110家國家級智能制造示范工廠的“含金量”

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撰文 | 袁浛

《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》提出，在2025年建成500個以上引領行業(yè)發(fā)展的智能制造示范工廠。

今年，工信部等4個部門聯(lián)合發(fā)布了2021年度智能制造試點示范工廠名單，110家企業(yè)入選。這份名單含金量如何？入選的工廠，其智能制造水平體現(xiàn)在哪里？

多場景協(xié)同+大投入+突出成效

在相關文件中，總結了制造過程中的15個環(huán)節(jié)52個智能制造典型場景，作為智能制造示范工廠建設的參考。

15個環(huán)節(jié)包含：工廠設計、產品研發(fā)、工藝設計、計劃調度、生產作業(yè)、倉儲配送、質量管控、設備管理、安全管控、能源管理、環(huán)保管控、營銷管理、售后服務、供應鏈管理、模式創(chuàng)新。

而要成為智能制造示范工廠，須至少有六個環(huán)節(jié)包含亮眼的智能制造典型場景，而且多個場景之間須良好地集成協(xié)同。

從示范工廠評選結果來看，各工廠被公示的智能制造典型場景最少的有6個，最多的有13個。各個場景之間相互關聯(lián)，形成一個系統(tǒng)，讓工廠的生產效益和效率得到大大提升。這個系統(tǒng)的建設，無論從實施難度還是資源的投入來看，對于企業(yè)而言都是巨大的挑戰(zhàn)。

例如洛陽利爾功能材料有限公司（以下簡稱洛陽利爾）的氧化物耐火材料智能制造示范工廠，公示了智能倉儲、污染源管理與環(huán)境監(jiān)測、精益生產管理、智能在線檢測、能耗數據監(jiān)測、精準配送、資源動態(tài)組織、精準作業(yè)派工、自動巡檢、安全風險實時監(jiān)測與識別10個智能制造典型場景。而事實上，在政府文件總結的52個智能制造典型場景中，洛陽利爾智能制造生產線已經落地了33個。

洛陽利爾的智能化立體倉庫

多場景的系統(tǒng)建設，需要時間和資源的大量投入。例如浙江正泰電器股份有限公司（以下簡稱正泰）早在2014年，就開始構建工業(yè)電器行業(yè)云組態(tài)平臺。截止目前，正泰在智能制造上累計投資23.4億元，在溫州建成6個數字化車間，并在杭州、嘉興以及泰國等地布局光伏電池與組件智能工廠，建立起跨區(qū)域數字化制造體系。

正泰的低壓電器工廠入選2021年度智能制造示范工廠，公示了離散型工藝數字化設計、精益生產管理、智能維護管理、資產全生命周期管理、生產計劃優(yōu)化、車間智能排產、智能在線檢測、質量精準追溯、物流實時監(jiān)測與優(yōu)化、能耗數據監(jiān)測10個智能制造典型場景。

正泰的生產線

巨大的投入也帶來了突出的成效。正泰智能制造示范工廠實施后，總體生產效率提高20%以上，成品送檢不良率降低20%以上，關鍵裝備數控化率與關鍵設備聯(lián)網率達到90%以上。通過智能制造的升級，正泰的生產過程更透明、產品品質更穩(wěn)定、產品產能更高效，盈利能力和核心競爭力持續(xù)增強。

機器人企業(yè)的機會

此次評選出的110家智能制造示范工廠，是《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》指導下評選出來的第一批智能制造示范工廠。

未來隨著政策的鼓勵、企業(yè)智能制造轉型需求的增長，單個工廠擁有的智能制造場景會更多，同時，示范工廠也會引領更多的同行企業(yè)，讓較為成熟的智能制造場景獲得更大范圍地推廣，這將為機器人企業(yè)帶來許多機遇。

以下6個制造環(huán)節(jié)和12個場景，與機器人關聯(lián)較為緊密：

生產作業(yè)環(huán)節(jié)：通過資源動態(tài)調配、工藝過程精確控制、智能加工和裝配、人機協(xié)同作業(yè)和精益生產管理，實現(xiàn)智能化生產作業(yè)和精細化生產管控，提高生產效率，降低成本。

場景1：產線柔性配置。應用模塊化、成組和產線重構等技術，搭建柔性可重構產線，實現(xiàn)產線適應訂單、工況等變化的快速調整。

場景2：人機協(xié)同作業(yè)。集成機器人、高端機床、人機交互設備等智能裝備，應用AR/VR、機器視覺等技術，實現(xiàn)生產的高效組織和作業(yè)協(xié)同。

