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機械行業以及自動化行業該如何與互聯網銜接

編輯: 二手挖掘機  日期:2019-04-02

我真的可以在這個問題上說幾句,雖然專業跨度很大,但是這也是我這一半年來的主要工作之一吧,正好借此機會梳理一下。

首先要糾正題主一個觀點,自動化行業在中國是這兩年才興起的,并沒有什么“風雨飄搖”的頹勢,如果用“日新月異”來形容會貼切得多,如果不相信,你查一下這兩年全國的自動化生產企業的注冊數量就知道了,用雨后春筍也不為過。

還有一個事情可能導致了你的這種錯覺,其實就知乎網站而言,機械這個行業的很多大佬并不在上面發聲,因為機械行業的從業者有兩個特點,當然也算是一個局限吧:

A、 能干的不能寫,通俗一點就是,很多技術大牛并不善于去用文字或者語言表達他們自己的能力和經驗,而且對這種網絡知識分享也并不關注,更甚者都懶得在這里來陪大家玩,對于他們而言還不如切實的去接幾個私活賺點錢來得實在,所以很難聽到行業牛逼的人在這里發生,更多是從業兩三年的年輕人,他們的觀點和對行業的理解是有限的。

B、 能寫的不能干,在這個行業里也到處充斥夸夸其談和濫竽充數的人,因為專注能力和時間配比的局限,他們往往很難在技術上有所建樹,而且這也是一個很需要耐心的行業,如果沒有潛心向學的決心和忍受孤獨的態度,是很難在技術上有所深入的,對于外向型人格的人,技術上通常難有大作為,因為坐不住。

鑒于以上兩個原因,所以真正能來知乎分享的行業大牛并不是很多,所以大家也就很難真正窺探到這個行業的真實面貌。

當然以上全是題外話,下面進入主題,如何讓自動化行業與互聯網結合起來,其實現在就是最佳的時機,而且很多公司已經在大力推進這一塊,特別是一些國外的公司,真正利用這個契機進入中國,如何結合呢?且聽下面分解:

1、 還得來說說“中國制造2025”,雖然很多人以為這個是“鏡中花、水中月”,或者說是一個忽悠大家的噱頭,其實從當下中國制造業的反應來看,政府的這波節奏帶得還是很有效果的,而最典型的就是自動化和信息化的相互融合這個主題,當然國家層面提出的是“自動化和信息化深度融合”,但是在我看來,目前只能做到盡量相互融合,或者說很多企業還是先得一條腿走路,對于自動化和信息化進行二選一的經營模式,尤其是自動化的實施難度要遠遠大于信息化的普及難度,其原因主要有以下幾點:

A、 自動化的實施成本要遠遠高于信息化的實施成本,特別是一些大型制造企業的自動化投入,有時候一條自動線就是上千萬的投入,這種對固定資產的產業升級和改造是存在很大風險的,而成本是這些風險中很大的一環,很多時候“摸著石頭過河”的后果就是“竹籃打水”而已。

B、 企業的自動化產業升級牽涉到生產工藝的顛覆性優化與改進,這是一個極其有難度和有風險的事情,很多大企業會自己組建專門的自動化事業部來實施企業的自動化產業升級,究其原因既有成本因素的考慮,更多的還是基于生產工藝的優化與改進的考慮,因為只有屬于企業的專業團隊才有可能真正立足于企業去做有效的工藝調研和分析,才能切實的保證自動化產業升級的成功率,同時也兼顧的自動化產線的后期維護與再升級的問題。而信息化的升級就顯得要簡單很多,因為很多經營管理的模式和需求在各種企業里面都有很強的共性,所以對于信息化的定制與特殊需求并不會占很的工作量,相比起來就容易得多。

C、 自動化產業升級的阻力更大,因為自動化很多時候是建立在“機器替人”的這個前提下來建設的,企業的用人結構一定會隨著自動化程度的提升出現大的變化,很多企業的既得利益者會對這種變革產生極大的抵觸情緒,這種抵觸情緒是從高層到基層都全覆蓋的,所以要推動自動化產業升級,非得企業的“話事人”牽頭不可,否則一定會以失敗告終,因為對于大部分人來說,眼前的利益永遠大于明天的發展,而信息化的實施并不會對很多人的利益產生大的威脅,頂多是需要他們改變一下工作思路和方法而已,但卻可以極大的優化他們的工作流程和提高他們的工作效率,所以只要溝通得當,還是比較容易實施的,這種阻力其實并不很顯現,相比自動化產業升級去“摔別人的飯碗”這個事情,信息化還是要來的容易一些。

2、 如下圖所示,自動化與互聯網的最大的結合點就是智能工廠,這也就是“中國制造2025”的核心內容,如何打造智能工廠,我們可以用以下這個簡圖來說明一下(還有很多信息化模塊沒有添加,簡單的以此為例吧)。 這個圖我只畫了一個條主線,其實還有很多內容沒有補償,本次只突出自動化與互聯網的交集。

從上圖我們可以看到,一個智能工廠的基本架構通常會包含以下幾個部分(簡單解釋一下吧):

