发布时间:2023-10-10 15:36:14
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制造业已经表现出明显的服务化趋势,主要体现在服务意识的增强、服务水平的提高、服务内容的丰富。服务增值的经营方式,成为企业增强市场竞争力的重要手段,同时也促使制造业向服务领域延伸,其原因主要有5个方面:过剩经济的发展、高新技术行业特性的要求、世界各国制造业的竞争、企业提升竞争力的要求、差异化战略的实施。这些因素的共同作用,促使企业竞争优势开始变迁,服务能力提升成为企业竞争优势转移的基础。
二、我国IT制造业发展困境
(一)制造业增长空间有限
从世界工业发展史看,特定产品制造产业在一国的发展都会因成本、资源、市场容量等因素的影响而遇到增长瓶颈。电子信息制造业是一种典型的“游牧”产业,成本因素将快速驱动产业转移。加上国际电子产品市场需求增长放缓,必然将导致我国电子信息制造业的发展速度减慢。
(二)制造业面临众多挑战
1.劳动力成本不断上升。2008年下半年以后,在劳动密集型产业外资企业外迁继续加速的同时,内资企业的关闭数量逐步增加,沿海地区劳动密集型产业的发展遭遇严峻挑战。导致困境的主要原因之一就是劳动力成本的上升。“十二五”期间,我国将更加关注和重视民生,要形成合理有序的工资收入分配格局,实现职工工资与经济发展同步增长。这必将导致以低工资维系的加工型电子信息制造业面临更大的压力。
2.国家间的竞争压力不断增大。发达国家对技术出口限制、知识产权保护不断强化,发展中国家从技术模仿制造中获得的利益不断被压缩。西方贸易保护主义抬头,产品出口面临更加严峻的非关税壁垒。不断提高技术标准是国外实施技术性贸易措施的主要方式,同时还有增加检验检疫项目、调整技术法规、合格评定程序变化等多种方式。而部分发展中国家以各种优惠政策与我国展开竞争。
3.内需拉动不足,易受国际市场波动影响。2006年以来,我国电子信息制造业内销比重不足40%,对外依存度较高。在国际金融危机冲击下,全球电子信息产品需求萎缩,出口额下降,加之内需市场对产业发展拉动不足,产业自主调控能力弱的问题愈加凸显。此外,环境、资源压力加大,人民币升值压力依然存在,将继续削弱产业的出口竞争力和企业的盈利能力。
三、制造与服务融合发展一举两得
(一)电子信息制造服务化发展前景看好
1.电子信息制造业最适于服务化。从一定程度上看,电子信息制造业的产品都是为实现某种“功能”而生产的“工具”。这种工具的特征,使得这些产品的生产企业最适合向提供相关“功能”的服务企业延伸。因此,国外一些先进的电子设备制造企业已经不再是简单的销售产品,而是在销售产品的同时,提供与该产品配套的一个完整的服务系统,即“产品―服务包”。
2.我国电子信息制造业走服务化发展道路将成为必然趋势。信息技术的发展,催生了许多新产品。这些产品的技术含量很高,操作复杂,客户在使用之前必须获得企业的操作指导,这些产品具有结构复杂、零部件多样性的特点,生产企业在货物出售以后必须对产品进行日常维护和定期检查。产品服务到位与否直接影响到客户的购买选择;而客户的购买选择决定了制造业的竞争力和发展前景。因此,我国电子信息制造业走服务化发展道路已经日益成为产业发展的必然趋势。
3.服务化经营可以有效提升制造企业的竞争力。企业竞争优势主要体现在三方面:成本领先、差异化经营、快速反应。而服务化经营,是企业实现差异化竞争优势的最重要手段。通过差异化经营,提供更加贴心的专门服务,能够有效地吸引目标群体。
4.内需的扩大与升级为电子信息制造业服务化提供广阔的市场。国内市场是该国产业竞争优势形成的重要因素。当前,我国正致力于扩大消费需求,积极稳妥推进城镇化,发展现代产业体系,为信息服务业的发展开辟了巨大的市场空间,对产品结构和服务水平提出了更高要求,从而为电子信息制造业的转型升级提供了难得的历史机遇。
5.政策有利于电子制造业服务化发展。2007年3月国务院的《关于加快发展服务业的若干意见》,特别提出要大力发展面向生产的服务业,促进现代制造业与服务业的有机融合、互动发展。《进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》(“新18号文”)中出台了关于软件等相关企业营业税的优惠政策。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中指出,把推动服务业大发展作为产业结构优化升级的战略重点。这将对信息服务业发展产生重要的推动作用。
(二)服务化是我国信息服务业发展的重要来源和基础
1.信息服务业将大量源于电子信息制造企业。服务化是制造业发展的重要趋势,未来将有大量的服务业从制造业中衍生出来。基于电子信息产品的信息服务业很可能成为未来信息服务业的主流。无论是基于投资类产品的生产性信息服务业,还是基于消费类电子的生活性信息服务业,都将发展成为规模巨大的产业体。
2.电子信息制造大国为信息服务业提供重要的基础。电子制造业是信息服务业发展的基础。作为电子信息制造业大国,2010年,我国生产彩电1.18亿台,手机9.98亿部,微型计算机2.46亿台,数码相机9000万台,均名列全球第一。这在客观上,已经为我国信息服务业的大发展提供了重要的产业基础。
(三)电子信息制造业与信息服务业融合发展一举两得
“制造业服务化”是“产品+服务”的模式创新,是以价值链延伸为基础,对价值链上各种活动加以整合的流程创新,因而蕴含着巨大潜力。“制造业服务化”既顺应了工业经济向服务经济转型的阶段性要求,也符合我国经济可持续发展的长期利益。
四、制造与服务融合发展方向的初步思考与建议
(一)发展方向
1.电子信息设备制造业与生产业融合。设备制造企业,如计算机、数控装备等生产企业,可向包括业务流程设计与优化服务、计算机辅助设计与制造服务、研发设计、数据管理、呼叫中心、后台服务等方向延伸发展。
2.电子信息终端制造业与商务、生活服务业融合。通信终端、视听产品等制造业,可重点向电子商务、物流、办公服务、数字家庭、个人娱乐、车载信息等方向延伸发展。
(二)建议
2.机械制造企业目前管理中存在问题
中国机械制造业经过几十年的努力已经具有相当的规模,积累了大量的技术和经验。但是随着世界经济一体化的形成,由于中国潜在的巨大市场和丰富的劳动力资源,国外的技术、资金、产品大量涌入中国,中国企业面临前所未有的国内外激烈的竞争局面。竞争要求企业产品更新换代快、产品质量高、价格低、交货及时、服务好。这些市场竞争的武器与企业管理的模式、管理方法、管理手段、组织结构、业务流程密切相关。然而中国企业及人们的思想意识由于受到30-40年计划经济的影响,上述竞争武器与发达国家相比存在很大差距。
