上海科技 | 做智能制造“全科医生”,精准“问诊”数字化转型

在中国智能制造领域,有一群特殊的“全科医生”,上海计算机软件技术开发中心(以下简称“上海软件中心”)就是其中代表。2021年,上海软件中心成立“工业智能技术研究所”(以下简称“工智所”),他们凭借工业领域的专业服务能力,奔走在全国各个工厂,为制造企业把脉问诊,提出针对性的解决方案。多年来,工智所已服务超过200多家重点制造企业,为推动国内制造业数字化转型探索出一条新路子。


身为上海软件中心工业智能技术研究所所长,43岁的孔繁荣就是这群工业智造“全科医生”的带头人。自2010年投身建设中国(上海)创业者公共实训基地起,他一步步走上了工业智能化共性技术、公共服务平台开发的道路。


据孔繁荣介绍,由于制造业环节很多,过去的数字化转型缺乏全局视野,往往是在“树烟囱”。举例而言,业务部门由于采购系统落后影响采购进度,为了不影响后续订单,按照当前需求紧急升级采购系统。导致的结果是采购问题虽然得以解决,但由于前端销售和生产数据依然缺乏,无法有效统一数据和应用、支撑整体的效率提升。这种“头痛医头、脚痛医脚”的现象导致数字化转型往往一盘散沙。


而智能制造能力成熟度评估是一个系统性的过程。针对这一问题,智能制造能力成熟度模型描述了企业实施智能制造要达到的阶梯目标和演进路径,提出了实现智能制造的核心要素、特征和要求,从PTRM(人员、技术、资源、制造)等要素维度,从低到高分五个成熟度等级综合评价企业数字化、网络化、智能化发展水平,每个成熟度等级又细化为20个能力子域,每个能力子域再细化为1-5级不同条款要求。


智能制造能力评价对企业在智能制造方面的综合能力进行评估和诊断,评价方法更客观科学,结论更有针对性,可实施和可操作性更强。工厂可以对照评价结果采取相应的设备、工艺、人员结构等调整,从全局视角有针对性地提高生产效率、降低成本,补足短板,增强企业的竞争力。


“评价不是目的,重点是评价的过程,通过以评促改,帮助企业发现问题、解决问题、提升能力。”依托智能制造能力成熟度评估,工智所可以协同合作伙伴,帮助企业量身定制产线改造升级方案。


据介绍,某国内航空发动机制造企业亟需通过数字化、智能化技术,打通设计、制造、供应链管控等关键业务的在线协同,解决工程更改频发、需求变化快等问题。在该企业数字化转型现状分析的基础上,工智所针对企业近年来业务的调整、CMMM成熟度的要求、智能制造场景分析进行系统性规划和顶层设计,为企业制定了五年目标、架构蓝图和实施方案,推动产品体系及数字化转型,并通过一系列数字化项目实施企业在智能制造能力成熟度水平有了较大的提升,企业也荣获“智能制造示范工厂”的称号。


一方面,我国制造业整体数字化水平有待提高,另一方面,我国制造业本身也存在发展不均衡的问题。孔繁荣介绍,有的企业正在推进工业自动化和信息化深度融合,有的刚刚实现了工业自动化,有的甚至还处于大规模制造机械化的程度,既要在改造传统制造方面“补课”,也要在智能升级方面“加课”。


尤其是与大企业相比,大量中小企业因为转型意识不足、资源匮乏、基础设施薄弱等因素,在智能制造方面存在“不会转、不能转、不敢转”的困境。


数据采集是公司生产流程中的痛点之一。“但很多工厂设备比较老旧,如果直接更换设备成本又很高,我们可以通过后装传感器的办法,开发智能工厂系统,帮助企业实现实时数据采集和设备、产线管理。”工智所积极推动搭建资源和能力共享平台,特别是针对中小企业共性需求,与合作伙伴推出轻量级、低成本、标准化的解决方案,即智能工厂弹性管控平台,通过“低代码”定制化服务模式,开创了一条低成本的数字化转型之路,带动中小企业加快智能制造步伐,相关共性技术的研究也已得到了国家科技部重点研发计划立项支持。


良品率是企业的生命线。通过这套低代码化的弹性管控平台,工智所帮助一批以电子设备为代表的产线产品直通率从75%提升到95%以上。这意味着,通过优化生产工艺、精益生产流程,产线良品率和生产效率大幅提高,实现了管理组织、管理过程与信息化融合发展,企业真正尝到了低成本实现智能制造的甜头。


这一柔性智能化改造体系,极大地降低了企业数字化转型的门槛,尤其是让中小企业无需承担高昂的定制成本,即可享受“拎包入住”的技术普惠,为中小型制造型企业迈入数字化时代,提供了一条便捷、普惠、低成本的新路径。


基于对不同行业、众多企业的智能制造能力成熟度评估,孔繁荣团队已经成为这个行业的“全科医生”,不但能治疗“疑难杂症”,还能融会贯通,把不同行业的经验传输给企业,助力为企业量身定制,打造国家级智能制造标杆工厂。


如在整车制造行业,零部件的溯源非常严格,技术体系也非常成熟,哪怕是一颗螺丝钉,都可以追溯到具体厂家和具体生产批次。因此,孔繁荣团队将这一体系推广应用至乳制品生产企业,帮助企业实现从牧场到餐桌的食品溯源,让食品安全有迹可循。


为了促进行业交流,在中心主任蔡立志的带领下工智所举办近百次智能制造行业交流沙龙和实地走访活动。


由于化工行业对于时效利润率高度敏感,在基于实时数据的企业利润率计算有非常丰富的经验。在对某电梯制造企业进行数字化诊断过程中,工智所发现,该企业希望建立产品的销售预测到原物料的采购计划找到数据分析模型,需求计算,于是工智所团队将化工行业的时效利润模型经验推广应用到该电梯企业,帮助企业建立数字化管理平台的数据集成,打通从CRM到MES之间数据壁垒,使得生产环节更加透明实现了产线提效、减轻了库存压力,大幅提升了电梯制造企业的基于数字驱动生产经营的决策能力。


在2021年度国家级智能制造标杆企业评选中,由上海软件中心服务的上汽乘用车、上海华谊新材料榜上有名,彰显了上海在国内制造业的领先地位。未来3年,上海将全面实施智能工厂领航计划,打造20家标杆性智能工厂、200家示范性智能工厂。目前,工智所已经配合上海各区政府开展了制造企业智能制造成熟度自评的宣贯和辅导工作,累计辅导200余家企业完成自评,为近百家制造型企业提供“一企一策”的智能制造诊断服务。


如今,这一模式已经不局限于上海,正在向长三角和全国范围内推广。


2022年4月,工智所在上海软件中心市级“软件信息应用技术研发转化专家服务基地”项目支持下,组建专家团队,对广西华谊能源化工有限公司(下简称“广西华谊能化”)开展基于智能制造能力成熟度标准符合性评估工作。评估团队经过预评估和正式评估两个阶段的深度调查取证,最终确认广西华谊能化达到智能制造能力成熟度四级水平,成为国内化工行业首家通过国家智能制造能力成熟度四级评估的企业。2022年10月,广西华谊能化、上海软件中心联合申报“工信部2022年度智能制造标准应用试点项目”已成功获批。

转载自上海科技,记者王毅俊


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