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數(shù)據(jù)驅動制造企業(yè)轉型

發(fā)布日期:2019.09.27

當今世界進入了數(shù)據(jù)爆炸的時代,數(shù)據(jù)成為企業(yè)重要的資產(chǎn)之一,是實現(xiàn)智能制造的基礎。隨著各類數(shù)據(jù)采集、整理、分析相關技術的發(fā)展及應用,數(shù)據(jù)的價值逐步在多方面得到了體現(xiàn),越來越受到企業(yè)的重視。數(shù)據(jù)在制造企業(yè)內(nèi)的核心價值凸顯。  

在產(chǎn)品設計研發(fā)領域,企業(yè)可通過實現(xiàn)基于模型的產(chǎn)品定義(MBD),構建產(chǎn)品的DigitalTwin(數(shù)字孿生模型),在交付實體產(chǎn)品的同時,交付產(chǎn)品的DigitalTwin,建立數(shù)據(jù)供應鏈。利用已有的設計成果,實現(xiàn)設計重用。此外,企業(yè)還可以構建自己的三維零件庫,這方面目前市場上已有完整的解決方案,如德國卡迪納斯(CADENAS)。隨著社交媒體的廣泛應用,企業(yè)進行產(chǎn)品創(chuàng)新設計也可以基于社交大數(shù)據(jù)的反饋來優(yōu)化設計方案,使產(chǎn)品設計更加貼近客戶的需求。  

數(shù)據(jù)能夠驅動現(xiàn)代制造企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、采購等業(yè)務流程。例如,可通過結構化數(shù)據(jù)來描述客戶需求,并且與產(chǎn)品數(shù)據(jù)關聯(lián)起來,將產(chǎn)品結構、裝配關系、制造工藝、產(chǎn)品配置等產(chǎn)品全生命周期的數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理。在整個產(chǎn)品生命周期,從客戶需求到概念設計、詳細設計、工藝設計、仿真試驗、生產(chǎn)制造到售后服務過程的數(shù)據(jù)應當貫通,并且通過結構樹的方式準確地表達。這樣,客戶需求如果出現(xiàn)變更,會對產(chǎn)品結構,乃至后續(xù)的制造和服務產(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)實現(xiàn)設計重用,提升研發(fā)效率,實現(xiàn)產(chǎn)品快速配置的基礎。  

企業(yè)進行工藝規(guī)劃、生產(chǎn)計劃排產(chǎn)和確定物料需求計劃,也可以利用數(shù)據(jù)驅動。企業(yè)應用ERP系統(tǒng)可以實現(xiàn)產(chǎn)、供、銷、人、財、物的協(xié)同管理,MES系統(tǒng)則要處理人、機、料、法、環(huán)等影響生產(chǎn)和質量的數(shù)據(jù)。根據(jù)不同產(chǎn)品的銷售數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的利用,可以幫助企業(yè)更好地進行設備管理。在設備數(shù)據(jù)采集的基礎上,企業(yè)可以通過對傳感器數(shù)據(jù)的分析,基于“機器學習”等人工智能算法,實現(xiàn)對設備的狀態(tài)監(jiān)控和設備健康管理,進而進行預測性維修維護(PredictiveMaintenance),甚至預見性維護(PrescriptiveMaintenance)。如通過采集設備的能耗,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),對斷刀進行預警。不少廠商提供了可以外接的數(shù)據(jù)采集終端和相關軟件。企業(yè)可以通過與設備廠商、數(shù)控系統(tǒng)廠商合作,獲取設備內(nèi)部的傳感器數(shù)據(jù),從而實現(xiàn)對設備的狀態(tài)監(jiān)控,及時對設備可能存在的異常狀態(tài)進行預警,避免由于設備故障而造成非計劃性停機。例如,力克(Lectra)能夠通過物聯(lián)網(wǎng)對設備狀態(tài)進行遠程監(jiān)控;德國通快集團提供設備的遠程監(jiān)控服務;華中數(shù)控可以通過物聯(lián)網(wǎng)實時監(jiān)控其數(shù)控系統(tǒng)的“心電圖”;近年出現(xiàn)的工業(yè)數(shù)據(jù)盒子,通過與生產(chǎn)設備的控制系統(tǒng)建立通信,采集機器運轉的各類實時數(shù)據(jù)。  

除以上提到的以外,在質量管理、企業(yè)內(nèi)外部協(xié)同、決策支持、供應鏈的分析與優(yōu)化、市場營銷……等領域,數(shù)據(jù)的價值日益凸顯,此外許多新的技術,如物聯(lián)網(wǎng)的應用、增材制造的實現(xiàn)等都需要基于數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)有些來自企業(yè)內(nèi)部,如設計、加工、仿真等產(chǎn)品數(shù)據(jù),設備、營銷、生產(chǎn)、采購等運營數(shù)據(jù);有些來自外部,如客戶、供應商等價值鏈數(shù)據(jù),以及社交媒體數(shù)據(jù)等等。越來越多的制造企業(yè)開始認識到數(shù)據(jù)的價值,并開始積極利用數(shù)據(jù)實現(xiàn)業(yè)務的革新,數(shù)據(jù)已經(jīng)成為推動企業(yè)智能化轉型的重要力量。  

筆者認為,在制造企業(yè)轉型的過程中,數(shù)據(jù)將會凸顯其核心價值。只有企業(yè)在充分完成數(shù)字化和智能化改造,打通數(shù)據(jù)流通的各個關鍵點,數(shù)據(jù)的威力才能得到充分發(fā)揮。隨著智能制造戰(zhàn)略的推進,企業(yè)智能化水平的提高,數(shù)據(jù)必將在未來的工業(yè)轉型過程中扮演越來越重要的角色。


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