(1)生产计划控制的模式落后
尚未实施ERP的机械制造企业几乎100%采用台套计划的方式。即以产品最长生产周期作为构成产品各种物料的采购提前期和生产提前期。过分夸大的提前期是造成库存和在制品储备高,流动资金占用大的根本原因。生产计划与采购计划脱节,零件成套水平差,不能准时交货。或者用高储备来保交货期。距离现代管理方法物料需求计划MRP、准时生产JIT、供应商管库房VMI、同步生产相差甚远。
(2)企业应变能力差
今天的市场瞬息万变,需求多样化。按订单装配MTO,按订单制造MTO,按订单设计MTD,大规模定制MC。品种规格繁多,生产、采购异常复杂。从客户—销售—设计—生产—采购—财务—成本,需要一个完整的供应链管理,才能动态快速地响应客户需求,适应千变万化市场和客户定制化的要求。
(3)成本计算不准确,成本控制差
人工成本核算一般只能计算产品成本,无法计算零部件成本。成本费用分摊很粗,大量成本数据采集是人工归集的,数据准确性很差,使得成本计算不准确。一般不进行标准成本的计算,也很少进行成本分析,因此成本控制差。
(4)信息分散、不及时、不准确、不共享
制造业产、供、销、人、财、物是一个有机的整体,他们之间存在大量信息交换。然而人工管理信息分散、缺乏完善的基础数据,信息分散、不及时、不准确、不共享、大大影响管理决策的科学性。
(5)科层式的组织机构而不是面向业务流程的扁平化的组织,一般业务流程不合理,业务流程的管理和控制不规范,随意性大。
(6)缺乏标准化、规范化、制度化、程式化的管理,管理的优劣因人而异。尽管通过ISO9000制定了一系列的程序文件,执行的效果可因企业和管理者而异。
(7)管理工具落后,大部分企业仍处于手工分散管理或微机单项管理的阶段。有的企业也建立了全厂的计算机网络,但应用仍是分散的,没有实现信息的共享和资源的优化配置。
(8)现代化管理的新思想、新方法、新技术的应用差。例如:敏捷制造AM、虚拟制造VM、准时生产JIT、客户关系管理CRM、供应链管理SCM、商业智能BI、电子商务EC、企业资源计划ERP等。
3.用信息技术提高机械制业管理水平
上述目前管理中存在的问题严重地影响着企业管理水平、管理效率和企业的竞争能力。采用现代化的管理思想、方法和计算机网络通信技术,实现机械制造企业的管理创新、制度创新和技术创新是摆在每个企业面前刻不容缓任务。所以建立联接厂内外的计算机网络通信系统,选择先进、成熟、适合企业管理需求的企业资源计划ERP、客户关系管理CRM、供应链管理SCM、商业智能BI、电子商务EC等软件系统,通过管理咨询和业务流程重组,优化设计企业的组织机构、管理模式、业务流程,应用上述软件系统,实现企业管理的信息化。以克服目前企业管理中存在的问题,提高企业管理水平、管理效率和企业的竞争能力,是企业面对知识经济和全球经济一体化做出的必然选择。系统建设的目标是:
(1)建成一个覆盖全
公司的计算机网络化的管理信息系统。该系统使企业的生产经营实现物流、资金流、信息流和工作流的高度统一与并行运作,并通过Intranet、Internet 实现企业内、外部充分的信息交流及企业与外界的联系,形成有效的敏捷供需链系统。 (2) 采用先进的生产计划控制方法。打破台套计划的方式,按各种物料的采购提前期和生产提前期编制物料需求计划。建立一个有效、灵活的由主生产计划、物料需求计划和车间作业计划的三级计划所组成的生产计划管理体系,最大限度的缩短产品生产周期、采购周期、准时交货,快速响应客户需求,最大限度的降低库存和成本,提高售后服务水平。有条件的企业推行准时生产JIT、供应商管库房VMI、同步生产等先进管理方法。
(3)实现全公司基础数据(如物料数据、产品结构数据、产品设计工艺数据、生产能力数据等)统一生成、统一维护和统一管理,供经授权的各相关部门使用,真正做到数出一家、数据共享,避免冗余。通过ERP系统的建立和实施进一步理顺企业的管理程序,做到管理的制度化、规范化和科学化。
(4)针对目前各管理部门中信息分割的情况,建立以客户为中心的动态信息反馈和监控体系,实现对每项任务从合同签订、设计、生产、采购、成本核算到成品发货全过程的动态跟踪,使每项任务处于有效的监控之下。
(5)加强财务管理和健全成本核算功能。真正建立起二级成本核算体系,采用先进的成本核算方法,较为准确地核算出零部件成本和产品成本,为销售报价和财务核算提供可靠依据。进行成本分析,找出降低成本的因素,有效降低成本。
(6)使用计算机加强质量数据的统计分析。充分利用质量检测数据,利用多种分析方法,进行深入的统计和分析。有力地监督和提高质量水平。
(7)通过计算机实现企业的信息化管理,将广大管理人员从繁琐的手工劳动中解放出来,使他们有机会学习管理理论和提高管理技能,从本质上提高企业管理人员的管理水平。
4.中国机械制造业管理的特点
机械制造业与其它制造业的管理具有共性也有个性;机械制造业本身随着生产类型,生产批量,生产组织方式不同其管理方法存在差异;中国的制造业与发达国家相比,由于企业文化、法律、制度的不同也有其特殊性。下面就这些特点加以论述:
(1)机械制造业是典型的离散制造业,其管理软件根据企业的生产类型,生产批量,生产组织方式不同,需要不同的解决方案。下图列出生产类型的划分:
这些制造类型的特征:
离散制造——不同的物料经过非连续的移动,通过不同路径,生产出不同的物料和产品。如汽车、机床、飞机、计算机、家电等。
流程工业——物料经过混合、分离、成型或者化学反应,物料大多连续地通过相同路径,生产出有价值的产品。它又分为连续生产、批量生产和混合制造几种类型。在管理上要求配方管理、副产品、联产品、多种计量单位,同一物品多个质量等级、批号跟踪、保质期等特点,一般用专业流程工业软件。
单件生产——产品按订单设计、按客户需求生产,产品很复杂。产品生产周期一般都很长。有时一个合同按部件多次交货。如三大动力厂(大电机、汽轮机、锅炉)重型机械、造船等。生产组织按工艺划分,设备是通用的。生产管理中除应用多品种小批量生产的整套方法外,需增加网络计划(项目管理),关键资源排序。这里CRM就并不重要。
多品种小批量生产——产品是标准的或选配的。需求可以是预测,或按订单生产,按订单装配。生产组织按工艺特征分车间、工段、班组,如铸、锻、铆、焊、车、铣、刨、磨、装配等。生产计划的特征是典型的MRPII加配置控制。他们也需要CRM,SCM等。