場景3：精益生產管理。依托制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES），應用六西格瑪、6S管理和定置管理等精益工具和方法，開展基于數據驅動的人、機、料等精確管控，消除生產浪費。

倉儲配送環(huán)節(jié)：通過精準配送計劃、自動出入庫（進出廠）、自動物流配送和跟蹤管理，實現(xiàn)精細庫存管理和高效物流配送，提高物流效率和降低庫存量。

場景1：智能倉儲。集成智能倉儲（儲運）裝備，建設倉儲管理系統(tǒng)（WMS），應用條碼、射頻識別、智能傳感等技術，依據實際生產作業(yè)計劃，實現(xiàn)物料自動入庫（進廠）、盤庫和出庫（出廠）。

場景2：精準配送。應用倉儲管理系統(tǒng)（WMS）和智能物流裝備，集成視覺/激光導航、室內定位和機器學習等技術，實現(xiàn)動態(tài)調度、自動配送和路徑優(yōu)化。

場景3：物料實時跟蹤。應用制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）或倉儲管理系統(tǒng)（WMS），采用識別傳感、定位追蹤、物聯(lián)網和5G等技術，實現(xiàn)原材料、在制品和產成品流轉的全程跟蹤。

質量管控環(huán)節(jié)：通過智能在線檢測、質量數據統(tǒng)計分析和全流程質量追溯，實現(xiàn)精細化質量管控，降低不合格品率，持續(xù)提升產品質量。

場景：智能在線檢測。應用智能檢測裝備，融合缺陷機理分析、物性和成分分析和機器視覺等技術，開展產品質量等在線檢測、分析和結果判定。

設備管理環(huán)節(jié)：通過自動巡檢、維修管理、在線運行監(jiān)測、故障預測和運行優(yōu)化，實現(xiàn)精細化設備管理和預測性維護，提升設備運行效率、可靠性和精度保持性。

場景：自動巡檢。應用工業(yè)機器人、智能巡檢裝備和設備管理系統(tǒng)，集成故障檢測、機器視覺、AR/VR和5G等技術，實現(xiàn)對設備的高效巡檢和異常報警等。

安全管控環(huán)節(jié)：通過安全隱患識別、安全態(tài)勢感知、安全事件決策和應急聯(lián)動響應，實現(xiàn)面向全環(huán)節(jié)的安全綜合管控，確保安全風險的可預知和可控制。

場景1：安全風險實時監(jiān)測與識別。依托安全感知裝置和安全生產管理系統(tǒng)，集成危險和可操作性分析、機器視覺等技術，進行安全風險動態(tài)感知和精準識別。

場景2：危險作業(yè)自動化。依托自動化裝備，集成智能傳感、機器視覺和5G等技術，實現(xiàn)危險作業(yè)環(huán)節(jié)的少人化、無人化。

環(huán)保管控環(huán)節(jié)：通過污染源管理與環(huán)境監(jiān)測、排放預警與管控、固廢處置與再利用，實現(xiàn)環(huán)保精細管控，降低污染物排放，消除環(huán)境污染風險。

場景1：污染源管理與環(huán)境監(jiān)測。構建環(huán)保管理平臺，應用機器視覺、智能傳感和大數據等技術，開展污染源管理，實現(xiàn)全過程環(huán)保數據的采集、監(jiān)控與報警。

場景2：排放預警與管控。依托環(huán)保管理平臺，集成機器視覺、智能傳感和大數據等技術，實現(xiàn)排放實時監(jiān)測、分析預警和排放優(yōu)化方案輔助決策。

最后的話：

需要注意的是，除了以上6個制造環(huán)節(jié)和12個場景，其他環(huán)節(jié)和場景也值得機器人企業(yè)關注。比如，機器人企業(yè)可以參與到工廠設計環(huán)節(jié)，在產線開始建設之前就深入了解客戶的需求，為客戶提供專業(yè)的支持。

另外，從智能工廠的建設過程來看，機器人需要與信息化、數字化場景協(xié)同，應用工業(yè)互聯(lián)網技術，融入智能工廠的系統(tǒng)建設。

附：

2021年度智能制造示范工廠揭榜單位

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關鍵詞： 110家國家級智能制造示范工廠的含金量 智能制造