不能期待一蹴而就,但大势所趋下要稳步前行。这就要有合理的规划,高层的参与。再根据企业的产品和生产工艺,做好需求分析和总体设计,在此基础上逐步推进。

在当前,我们国家的制造企业,仍然需要基础建设,这是我们目前最大的工作。我国的“中国制造2025”战略的提出,总体是迈向工业4.0的。工业1.0到4.0是德国划分的标准,分别对应的是机械化、电气化、自动化和智能化。这个进阶过程与“中国制造2025”的方向目标基本一致。目前我国制造业的水平仍参差不齐,按这个标准,总体介于工业2.0到3.0之间,少量接近4.0,但也有不少甚至连2.0都未达到。所以,我们要加快脚步打好基础,着眼未来弯道超车。

相信,不久的将来“黑灯工厂,无人车间”会大量增加,届时我国可能一跃成为世界第一的工业强国。

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