大批量生产——产品是标准或少数选配。需求主要靠预测,也考虑订单。生产设备是以物料(零件、部件)为对象组成一条条流水生产线。生产计划的特征是将传统MRPII与JIT混合制造,中长期计划和批量生产的零件采用物料需求计划MRP,执行计划采用JIT、看板(电子看板)、反冲库存、条码物料跟踪等计划。CRM,电子商务就很重要。
大规模定制——将多品种小批量生产以满足不同客户个性需求和大批量生产提高生产率,降低成本的优势相结合。生产组织仍是流水线,但产品配置是多种多样。在生产计划控制方面它需要结合MRP、JIT、配置控制等综合应用。是前两种的混合制造模式。
中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(a)-0102-01
现代制造业尤其是机械制造业潜移默化地改变着人们的生产、生活方式,同时也在促进国民经济的迅速发展。在机械制造方面,我国拥有巨大的潜在市场、丰富的劳动力资源,却在制造工艺、设计理念、生产管理等方面有所欠缺。为了提升我国机械制造企业的市场竞争力,使其管理水平不断提高,使其产品更新换代速度跟得上市场需求,应加快我国机械制造业的信息化建设。
1 机械制造业信息化趋势必然性分析
随着科学技术的不断发展和信息化时代的到来,机械制造业进入了高速发展时期,只有加速机械制造业的信息化进程才能不断提升机械制造业经营管理水平、提升其市场竞争力,使其在激烈的市场竞争中立于不败之地,实现长期健康发展。机械制造业信息化趋势的必然性,可以从机械制造企业的发展现状与特点来看。
1.1 地位基础化
机械制造业不但是我国国民经济的支柱产业之一,也是世界各国发展现代化经济的战略性产业,一些发达国家虽然已经迈进“信息化社会”,但仍然十分注重机械制造业的发展,可见机械制造业在各国经济发展中的基础地位日益凸现,不可动摇。
1.2 经济规模化
经济全球化背景下,很多企业加速了国际业务的开展,尤其实现了全球化规模生产。为了提升企业主要产品在市场中的竞争力,很多企业纷纷加大了对其主干业务的投资,尤其是增加了科研投资,为了适应多样化市场的需求,增强针对不同市场的机械化产品的系统性和特殊性,机械制造企业只有敏锐地观察不同市场的特点与需求,迅速地捕捉市场和产品动态,才能在规模化经济发展中取得成功。
1.3 产业结构调整
多样化市场中,消费者对产品和服务的个性化追求日渐增强,而为了适应市场需求的变化,很多机械制造企业纷纷采取“单品种,大批量”的生产方式,以这一变化为代表的机械制造业产业结构调整逐渐展开,机械制造业的生产方式正逐渐向着以消费者为主导的方向转变。
2 我国机械制造业发展现状
机械制造业作为我国国民经济的支柱产业之一,经过几十年的发展已经具备了相当的技术经验和生产规模。随着经济全球化时代的到来,世界制造企业尤其是机械制造业逐渐开始向中国转移,国外资金、技术、人才大量涌入,这为国内机械制造企业带来发展契机的同时也带来了更多新的挑战。如何在激烈的市场竞争中站稳脚跟,实现国内机械制造企业的可持续发展成为我国每家机械制造企业所必须面对的问题。
一方面,我国很多机械制造企业对企业管理工作不够重视,缺乏管理模式和管理方法的创新,造成管理能力低下,管理效率低等问题,直接制约着企业经营成效的提升和市场竞争力的提高。因而,采用先进的现代管理思想、管理模式和管理方法,运用计算机信息技术来提升机械制造企业管理能力,促进其企业管理方面的创新,是我国每个机械制造企业的重要责任。
另一方面,技术水平较低也是我国机械制造行业发展中的难题。以信息技术为代表的现代科学技术的发展,对机械制造业提出了更高、更新要求的各国家和地区,特别是发达国家更重视发展机械制造业,这充分体现了机械制造业作为高新技术产业在推动整个社会的技术进步和产业升级中的不可替代的基础作用。目前,我国不论是机械制造工艺、设备还是生产管理能力都远远落后于发达国家。而信息化建设无疑是促进我国机械制造企业技术创新和管理创新的有效途径,相信信息化建设对于增强我国机械制造企业的核心竞争力和提升其市场竞争优势将发挥着重要的作用。
3 我国机械制造业信息化发展对策
我国机械制造企业可分为品牌优势型企业和技术优势型企业,在信息化建设中,不同企业应结合自身特点采取相应措施。
3.1 品牌优势型机械制造企业的信息化发展对策
品牌优势型机械制造企业指的是品牌知名度较高的企业,这些企业往往是机械制造企业总的领军企业,他们能够很好的把握甚至引领消费者对机械产品的需求,产品设计相对丰富,外观时尚,并且拥有较为完善的营销渠道和很高的市场占有率。对于品牌优势型机械制造企业,其信息化发展中可采取以下对策:(1)为了更好地满足客户需求和不断完善分销系统,应建立客户需求管理系统(如CRM客户关系管理系统)和分销管理系统(如DMS经销商管理系统)。(2)强化对供应链的管理,促进供应链系统中不同成员之间的信息共享,充分发挥供应链中每个成员的能动力,可以建立SCD供应链管理系统等。(3)加大对产品研发的投入,对产品的研发信息、产量、工艺、设计等方面进行完善的管理和控制,并通过对产品生命周期的准确把握及时进行产品的更新、升级和换代,可建立PLM产品周期管理系统等。(4)建立并不断完善企业电子商务系统,与客户、供应商、分销商及时进行沟通。
3.2 技术优势型机械制造企业的信息化发展对策
技术优势性机械制造企业指的是具有较强科研能力、新产品开发和制造能力的企业,这些机械制造企业都拥有核心技术和自主研发的产品,并具备持续不断开发高技术含量产品的能力。技术型机械制造企业的可持续发展不能仅仅依赖于良好的自主研发能力和先进的机械产品制造技术,还要依靠高水平的企业生产、经营管理以及高质量的销售服务等,这类企业的信息化建设中可采取以下对策:(1)强化产品研发和生产过程中的信息管理,建立研发信息系统,如PLM系统或PDM系统、MES生产制造过程系统、ERP工程资源计划系统等等。(2)加速办公自动化系统的建设,提升技术优势型机械制造企业的办公效率,提升其企业管理能力。(3)强化对销售过程、销售信息的分析和控制,建立CRM系统等,捕捉市场信息、销售商机,提升市场营销水平。(4)可与品牌优势型企业进行合作,建立协作开发平台,与合作伙伴共同开发和销售产品。
4 结语
总而言之,信息化建设是我国机械制造业顺应市场发展趋势和全球经济发展趋势的必然选择,由于缺乏管理、技术方面的经验,我国机械制造业信息化程度还相对较低。为了激发我国机械制造业的发展活力,使我国机械制造企业在激烈的市场竞争中取得持续健康发展,应结合企业特点采取相应的信息化建设对策,不断提升我国机械制造业的信息化水平。
参考文献
[1] 王洪斌.试析我国机械制造业的信息化[J].黑龙江科技信息,2007(14):82.
