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數據驅動制造企業(yè)轉型

發(fā)布日期:2019.09.27

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

在產品設計研發(fā)領域,企業(yè)可通過實現基于模型的產品定義(MBD),構建產品的DigitalTwin(數字孿生模型),在交付實體產品的同時,交付產品的DigitalTwin,建立數據供應鏈。利用已有的設計成果,實現設計重用。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)進行產品創(chuàng)新設計也可以基于社交大數據的反饋來優(yōu)化設計方案,使產品設計更加貼近客戶的需求。  

數據能夠驅動現代制造企業(yè)的產品研發(fā)、生產、采購等業(yè)務流程。例如,可通過結構化數據來描述客戶需求,并且與產品數據關聯起來,將產品結構、裝配關系、制造工藝、產品配置等產品全生命周期的數據統(tǒng)一管理。在整個產品生命周期,從客戶需求到概念設計、詳細設計、工藝設計、仿真試驗、生產制造到售后服務過程的數據應當貫通,并且通過結構樹的方式準確地表達。這樣,客戶需求如果出現變更,會對產品結構,乃至后續(xù)的制造和服務產生哪些影響,才能夠追溯清楚。對企業(yè)級BOM的有效管理,是制造企業(yè)實現設計重用,提升研發(fā)效率,實現產品快速配置的基礎。  

企業(yè)進行工藝規(guī)劃、生產計劃排產和確定物料需求計劃,也可以利用數據驅動。企業(yè)應用ERP系統(tǒng)可以實現產、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)等影響生產和質量的數據。根據不同產品的銷售數據分析,還可以有針對性地調整產品的生產計劃等等。  

對設備數據的利用,可以幫助企業(yè)更好地進行設備管理。在設備數據采集的基礎上,企業(yè)可以通過對傳感器數據的分析,基于“機器學習”等人工智能算法,實現對設備的狀態(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據采集終端和相關軟件。企業(yè)可以通過與設備廠商、數控系統(tǒng)廠商合作,獲取設備內部的傳感器數據,從而實現對設備的狀態(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)能夠通過物聯網對設備狀態(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;華中數控可以通過物聯網實時監(jiān)控其數控系統(tǒng)的“心電圖”;近年出現的工業(yè)數據盒子,通過與生產設備的控制系統(tǒng)建立通信,采集機器運轉的各類實時數據。  

除以上提到的以外,在質量管理、企業(yè)內外部協(xié)同、決策支持、供應鏈的分析與優(yōu)化、市場營銷……等領域,數據的價值日益凸顯,此外許多新的技術,如物聯網的應用、增材制造的實現等都需要基于數據。這些數據有些來自企業(yè)內部,如設計、加工、仿真等產品數據,設備、營銷、生產、采購等運營數據;有些來自外部,如客戶、供應商等價值鏈數據,以及社交媒體數據等等。越來越多的制造企業(yè)開始認識到數據的價值,并開始積極利用數據實現業(yè)務的革新,數據已經成為推動企業(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,數據將會凸顯其核心價值。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關鍵點,數據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,數據必將在未來的工業(yè)轉型過程中扮演越來越重要的角色。


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