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數據驅動(dòng)制造企業(yè)轉型

發(fā)布日期:2019.09.27

當今世界進(jìn)入了數據爆炸的時(shí)代,數據成為企業(yè)重要的資產(chǎn)之一,是實(shí)現智能制造的基礎。隨著(zhù)各類(lèi)數據采集、整理、分析相關(guān)技術(shù)的發(fā)展及應用,數據的價(jià)值逐步在多方面得到了體現,越來(lái)越受到企業(yè)的重視。數據在制造企業(yè)內的核心價(jià)值凸顯。  

在產(chǎn)品設計研發(fā)領(lǐng)域,企業(yè)可通過(guò)實(shí)現基于模型的產(chǎn)品定義(MBD),構建產(chǎn)品的DigitalTwin(數字孿生模型),在交付實(shí)體產(chǎn)品的同時(shí),交付產(chǎn)品的DigitalTwin,建立數據供應鏈。利用已有的設計成果,實(shí)現設計重用。此外,企業(yè)還可以構建自己的三維零件庫,這方面目前市場(chǎng)上已有完整的解決方案,如德國卡迪納斯(CADENAS)。隨著(zhù)社交媒體的廣泛應用,企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng )新設計也可以基于社交大數據的反饋來(lái)優(yōu)化設計方案,使產(chǎn)品設計更加貼近客戶(hù)的需求。  

數據能夠驅動(dòng)現代制造企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、采購等業(yè)務(wù)流程。例如,可通過(guò)結構化數據來(lái)描述客戶(hù)需求,并且與產(chǎn)品數據關(guān)聯(lián)起來(lái),將產(chǎn)品結構、裝配關(guān)系、制造工藝、產(chǎn)品配置等產(chǎn)品全生命周期的數據統一管理。在整個(gè)產(chǎn)品生命周期,從客戶(hù)需求到概念設計、詳細設計、工藝設計、仿真試驗、生產(chǎn)制造到售后服務(wù)過(guò)程的數據應當貫通,并且通過(guò)結構樹(shù)的方式準確地表達。這樣,客戶(hù)需求如果出現變更,會(huì )對產(chǎn)品結構,乃至后續的制造和服務(wù)產(chǎn)生哪些影響,才能夠追溯清楚。對企業(yè)級BOM的有效管理,是制造企業(yè)實(shí)現設計重用,提升研發(fā)效率,實(shí)現產(chǎn)品快速配置的基礎。  

企業(yè)進(jìn)行工藝規劃、生產(chǎn)計劃排產(chǎn)和確定物料需求計劃,也可以利用數據驅動(dòng)。企業(yè)應用ERP系統可以實(shí)現產(chǎn)、供、銷(xiāo)、人、財、物的協(xié)同管理,MES系統則要處理人、機、料、法、環(huán)等影響生產(chǎn)和質(zhì)量的數據。根據不同產(chǎn)品的銷(xiāo)售數據分析,還可以有針對性地調整產(chǎn)品的生產(chǎn)計劃等等。  

對設備數據的利用,可以幫助企業(yè)更好地進(jìn)行設備管理。在設備數據采集的基礎上,企業(yè)可以通過(guò)對傳感器數據的分析,基于“機器學(xué)習”等人工智能算法,實(shí)現對設備的狀態(tài)監控和設備健康管理,進(jìn)而進(jìn)行預測性維修維護(PredictiveMaintenance),甚至預見(jiàn)性維護(PrescriptiveMaintenance)。如通過(guò)采集設備的能耗,可以判斷出設備的狀態(tài)是停機、空載還是在加工,甚至還可以分析出刀具磨損的狀態(tài),對斷刀進(jìn)行預警。不少廠(chǎng)商提供了可以外接的數據采集終端和相關(guān)軟件。企業(yè)可以通過(guò)與設備廠(chǎng)商、數控系統廠(chǎng)商合作,獲取設備內部的傳感器數據,從而實(shí)現對設備的狀態(tài)監控,及時(shí)對設備可能存在的異常狀態(tài)進(jìn)行預警,避免由于設備故障而造成非計劃性停機。例如,力克(Lectra)能夠通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)對設備狀態(tài)進(jìn)行遠程監控;德國通快集團提供設備的遠程監控服務(wù);華中數控可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)監控其數控系統的“心電圖”;近年出現的工業(yè)數據盒子,通過(guò)與生產(chǎn)設備的控制系統建立通信,采集機器運轉的各類(lèi)實(shí)時(shí)數據。  

除以上提到的以外,在質(zhì)量管理、企業(yè)內外部協(xié)同、決策支持、供應鏈的分析與優(yōu)化、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)……等領(lǐng)域,數據的價(jià)值日益凸顯,此外許多新的技術(shù),如物聯(lián)網(wǎng)的應用、增材制造的實(shí)現等都需要基于數據。這些數據有些來(lái)自企業(yè)內部,如設計、加工、仿真等產(chǎn)品數據,設備、營(yíng)銷(xiāo)、生產(chǎn)、采購等運營(yíng)數據;有些來(lái)自外部,如客戶(hù)、供應商等價(jià)值鏈數據,以及社交媒體數據等等。越來(lái)越多的制造企業(yè)開(kāi)始認識到數據的價(jià)值,并開(kāi)始積極利用數據實(shí)現業(yè)務(wù)的革新,數據已經(jīng)成為推動(dòng)企業(yè)智能化轉型的重要力量。  

筆者認為,在制造企業(yè)轉型的過(guò)程中,數據將會(huì )凸顯其核心價(jià)值。只有企業(yè)在充分完成數字化和智能化改造,打通數據流通的各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),數據的威力才能得到充分發(fā)揮。隨著(zhù)智能制造戰略的推進(jìn),企業(yè)智能化水平的提高,數據必將在未來(lái)的工業(yè)轉型過(guò)程中扮演越來(lái)越重要的角色。


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