(二)注重三个方式。一是要多调查了解。要认真分析和了解国内工业和信息化的现状和存在的问题,分析企业面临的困境和技术难题,掌握整个行业的科技创新能力和基础条件,为工业和信息化的十三五规划研究制定提供基础素材。要在全区范围有针对性地开展十三五规划调研工作。二是大数据整理。通过理顺我区工业和信息化发展资料数据,借鉴上级主管部门及兄弟区县的优秀经验做法,认真做好“十三五”规划前期资料收集整理工作,确保数据、资料真实、完整、准确,进一步促进我区的装备制造、电子信息、节能环保等支柱产业和战略性新兴产业重新规划和布局,加快产业转型升级。三是引进社会资源。集思广益是规划成功的关键。动员大专院校、科研院所、大型企业、行业协会以及其他经审查符合条件的机构或组织参与到“十三五”规划中来,引用社会化市场有关研究成果,不拘束于政府数据,增强规划的科学性,对我区工业经济和信息化发展的重大问题开展研究。
应当看到,无论在中国还是在世界上,各个制造行业,从设计、生产、管理、销售到服务,从提高产业结构的高度,提高企业在价值链中的地位,到开拓市场,做好售后服务,都和制造业信息化有关。因此,推进制造业信息化是制造业发展,尤其是在中国实现制造业由大变强的一个关键环节。
我们认为,推进制造业信息化重在把握规律,讲求实效。
首先,制造业信息化经过几十年的发展,在很多行业和很多领域都已经有成熟的经验,这些经验,正在总结并上升为规律。所以,中国的制造业一定要加快信息化的步伐,以推动制造业加快由大变强。
当然,规律本身有着各种特定主题的规律,比如计算机辅助设计、计算机辅助制造、其它的ERP等。但这其中也有不同类型行业的规律,例如在制造业里面,服装行业的信息化和钢铁行业的信息化有着不同的规律和不同的特征。虽然这是两个比较极端的例子,但实际上,各个行业在发展过程中有着自己不同的特征和规律,所以不要盲目,要冷静地去总结,去思考,按照规律来办事。
其次,规律本身是一般性,但是具体到某一个行业和企业,具体到中国的特殊情况,它有它的特殊性。教科书反映的一般的规律,自然有其重要意义,但是拿教科书来办事是永远不够的。所以必须根据实际情况,根据各个行业、各个企业、各个地区本身实际的要求,一步一步地按照规律总结出来的发展阶段和发展路径,再加上我们自己的东西,才能走一条符合自己特色的发展道路。
第三,要把一般规律和具体情况结合起来,它的核心就是要有效,不是概念,把“效”放在第一位,提高企业的核心竞争力,把提高企业的效益放在第一位。
现在,制造业信息化在中国的发展已有几十年的历程,有很多成功的经验,我们光学习还不够,还要通过创新,通过加速发展走在前沿,把制造业做大做强。因此更要把握机遇。
世界发达国家大体上处于工业化后期,或者说已经进入信息社会,而我国大约处于工业化的中期,对于信息化,中国还处于发展的早期,到2020年前后,能够走向前期的后段或者中期的前段。如何在这个工业化向信息化转型的时代加快发展速度,是我们制造业信息化当前面临的主要问题。
现在,这个时代的第一个趋势和变化是经济的全球化,就是跨国公司的生产在全球布局的变化。产业结构的全球布局是我们制造领域要高度关注的事情。我们一些行业的企业在今年上半年已经面临全球产业新动向的挑战,例如劳动力成本在提高,人民币在升值,针对这样的新动向,唯一的解决之道就是通过劳动生产率的提高,来弥补由于劳动力成本提升和人民币升值带来的负面影响。如何提高劳动生产率,制造业发展的趋势已经证明,主要的方式就是通过信息技术的应用。所以我们要高度关注由此带来的对信息技术、制造业信息化的新的需求。
1、网络建设现状。我国制造业的网络现状大多数较早部署光纤布线,并大部分采用多模光纤部署,在企业的发展过程中,许多网络建设项目在测试过程中,光纤信号极为微弱,并且部分光纤网络无法正常运用,并不能保证企业未来的信息化需求。随着企业发展进程的加快,企业也将更为依赖信息系统的完善,企业原有的信息系统并不具有信息化发展过程中的可用性和稳定性需求,并且零散的监控工具,无法保障企业实施综合监控管理,分散的数据采集信息,都降低了企业信息资源的维护效率。并且终端用户对IP地址的自有修改设置,使得IP地址很容易出现分配混乱的现象,产生IP地址的非法使用问题,阻碍了企业网络运行管理工作。现有的网络结构,也都主要以业务流程为主,根据车间业务操作的工控管理系统,单独建立相应的数据库,各种数据库并没有有效统一,许多信息标准很难进行联系。
2、信息孤岛问题。我国制造业的信息孤岛问题表现在相应业务流程,并不能通过网络系统进行完整的反映和处理。不同车间的中控系统和数据库,相应的信息标准不能统一,很难进行联系,从而导致产能与耗能不同步,信息并不能及时的传递和反馈,从而在工业制造过程中形成信息孤岛。而智能控制社会与管理系统之间也存在脱离现象,严重影响到控制系统的作用,不同的制造环节接受指令和计划,需要管理层能够充分了解和掌握信息系统,信息孤岛的存在也使得管理决策缓慢,并不能及时有效的作用在现场管理。
二、多网融合技术的概念及发展趋势
1、多网融合技术的概念。多网融合系统通过光纤作为传输网络,在宽带信息网络中,直接切入子系统管理、监控和安全防范等网络空间,在信息网络传输中以IP作为协议基础,将各个系统与技术进行联系,从而实现数据的统一管理,将各个系统进行合并,从而多网融合形成完整的信息网络。
2、多网融合技术的发展趋势。我国的数据融合技术仍处于初步发展阶段,在理论和技术方面仍需要开拓性研究,但通过充分借鉴国外的先进技术和经验,能够在基础理论方面进行突破,并建立适合我国企业的系统数据融合模型。随着我国科学技术的发展,已经建立了较多自动化指挥系统,但只能宝苦口单一类型的传感器信息的综合处理,并不能达到统一的融合管理,只有尽快解决多平台传感器的融合元素,才能够利用多网融合达到准确的信息传递和发挥。
三、两化融合发展中多网融合的应用
3.1两化融合发展的现状及趋势
我国两化融合的不断深化,已经取得相应成效,在我国社会经济发展方式和转变工业转型期间,发挥着重要作用。信息化已经成为企业提高创新能力的重要手段,将信息技术与产品相结合,增强产品的信息技术含量,从而提升产品的附加值,缩减研发周期,降低了产品设计成本,许多地区都积极利用信息技术,对传统产业进行改造,保持本地经济特色的同时,还通过两化融合发展新兴产业,打造新型经济增长点。
3.2多网融合技术的应用价值
1、技术性。多网融合将形成管理模式的一体化,将各个系统之间进行联系,集合统一多个安防中心,利用多网融合技术网络化机构,节约成本的同时,还能够建设智能化系统,根据企业的使用进度和工程进度进行调整,从而有效发展企业的智能化系统,体现多网融合技术的优越性。
2、经济性。企业在应用系统或技术之前,需要对经济效益进行分析,而多网融合技术的经济效益与其他信息工程方案相比,多网融合技术的适用性较为广泛,并能够减少商业用地,充分发展自身优势,节约应用资金,
该系列丛书对从工业经济发展和结构调整亟待解决的重大问题出发,系统分析了2015年我国工业和信息化领域发展取得的成绩及存在的问题,总结了主要发达国家的工业转型经验,并结合当前国内外经济形势,深入探讨了我国工业转型升级的有效路径和2016年的发展趋势。
加快建设制造强国已成我国制造业发展的核心任务
制造业的持续稳定发展,有力地支撑了综合实力和国际竞争力的显著提升,有力地支撑了人民生活水平的大幅改善提高。同时也要看到,我国虽是制造业大国,但还不是制造强国,加快建设制造强国已成为今后一个时期我国制造业发展的核心任务。