A、 工藝管理系統,這個系統的主要工作就是實行研發與工藝的數據化和信息化,通過基于3D建模的設計方式和專門的工藝管理軟件,將產的研發設計徹底數據化處理,以便實行這些數據的進一步使用,其使用的范圍有輸出產品的BOM表,輸出產品的零件加工工藝,輸出零件的加工程序等,同時也可以實行產品研發數據的存儲,保密和管理。

B、 質量管理系統,這是智能工廠里面必須的一環,特別是制造業,如果規范而有效的實行質量管理的信息化是很關鍵的,對產品生產過程的質量管理應該與產品的加工工序完全而有效的對應,一個智能工廠甚至可以完全簡化到只有MES和質量管理這兩個模塊,其它模塊都可以取消,這兩個模塊一定是相互配合運行的。同時質量管理與工藝管理系統應該有很好的互聯,因為質量管理的依據就是生產工藝的內容。

C、 MES生產執行系統,這個是智能工廠的核心模塊,如果沒有這個模塊智能工廠這個概念根本就無從談起,這個模塊更多的是將生產過程通過物聯網的方式實現節點控制,并以圖表或數據的方式呈現到各控制終端,這個信息化模塊的應用對生產排產的優化,生產進度的控制,生產機會的分發等都有著極大的提升,是未來制造發展的一個絕對方向。

D、 設備運維系統,這是我們今天主要講的一個系統,這個系統就決定了自動化與互聯網的結合程度和方式,我們主要從以下幾個方面來說明如何實現自動化與互聯網的深度結合,或者說是自動化與信息化的深度融合。

① 一個制造企業,通常的設備主要包括自動化設備和普通加工設備兩種(基于信息化功能來分類),現在的自動化設備一般都帶有各種各樣的數據接口,例如RS-485、RS-232、以太網接口等,而普通設備因為技術的局限和年代久遠并不具備這些接口,所以在實現信息化的互聯上要相對麻煩一些,當然也不是說絕對不能,通過一些附帶設備的疊加也是可以實現普通設備的信息化管理的,現在很多企業就專門做這一塊,可以稱之為“設備運維信息化系統”吧,把這一塊當成一個行業來做,獨立于智能工廠之外。

② 對于自動化設備,我們通過互聯網技術主要采集的數據分為三種:

(01)一種是設備的狀態數據,其實指設備的運行情況、運行時間、正常與否等,其中針對設備的運行情況我們可以實現對自動化設備的各進給軸(如X、Y、Z軸和主軸)的運行負載進行監控,并設定相應的預警負載值,一旦設備在加工過程中的進給軸超過預警負載值就會自動停止設備運行,并在PC終端上顯示設備運行異常,同時通知設備運維人員介入,也可以對設備的潤滑系統、機械手負載等多個模塊實施數據采集和監控,從而達到對自動化設備的運行狀態的完全監控模式,自動化設備的運行時間的監控,主要是監控設備的開機率和有效開機率等,找出設備的使用瓶頸和潛能,從而實現生產過程的優化。

(02)另一種是對自動化加工數據的采集和應用,例如通過自動化設備的計數功能實現加工零件的清點,并將數據傳輸給MES系統用于統計生產數量,同時也可以將數據與企業ERP交互,用于技術員工的工資等,還可以對加工質量進行數據采集和處理,例如通過在線測量實現零件加工尺寸的采集,并將采集的數據與工藝標準比對,從而修正設備的進刀量和刀具的補償量等,從而減少不合格品和廢品的產生,提升產品加工質量,這是未來自動化和互聯網技術最現實、最有效的應用模式,也是目前在大力推行的應用模式。

(03)還有一種是自動化設備與工藝管理系統的互聯,隨著產品研發設計的數據化和信息化處理,產品的加工數據(加工程序)可以直接傳送給自動化加工設備,并實現遠程控制和加工,同時各種加工工藝和參數的調整也可以實現信息化傳輸,從而充分提升產品加工的效率與準確性,這也是自動化技術與信息化技術未來的一個發展方向。

所以在制造業的未來,交叉學科型人才將受到企業的熱烈歡迎,例如機械設計與電氣控制的交叉,電氣控制與IT編程的交叉等等,這也是我們主張持續學習能力的一個主要原因,再也沒有所謂的“一招鮮吃遍天”的日子了,我們每天都面臨著被淘汰的壓力,新的技術、新的工藝、新的理念,以往那種躺在經驗和學歷上混日子的“好日子”很快就會到頭了,尤其是隨著互聯網的飛速發展,各種信息的獲取和交流變得相對對稱起來,學習的成本也在急劇的降低,學習的渠道卻在急速的擴張,只要你愿意,你可以借助互聯網成為任何一個領域的專業人士,這大概就是互聯網最大的貢獻吧,制造業同樣也無法逃避這種發展與沖擊。

其實我個人就經歷這么一個大跨度的學習過程,從最開始的普通機床的設計,到數控機床的設計,再到自動化設備的研制,現在介入信息化的布局,一路走來確實很累,每天都面對很對壓力和挑戰,新的東西層出不窮,跨專業的知識比比皆是,交叉型學科的應用也是屢見不鮮,但是沒有辦法,還得主動去學啊,這是我們這一代人的機會和宿命吧。

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