美国制造业前瞻联盟发布中小企业智能制造指南
3月,美国制造业前瞻联盟发布了《智能制造:小制造商的入门指南》[1],旨在帮助中小制造商明确智能制造的相关技术、应用范围及其影响,了解智能制造的相关知识和工具,帮助其做出正确的决策,以便在即将到来的智能制造世界中取得成功。
一、智能制造所创造的六大机会
智能制造技术可以在满足供应商提出的更快、更好、更便宜等需求的同时仍然盈利。到目前为止,大型制造商已经率先开发和实施,或者至少试验了智能制造技术(也称为工业4.0)。随着技术成本的不断下降及普及,中小型制造商(SMM)越来越容易获得这些技术,一些大客户也期望中小型制造商使用这种技术。智能制造已经在创造新的机会:①通过延长正常运行时间,提高机器利用率和减少浪费来降低成本;②实现更高的质量,更少的缺陷,更少的废品和返工,并具有更严格控制的公差;③提供更有效的供应链和库存管理,提高产品的及时性以及更好的可追溯性;④大大提高设计和生产的灵活性,从而可以提高自定义能力,以满足消费者不断增长的需求变化,同时保持成本和质量要求;⑤改善安全性,提高员工满意度;⑥开启新的业务模式,例如按月订制(Product-as-a-Service)。
二、智能制造涉及到9项技术
智能制造技术所带来的收益取决于行业、所用技术的现状、公司在供应链中的地位。还包括所采用的技术及其使用方式。智能制造通常包括以下技术:①增材制造,也称为3D打印;②机器人和自动化,特别是新的机器人,易于为多个应用程序编程,并能与员工协同工作,称为COBOT;③传感器,特别是廉价的传感器,用于检测新设备和旧设备上的温度、振动和噪声等;④可穿戴设备,如虚拟现实(VR)和增强现实(AR)、眼镜和外骨骼系统;⑤建模、仿真和可视化,包括AR/VR和数字孪生;⑥数据获取和分析;⑦云计算和边缘计算与存储;⑧人工智能/机器学习;⑨区块链。
相对于技术自身,更重要的是如何将技术组合成系统并集成到制造实践中。适用于大型、多工厂制造商的技术有可能无法满足中小型制造商的需要。
三、中小制造商的8条经验教训
对于中小制造商而言,数字化转型并不容易。关键问题是专注于解决实际的业务问题和对技术的持续改进,而不是简单地投资于一项新技术。中小制造商首先要做的是充分了解企业当前的运营情况、需要解决的挑战、未来的期望和长期的机遇。中小制造商需要找到关键绩效指标,了解现有流程缺陷和改进机会,提出一些可让员工做好变革准备和对他们进行培训所需采取的系列措施。中小企业可以吸取以下经验教训:
1、越早开始启动智能制造越好。大量研究表明,应用智能制造技术具有先发优势。在利用数字技术方面更先进的中型公司的增长速度远远快于落后公司。
2、对企业进行诚实的评估。评估出最常见的、对业务成功最重要的、且最适合智能技术定向投资解决方案的问题。这将最大程度发挥决策影响力,特别是在财务效益方面,有助于避免在无法达到预期结果时的浪费。
3、从拥有的数据开始。中小制造商应该从一个小的、成功率高、业务成果可定量的试点项目开始实现智能制造。数字化转型不是一个项目的结果,而是通过正在进行的项目进行一系列持续的改进。
4、了解企业现有基础。中小制造商启动智能制造之前首先要了解当前使用的技术。全面的清单将为企业确定最需要升级的硬件、软件,并为其他培训需求提供决策基础。
5、从小型试点项目开始。一个成功且收益明显的小型试点项目,可能仅是一个新传感器,或对一个未开发数据源的利用。首批试点项目通常只需很少的投资就能达到良好效果。同时内部经验也可使企业避免因专注于某种特定技术而陷入困境。
6、文化变革不可避免。成功实施智能制造需要整个公司的广泛认可,系统的文化变革是不可避免的。大多数中小制造商安于现状,只要客户满意、产品赚钱,就没有变革动力。但对于智能制造,这正是导致衰退和最终失败的原因。中小制造商须认识到有效实施智能制造的最大障碍不在技术方面,而在于管理和文化。
7、保持接地。中小制造商须认识到目前多数技术和解决方案只适用于财力和人力资源雄厚的大型制造商,完全联网、集成的智能制造系统不太适合大多数中小型制造商。关键是专注于当下可能实际获益的事物,而不是关注最流行的技术。
8、寻求帮助。中小制造商向智能制造转型的过程是艰难的,但其可获取的资源都是免费的。当地制造业拓展伙伴计划中心(MEP)的工程师熟悉制造业相关技术、业务和运营方式,还有当地的制造业协会、技术学校、社区学院和大学,均可为中小制造商提供帮助。还要注重与大客户之间的交流,他们的建议、需求和鼓励会在一定程度上帮助企业明确转型方向。 (张超星)