“十三五”时期是我国制造业提质增效、由大变强的关键期。从国际看,新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起,制造业与互联网融合发展日益催生新业态新模式新产业,推动全球制造业发展进入一个深度调整、转型升级的新时期。从国内看,随着经济发展进入新常态,经济增速换挡、结构调整阵痛、动能转换困难相互交织,我国制造业发展也站到了爬坡过坎、由大变强新的历史起点上。必须紧紧抓住当前难得的战略机遇,深入贯彻落实新发展理念,加快推进制造业领域供给侧结构性改革,着力构建新型制造业体系,推动中国制造向中国创造转变、中国速度向中国质量转变、中国产品向中国品牌转变。“十三五”开局之年
(一)当前信息化发展的趋势。
进入21世纪,信息化对经济社会发展的影响更加深刻。广泛应用、高度渗透的信息技术正孕育着新的重大突破。信息资源日益成为重要生产要素、无形资产和社会财富。信息网络更加普及并日趋融合。信息化与经济全球化相互交织,推动着全球产业分工深化和经济结构调整,重塑着全球经济竞争格局。电子政务在提高行政效率、改善政府效能、扩大民主参与等方面的作用日益显著。信息安全的重要性与日俱增,成为各国面临的共同挑战。发达国家信息化发展目标更加清晰,正在出现向信息社会转型的趋向;越来越多的发展中国家主动迎接信息化发展。全球信息化正在引发当今世界的深刻变革,重塑世界政治、经济、社会、文化和军事发展的新格局。加快信息化发展,已经成为世界各国的共同选择。
1、电子政务对经济社会发展和政府职能转变的促进作用进一步显现;政府网站体系将进一步完善,重点业务系统和基础数据库建设继续推进。
2、国民经济信息化对促进经济结构调整和增长方式转变的作用将进一步发挥。农村信息基础设施建设成果继续巩固和提高,普遍服务制度进一步完善。信息技术在工业重点领域的推广应用力度加大。
3、社会信息化对促进社会主义和谐社会建设发挥重要作用。信息技术在教育、医疗卫生、防疫监控、应急处置和救治、环境保护等领域的重点应用将继续深化。社会保障和劳动就业信息服务体系进一步完善。
4、信息资源开发利用对信息化建设的综合效益得到提高。信息产业对信息化发展的支撑能力进一步增强;信息安全保障工作继续深入。
(二)我市信息化发展现状。
1、电子政务。建设了*市政务信息网,实现了省、市、县三级政务网络互联互通,为全市电子政务建设提供了统一网络平台,建立了全市统一的公务员电子邮箱系统、视频会议系统。部分单位通过政务信息网建立了纵向和横向的业务应用系统,如:市财政的国库集中支付信息系统,市工商局的电子工商应用系统。建立了*市人民政府门户网站,全市18个县(市、区)人民政府和近60个市直单位建立了网站。*、海关、税务、银行等单位通过实施“金”字工程建立了一批重点业务应用系统,如:*局市—县三级网全面升级换代,并建立了县—派出所四级网,建立了人口信息系统中心库。
2、企业信息化。制造业企业加大了信息化投入力度,提高了企业信息化水平。如:*发电设备成套制造有限公司投入2000万元用于信息化系统建设,已建立了内部局域网;*江铃齿轮股份有限公司将信息化建设渗入到了供应链管理、生产管理、财务管理、企业文化建设等方面。市中小企业局建立了“*中小企业网”,为中小企业初步搭建了信息服务平台。深燃公司、*供电公司、市自来水公司等公用事业企业建立和完善了用户使用和缴费数据库。
关键词:物联网;航空企业;信息化
物联网的日渐兴盛,预示着世界已经进入了以物联网技术为代表的工业4.0时代,人们传统的生活方式将大大改变,同时也将影响到世界各行各业的传统企业重新创新转型,为全面转入信息化序列积极探索实践。当前,物联网已经在全球拥有了较为固定的概念,主张借助必要的约定协议,通过灵活运用各种互联网与局域网络,能够将物品、机器、传感装置等进行联结,从而加强沟通联系。物联网主要采用智能化的远程控制管理方式拉近了处于不同时空区域中的人与物之间的联系,成为了传统产业焕发新生命力的重要力量。可见,物联网在技术上更具有先进性,能够对更多的企业产生积极的影响,从而推动航空企业等不同企业实现信息化发展。
1物联网技术的时展
物联网技术,主要实现的是“物与物”以及“物与互联网”之间的联系。产生联系的信息需要通过一系列的射频识别、红外感应、激光扫描、卫星定位等传感系统来感知和交换。物联网技术问世至今,始终在实现目标物品的有效识别、定位、处理等方面变现出众。物联网理念源自上世纪90年代比尔•盖茨《未来之路》一书。步入新世纪以来,无线传感网络技术发展迅猛,使物联网的创新发展拥有了更强的技术基础。2005年,信息社会世界峰会正式诞生“物联网”概念。随后的2008年开始世界物联网大会基本于每年举办一次,主要集中讨论物联网技术的内核、外延,以及其他更新的嵌套辅助技术。长久发展以来,物联网技术主要在物流、医疗、保险、媒体娱乐等民用领域,航天、建筑、制造、军事、安全、环保、交通等工业领域应用广泛。随着传感器网络、射频识别、大数据、云计算等众多信息技术的发展,物联网的技术支撑体系更加完善。在我国,随着一系列国家或行业规划及标准的制定,国内信息领域中的未来网络关键技术、智能化信息处理、传感器网络、信息安全等研究课题的不断深入,物联网技术发展真正走入了快车道。
2物联网时代下的航空企业信息化发展趋势
航空企业的发展正面临物联网时代下的更大机遇。通过物联网技术,能够在提高运营效率的同时为航空乘客提供个性化的非凡服务。
2.1提升乘客的航班体验
未来,航空企业可以从地面基础设施开始加快物联网系统构建。利用可佩戴设备连接传感器后,直接方便乘客迅速确认值机台、候机室或登机口,提供导航服务。可以在飞机中加设智能客舱,所有座椅均有传感元件,针对乘客的身体健康指标自动调节室内温度、光线或通知乘务员采取具体服务,营造精心体贴的客舱环境。物联网技术可以及时解决航空乘客的行李托运、航班中转等问题。可利用智能手机客户端及时定位行李,同时也能利用行李托运区域的传感装置,让行李感知乘客位置。乘客的转机过程一向紧张焦虑,物联网技术成熟后,传感装置将通知乘客所转航班具体的停靠等待时间以及关舱门时间。目前,一些试点机场已经实现了物联网技术的乘客个性化服务,系统会提醒乘客的值机事项、行李托运、登机口、登机通知等信息。航空企业通过创新技术,让乘客获得更多的乘机体验。
2.2为不同利益体创造价值
物联网项目还可以通过航空企业信息化应用,为企业和乘客创造更大的价值。如在值机过程中,物联网技术可以帮助航空企业找准对应的乘客信息,在航班起飞推送可打印的登机牌到个人邮箱,也可提倡借助手机客户端下载登机牌。物联网技术的成功应用,让更多的飞机可以尝试在离港发行中采用单发滑行模式,直接降低超过60公斤燃油消耗。同时,飞机可通过物联网技术集成各仪表参数,促进飞机的爬升、滑行与其他意外情况下的燃油预计用量。
3物联网时代的航空企业信息化发展挑战
3.1海量信息处理
物联网要发挥强大的功能,自然需要对海量的数据分析处理,并且需要有设备来提供专项服务。方便在不同环境参数的变化下,都能完成实时信息处理。信息处理的高效率也要求智能化设备可以不断通过机器学习掌握更多的传感器数据规则,同时制定并执行有效操作。此方面的物联网价值还需要进一步研究开发。
3.2新旧技术的价值
体现航空企业对物联网技术的全面应用,还需要协调相互竞争的技术框架存在。如何加强物联网与传统技术的结合,还需要在互通性上大做文章。想要实现全满的物联网应用,资本投入必然十分惊人,是否在技术投入应用后能够获得超过初期投入资本的利益或价值,才是航空企业所在意的。
3.3网络安全问题
物联网技术同样属于网络化存在,因此将拥有不同系统的机器相互连接后组成更大的信息处理系统,所有的操作运行机制都将是复杂的,因此要加强对不同机器的系统的安全保护,还要加强对整个物联网络的保护。
4结束语
物联网技术以及配套技术的不断成熟,让不同行业的信息化发展缩短了时间,提高了效率。人们有理由相信,未来的航空企业在物联网技术的影响中必然迎来更大的变革,将为乘客带来更大的飞行体验。
参考文献
[1]赵群,张翔,杜呈信.基于物联网时代的我国制造业信息化发展趋势[J].机械制造,2012,50(04):1-5.
实际上,生产并不等于制造。制造包括生产和服务两部分,也就是说,制造=生产+服务。从“产业微笑曲线”来看,服务处于产业链利润的高端,而生产加工环节却处于低端。生产所创造的利润约占整个产业链利润的1/3,而服务所创造的利润约占2/3。在当今跨国企业的产业价值链条中,服务业已经占据了主导位置。IBM曾是一家老牌的纯硬件制造商,但如今已成功转型为“解决方案提供商”。2011年,在IBM的全球营收体系中,大约有55%的收入净利来自IT服务,其每年的利润增长率高达10%以上。苹果则是最新制造业服务化的成功范例,他开创了一个全新的商业模式——将硬件、软件和服务融为一体。苹果公司赢利路径主要有两种:一个是靠卖硬件产品来获得一次性的高额利润;二是利用网络商店和ipod组合,靠卖音乐和应用程序来获得重复性购买的持续利润,该部分利润占比高达58%。
当前在我国,制造服务业仍处于刚起步和较为新兴的发展阶段,但陆续已经有一些企业明确提出从传统制造领域向制造服务业转型。例如,近几年来,一汽大众、宝钢、武钢等大企业集团原有的信息化部门,逐步发展成为独立运作的专业服务公司,在IT服务、金融、物流等领域开展社会化服务,成为新的利润增长点。而时下,上海、广东、浙江等省市也有越来越多的企业转变发展思路,尝试将制造业服务化,这种介于二产和三产之间的企业被称为“2.5企业”,并走上了由2.0升至2.5的转型新路径。
信息技术成为制造服务化助推器
作为一个制造业大国,如何转型?纵观全球制造业发展趋势,信息化技术能够创新研发设计的工具和手段,优化开发流程,加快产品的开发周期,推动传统产业升级和优化,提高传统产业的核心竞争力。以成都飞机集团公司为例,利用PLM、ERP等信息化手段,其新型飞机的设计周期已经从原来的46个月缩短为现在的15个月,让我们看到了信息化支撑我国传统产业改变的发展方向。
信息化是推动服务型制造发展的关键环节。通过信息化手段使得企业物流与生产、采购、销售以及信息紧密结合,能够加速企业内部及企业间所有物流活动和所有商业活动的集成,从而提升产品流通的及时性、准确性和整个供应链的效率,并大大降低成本,创造新的企业利润。2005年,世界知名的家电制造和销售厂商惠而浦将搅拌器组装业务外包中国,2011年又重新转回了美国工厂。因信息技术和设备革新,美国新生产线所有工序仅需6人,效率却提升了25%,利润骤升了30%。
目前,工业化与信息化融合已成为当前推动现代制造服务业发展、兴企强邦的催化剂与助推器。“两化融合”为企业制造服务化深入发展提供了技术支撑,而企业制造服务化的发展也反过来推进信息化与工业化的有机融合与不断发展。当前,借助于“两化融合”的不断深入,相关信息化技术的应用、服务和产业都得到了快速、深入的发展。比如,CAD/CAM、ERP及ERPII、PDM及PLM、协同制造、网络制造、云计算、电子商务、制造业供应链与物流及零售业供应链的整合等信息技术被大量广泛应用,而业务外包、系统设备远程监测、系统维护与故障诊断、制造资源维护、数据管理、呼叫中心、后台服务等得到大量推广,而金融保险业、管理咨询业、信息服务业以及基于产业和产业集群的协作等产业也同时兴起,推动着传统产业升级和优化。
加快传统制造向制造服务转型
如何让信息技术在传统制造业向制造服务业转型过程中起到催化剂和增速器的作用?
一是加快关键性信息技术自主创新,从源头上掌握产业发展主动权。欧美发达国家之所以能够掌控制造产业链上的高额利润,主要是转移了传统制造业,不断推动着科技创新、信息化进步,始终掌握着关键性产业的核心技术,并借此推动制造业不断服务化。当前,我国与发达国家在信息化关键性技术方面还有较大差距,必须加快包括操作系统、数据库、中间件、嵌入式软件、信息安全、芯片等关键性技术的自主研发,实现国产化、产品化、产业化。
二是适应不断变化的新形势,丰富加强企业管理软件建设并创新其内容与应用。企业信息化要重点向前端的研发、设计、供应链管理以及向后端的物流配送、品牌管理、售后服务等方面延伸、推进。首先,需要企业信息化综合系统增加CRM的服务功能,或引进CRM系统,以便能在产品销售出去后进行全过程跟踪,解决诸如服务人员怎么考核、售后怎么维护等问题。同时,为适应制造业服务化,企业应大力引进ERP管理系统,或将现有ERP功能更好地扩充、引用,能提供相应的设备管理计划和库存管理等功能,以保证产品生产出来后在提供增值服务过程中能够得到合理计划与运营。另外,企业制造业服务化,还要求IT供应商能为用户提供更多的个性化解决方案或定制系统,这就要求软件的架构要足够灵活、经济、便捷。
来源:《职业·下旬》2010年第11期
随着我国城市化和现代化快速发展,物流业务量倍增,对仓储管理提出了更高的要求。因此传统的仓储系统正在向具有自动化、信息化、智能化和网络化的现代仓储系统转型,对仓储管理人才的要求也向信息化方向发展。
一、我国仓储管理信息系统存在的主要不足
自动化仓储水平较低。据统计,我国目前建成的300座左右立体仓库,仅有50多座是全自动,其中高度在l2米以上的大型立体仓库仅有8座。这些仓库主要应用在烟草、医药、食品、通讯、家具制造业、机械制造业等传统优势行业,信息化水平低。目前我国整个物流企业只有39%的配备信息系统,配备信息系统的仅38%具有仓储管理信息系统,缺乏应有的公共信息平台。仓储管理过程环节多而且复杂,信息量大,对从业人员的技术要求很高,而多数仓储工作人员对信息化的认识不足。
二、我国仓储管理信息化发展趋势
1.我国仓储管理系统状况
仓储管理系统(WMS)是现代信息技术在仓库管理中的具体应用与实践。WMS就是仓储里面的作业系统,包括整个物流中心的入库、库位优化,定单履行,出库任务管理等,是优化库存、提高员工作业效率的系统。国内企业应用的WMS主要有三种类型:一是配送中心业务的应用系统,系统功能包括进货管理、库存管理、订单管理、拣选、复核、配送、终端管理、商品与货位基本信息管理等功能模块;二是以仓储业的经营决策为重点的应用系统;三是以仓储作业技术的整合为主要目标的系统,主要解决各种自动化设备的信息系统之间整合与优化的问题。
2.仓储管理系统发展趋势
(1)仿真技术的应用。仿真技术是集计算机技术、多媒体技术、通讯技术、控制技术于一体的现代高科技,它能以合理的成本模仿出一个真实的环境。仿真技术在仓储管理系统中主要应用在以下几个方面:仓储管理系统的设计、仓储成本估算、仓储库存的控制与仓储物流操作方式的选择布局、设施和设备数量、人员的安排等。
(2)RFID系统。RFID(radio frequency identification)是一种非接触式的自动识别技术。该系统主要包括入库管理模块、库存模块和出库模块,将货物信息编码写进电子标签,并把电子标签安装在相对应的货物上,利用无线射频信号来识别货物,并获取其相关信息数据。最基本的RFID系统是由电子标签、阅读器、天线和通讯系统四部分组成,当电子标签进入磁场区域后,接收的
读取器发出信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息,或者主动发送某一频率的信号;阅读器读取信息并译码后,送至仓储管理系统进行相关处理。
三、仓储应用人才要求与培养
1.我国物流人才缺乏
物流人才是全国12种紧缺人才之一,目前各类大专院校物流专业年培养规模远远跟不上现代物流业发展的需要。
2.对应用物流人才的要求
具体来讲,物流应用型人才应具备国际贸易和通关知识、仓储运输专业知识、财务成本管理知识、外语知识、安全管理知识、法律知识和其它如环保等方面的知识,具备严谨周密的思维方式、团队合作和奉献精神、信息技术的学习和应用能力、组织管理和协调能力、异常事故和应急作业的处理能力、物流质量的持续改进能力等。从市场需求的角度看,我国今后对物流专业的人才要求特征为:综合能力强,胜任不同类型的就业岗位;具备良好的基础专业物流知识;“复合型物流”人才。
3.培养措施
(1)建立学习型企业,全面提高员工素质。在目前缺乏实践经验的情况下,可采取去发达国家考察学习,请专业人士或高校教师介绍经验、传授知识、办学习班等,或在技术院校招聘物流专业技术型人才,尽快解决操作人员和维修人员缺乏的局面。做到干中学,学中干。
虽然如此,中国制造业仍然存在着很多的优势,其优势地位仍将维持相当长一段时间。
第一,中国制造业的综合配套能力强经过多年的发展,中国制造业已形成门类齐全、上下游产业配套的产业体系,能够满足国内外市场多种层次的需求考虑到综合配套成本,中国制造的竞争优势还很强。
第二,中国制造业国内梯度转移的空间也很大。沿海地区一些制造业通过转移到中西部地区,已获得持续的低成本优势。
第三,中国劳动力资源仍很丰富,劳动力成本近年来虽有所上升,但比发达国家仍低很多。
虽然优势较大,但我国制造业在全球产业链中仍处于中下游,附加值较低。特别是具有自主知识产权的产品比重较小,自主创新能力不强。在这样的现状下,我国该如何推动制造业的自主创新?
要突破当前的这种局面,只有积极推进产业结构调整和优化升级,推进制造业和信息业的融合,推进制造业和服务业的融合,推进自主创新,以有效地提升中国制造业的国际竞争力。
首先,要完善和落实支持自主创新的政策,充分发挥企业作为技术创新主体的作用,鼓励、引导企业增加研发投入。
其次,要加大政府采购对自主创新产品的支持力度;还要积极实施品牌战略,打造差异化竞争优势,形成更多拥有自主知识产权的知名品牌,大力扶持中小企业的技术创新活动,完善企业孵化的软环境建设以及服务体系建设。
今年以来,我国制造业受国际需求放缓等因素影响而出现滑坡。其中,一些劳动密集型企业,特别是产品以出口为主的中小企业的生产经营困难加大,效益分化明显,这一问题在沿海地区更为突出。我国政府对此高度重视,最近已出台了一系列措施帮助它们渡过难关。但需要指出的是,当前部分行业和企业生产经营出现困难,既是挑战也是机遇。我们应当利用资源和市场约束力增强的“倒逼”机制,加快推进制造业结构优化升级。着力推进自主创新,发展高附加值产品,鼓励优势企业实施跨地区、跨行业兼并重组。
目前,我国正处于工业化加速发展的重要阶段。现行的工业行业管理体制,在改革开放中不断取得成效,但面对走新型工业化道路的要求,还存在管理分散、缺位,高新技术与传统产业结合不足等不合理的问题和矛盾,难以适应现代工业的发展趋势。
【Abstract】This paper presents the key feature of advanced manufacturing technology. The relationship of advanced manufacturing technology and digital technology were discussed. The status and development of the digital technology and advanced manufacturing technology were analyzed. Pointing out that digital manufacturing is the core technology of the advanced manufacturing technology. Several key technologies in the digital manufacturing system were specifically discussed.
【Keywords】Digital technology; Advanced Manufactories Technology; Mechanical Manufacture; Informatization
1 先进制造技术的含义
先进制造技术AMT(Advanced Manufactories Technology)是指以提高制造企业综合效益为目的,综合利用信息、能源、环保等高新技术以及现代系统管理技术,对传统制造过程中及产品的整个寿命周期中的使用、维护、回收、利用等有关环节进行研究并发行的所有适用技术的总称[1-2]。
相对传统制造技术,数字化制造技术是一项融合数字化技术和制造技术,且以制造工程科学为理论基础的重大的制造技术革新,是先进制造技术的核心。数字化先进制造是在计算机和网络技术与制造技术的不断融合、发展和广泛应用的基础上诞生的。它是对制造过程进行数字化的描述,将制造信息采用数字化的表征、存储、处理、传递和加工,从而在数字空间中完成产品的制造过程[3-6]。
2 数字化是先进制造技术的基础
2.1 先进制造技术的基本特征
先进制造技术包括以下五个基本特征。
(1)先进性。制造工艺作为先进制造技术的基础,必须是经过优化的先进工艺。先进制造技术的基础必须是优质、高效、低耗、清洁工艺,它从传统制造工艺发展起来,并与新技术实现了局部或系统集成。
(2)通用性。先进制造技术不是单独分割在制造过程的某一环节,它覆盖了产品设计、生产设备、加工制造、销售使用、维修服务,甚至回收整个过程。
(3)系统性。随着微电子、信息技术的引入,先进制造技术的驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进制造技术是可以驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
(4)集成性。先进制造技术由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合,界限逐渐淡化甚至消失,技术趋于系统化、集成化,已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新兴交叉学科。
(5)技术与管理的更紧密结合。对市场变化做出更敏捷的反应及对最佳技术经济效益的追求,使先进制造技术十分重视生产过程组织管理体制的合理化和最佳化。
2.2 基于数字化的先进制造技术
数字化制造技术符合先进制造技术的上述五个基本特征。先进制造技术时代是数字化信息的时代,数字化技术是数字的生产、采集、存贮、变换、传递、处理及广泛利用的新兴科技领域。制造业从50年代数控机床的发明,标志着机械制造业向着数字化走出了第一步,随后制造信息化沿着三个方面推进,一是现场生产方面,如:NC/CNC/DNC/PLC/FMS/AC等;二是产品和工艺设计方面,如APT/CAD/CAM/CAE等;三是生产管理和集成方面,如MRP/PDM/ERP/CIMS等。可以说信息技术改变了当代制造业的面貌。
3 数字化是先进制造技术发展的核心
3.1 数字化先进制造的核心技术
数字化是先进制造技术的核心,它是在计算机和网络技术与制造技术的不断融合、发展和广泛应用的基础上诞生的。数字化先进制造主要包括以下几个核心技术[4,6]:
(1)制造过程的建模与仿真。制造过程的建模与仿真是在一台计算机上用解析或数值的方法表达或建模制造过程,建模通常基于制造工艺本身的物理和化学知识,并为实验所验证。
(2)网络化敏捷设计与制造。利用快速发展的网络技术,改善企业对市场的响应性。我国企业向国际接轨就必须在此领域开展研究,尽快掌握并赶上国外先进水平。
(3)虚拟产品开发。虚拟产品开发有四个核心要素:数字化产品和过程模型、产品信息管理、高性能计算与通讯和组织、管理的改变。
3.2 数字化对先进制造技术的实现
(1)数字制造的全球实现―网络制造。随着数字化技术、计算机网络技术及交通运输事业的迅速发展,这些企业可利用协同工作技术,在一定的时间、一定的空间内,利用计算机网络,小组成员共享通过数字网络在企业内部传递的知识与信息。
(2)数字制造的动态联盟―敏捷制造。为实现高增值、高产品质量及优质服务,只有借助于高性能计算机和高速网络,在数字化环境中,充分利用其他企业制造过程的信息流和数据库等有用的数字化资源,才能对变化市场做出快速的响应。对于某些产品一个企业不可能快速、经济地独立开发和制造其全部,必须根据任务,由一个公司的某些部门或不同公司按资源、技术和人员的最优配置。于是,一种以数字制造为平台的先进制造技术即数字制造的动态联盟―敏捷制造崭露头角。
(3)数字制造的计算机实现―虚拟制造。数字化表征与传递、建模与仿真是数字制造的核心科学问题。这种能实现制造形状与过程的数字化表征、非符号化制造知识的表征、制造信息的可靠获取及其传递的、由整个制造信息形成的数字空间,为计算机和计算机网络的应用提供了用武之地。
(4)数字制造的快速实现―快速原型制造。制造业面临两个重要的挑战:一是要大大减少开发时间,二是产品的个性化。虽然计算机辅助设计和制造(CAD和CAM)已在很大程度上改善了传统的产品设计和制造方法,但在计算机辅助设计和计算机辅助制造集成实践过程中仍有许多障碍。
虚拟制造技术在计算机上实现了产品实际的制造过程,对缩短产品开发的周期、减少开发费用、提高市场竞争能力做出了重大贡献。通过长期的探索与实践,催生了制造技术上的又一次新的变革―快速成型制造技术。
(5)数字制造的环保化实现―绿色设计与制造。制造业为人类的繁荣昌盛做出了巨大贡献的同时,每年产生了近55亿吨的无害废品和7亿吨的有害废品。因此,为了有效地保护环境,一定要在制造的各个阶段进行污染控制。有必要使用能在各个阶段评估环境被影响的后果的工具和方法学来支持设计和制造,一种具有意识的先进制造技术―绿色设计与制造ECD&M (EnvironmentallyConscious Design and Manufacturing )。
4 数字化是先进制造技术发展的未来
目前,计算机和网络已成为制造业企业的基础环境和重要手段,目前世界500强企业无一例外地建立了内部网。制造业在知识经济到来时呈现明显的信息化趋势,可以说信息技术在促进当代制造业发展过程中的作用是第一位的,信息技术将在更深层次上渗透和改造传统制造业。
当前,数字化制造正在深入发展,其主要趋势呈以下四点:
(1)由二维向三维的转变―形成以MBD/MBI(Model Based Definition,MBD 基于模型的定义/Model-BasedInstructions,MBI基于模型的作业指导书)为核心的设计与制造。MBD是用集成的三维实体模型来完整的表达产品生命周期各阶段的产品定义技术标准,为设计人员服务,解决的是要制造什么的问题;MBI是以三维模型表达的车间工作规范和方法,为加工、装配、检测人员服务,解决的是怎么制造的问题。MBD/MBI技术将使工程技术人员从繁琐的二维图纸和表格文化中解放出来,可将更多精力转移到需求分析和产品创新研发上。
(2)真正并行和协同的实现-数字化制造中的直观可视化工作环境以及建模和仿真技术,为并行和协同工作提供了友好的协同工作环境及有效的实验验证手段和评估优化工具。数字化制造是制造业信息化发展的新阶段,也是目前制造业的重要发展方向,如精密化、智能化、网络化、极端化等,无一不与数字化制造技术的发展密切相关。
(3)数字化装配与维修的应用―装配是产品生命周期中的重要环节。虚拟现实技术(VR, Virtual Reality)的发展为解决装配序列规划和装配性能仿真提供新的思路和方法,虚拟装配技术可在无物理样机的情况下对产品可装配性、可拆卸性、可维修性和装配过程中的装配精度、装配性能等进行分析、预测和验证,并支持面向生产现场的装配工艺过程的动态仿真、规划与优化。目前虚拟装配技术已从简单的几何装配正朝着考虑精度、物性、过程、环境等多方面因素的装配技术方向发展,这是推进虚拟装配技术实用化发展的重要一步。
(4)数字化车间与数字化工厂―数字化工厂是数字化制造技术在车间和和工厂集成应用和高效运营的全新生产模式。它在三维工艺过程、工艺装备、生产线布局和生产管理综合优化和集成的基础上,实现产品在工厂、车间和生产线上由设计到制造的数字化执行、管理和控制问题,是实现企业挖潜和增效的最有效形式。目前,生产线建模仿真技术和车间布局规划已日益受到重视,它为高效物流实施以及精益生产、可重构制造、单元化制造等先进制造模式提供科学分析工具,尤其对多品种、变批量和混线生产等复杂生产模式具有重要指导意义。
5 结束语
先进制造技术是改造传统制造业的有效手段,为了有效地在我国利用先进制造技术改造传统制造业,需要明确研究、开发和应用先进制造技术的重点。综观以上先进制造技术的现状和发展,可以看出数字制造实为先进制造技术的核心技术,是实施其他先进制造技术的平台。
数字化先进制造技术是席卷全球的数字化浪潮中的重要一环,其本质是支持数字化或信息化制造业的技术。充分运用当代数字化技术,大力发展数字化先进制造技术符合本世纪制造业的发展趋势。
【参考文献】
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