洪暹国：实施智能制造 提升农机行业制造水平
14.07.2015 16:58
本文来源: 农业机械化信息网
一、实施智能制造的背景
现代工业经历了机械化、电气化革命，未来的第三次工业革命必然是以机、电、信息相结合的智能化制造革命。
从两化融合到数字化制造，甚至智慧工厂、工业4.0，都是当今工厂发展的潮流和趋势，相互之间有着共同的核心理念：信息化数字化贯通各个环节，打破了产品设计和制造之间的“鸿沟”，实现产品生命周期中的设计、制造、装配、物流等各个方面的功能，降低设计到生产制造之间的不确定性，从而缩短产品设计到生产转化的时间，并且提高产品的可靠性与成功率。数字智造是现代工厂信息化发展的另一个新阶段，更是智慧工厂的高度概括。除了信息化数字化的生产，数字智造更进一步强调设备与设备之间的智能感应，实现自动分析、推理、决策、控制的功能。数字化与智能化的制造技术成为“第三次工业革命”的核心技术。
作为数字化与智能化制造的关键技术之一，数字化工厂是现代工业化与信息化融合的应用体现，也是实现智能化制造的必经之路。数字化工厂借助于信息化和数字化技术，通过集成、仿真、分析、控制等手段，可为制造工厂的生产全过程提供全面管控的一种整体解决方案。
目前中国企业智能化水平参差不齐，仅有10%左右的大企业智能制造水平较高，在规模以上的工业企业中，生产线上数控装备比重达到30%。而根据德勤与中国机械工业联合会2013年调研200家制造企业所发布的首份中国智造现状及前景报告显示，中国智能制造处于初级发展阶段，同样也是大部分处于研发阶段，仅16%的企业进入智能制造应用阶段。作为装备制造重要组成部分的农机领域，受发展条件和企业盈利能力制约，这个数字更低。面对新的发展条件和竞争压力，智能制造和数字化制造的发展将成为农机企业实现强国制造的重要引擎。
二、实施智能制造的主要内容
农机行业要以国家推动智能制造试点专项行动为契机，在农机典型骨干企业内，组织开展数字化车间试点示范项目建设，推进农机企业生产装备智能化升级、工艺流程改造、基础数据共享等试点应用。
依托一批国内外优秀工厂设计团队，构建智能化制造装备数据库，选择若干重点行业、重点企业和重点产品，从工厂整体规划着手，通过对生产线的构成、工艺布置、设备和工装等的全面分析，并且充分考虑现有产品和新产品的结构变化趋势，找出影响生产节拍的主要因素，从而对新规划的厂房或原有厂房进行改进，使之更符合生产需要。
首先，要构建企业数据库，建立农机产品模型、资源模型(制造设备、原材料、能源、工夹具、生产人员和制造环境等)、工艺模型(工艺规则、制造路线等)以及生产管理模型(系统的限制和约束关系)，并构建起产品数据库和产品树。
其次，做好产品工艺路线构建和优化，将重点放在加工装配顺序、资源和布局优化、生产线平衡和人机工程仿真上，从而为实现数字化制造奠定扎实基础。
再其次，在上述工作基础上，优化生产制造系统的布局和配置，将前期构建好的生产设备资源模型添加到生产线指定工位中，并检查生产线物流通道与物料空间是否有干涉，从而科学分配资源和优化工厂（车间）布局，实现数字制造车间的有效运行。
三、实施智能制造主要目标
实施智能制造的总体目标是：通过数字化或智能化农机化工厂的设计更新，更好、更快地规划高效的生产线及进行老生产线改造，缩短新产品的上市周期，减少新产品的开发成本和风险，优化产品设计以利于加工，优化生产线配置和布局，减少生产线准备和停机时间，增加生产线设备生产力，大大提高生产率，改善工人的劳动环境，提高产品质量。
实施智能制造的具体目标为：农机企业引进数字化制造技术和装备，采用数字化工厂技术，根据产品生产情况实现混流生产，即以产品品种、产量、工时、设备负荷全面均衡为前提，工艺流程和生产作业方法基本相同的若干个产品品种，在同一条生产线上，科学地编排生产顺序，实行有节奏、按比例地混合连续流水生产，通过上述改造，使企业缩短20%的产品上市时间；减少65%的设计修改；减少40%的生产工艺规划时间；提高15%的产能；降低10%的生产费用，降低20%的运营成本，产品不良率降低10%，能源利用率提高4%。
四、实施方案、资金来源与保障措施
在农机行业实施智能制造的方案、投资及资金来源是：按每年10个农机骨干企业实施智能制造为试点，由国家每年给予一定的资金予以扶持，地方同步进行配套。主要资金来源考虑如下：国家智能制造专项资金、国家创新型产业发展引导基金、国家产业振兴和技术改造专项资金。
在农机行业实施智能制造的政策保障措施是：国家投资主管部门落实领导责任；加强行业协会的组织和引导；提高专业化智能制造、设计机构的能力和水平；大力推进智能制造、设计人才队伍建设；强化示范效应，加强交流，逐步推广。
五、2015年智能制造专项实施情况
为了加快推动智能制造发展，落实《中国制造2025》加快制造业转型升级，打造信息化背景下的制造业新优势，2015年工业和信息化部、财政部启动了“智能制造专项”，包括农业机械行业等九大领域进入“专项”支持范围。
2015年智能制造专项重点支持智能制造综合标准化试验验证及典型领域智能工厂/数字化车间集成创新。通过建立综合标准化试验验证体系，同时通过解决新型传感器、工业控制系统、机器人、3D打印等智能制造装备（装置）自主安全可控，智能制造装备（装置）在智能成套生产线的集成创新，以及智能成套生产线在智能工厂/数字化车间的应用创新，实现在典型制造领域企业运营成本和产品不良品率大幅降低，产品研制周期明显缩短，工厂能源利用率及生产效率大幅提升。
据悉，2015年专项支持的主要内容：一是智能制造综合标准化试验验证，二是智能工厂/数字化车间集成创新。重点支持新一代信息产品、高档数控机床和机器人、航空装备、海洋工程装备与高技术船舶、先进轨道交通、节能与新能源汽车、电力装备、新材料、农业机械等9类流程及离散制造领域开展智能工厂/数字化车间系统集成创新与自主安全可控发展。
2015年专项支持的方式是：“智能制造专项”由财政部、工业和信息化部联合组织实施。项目申报完成后，财政部、工业和信息化部组织专家联合审议及核查，并由两部委联合发文予以确认。智能工厂/数字化车间类项目、综合标准化试验验证系统类项目按总投资的一定比例给予财政奖励和后补助。
农业机械智能制造新模式的实施内容是：支持基于大中型拖拉机、收获机械、大型农机具及关键零部件智能制造新模式，实现农业机械产品设计、加工、检测、装配的全流程智能化。生产效率提高50%以上，产品不良品率降低10%以上，能源利用率提高40%以上，运营成本降低20%以上，产品研制周期降低20%以上。产品设计的数字化率达到80%以上、制造过程的数控化率达到80%以上、形成完善的设计与生产的数据平台、实现产品生产在线监控与测量、建立具有行业及企业特点的基础数据库。实现农机企业的设计、生产和控制与ERP、MES的智能整合。通过RFID和光感仓储和物流设备实现生产和物流的一体化。申请2项以上专利、登记5项以上软件著作权、形成3项以上企业/行业/国家标准草案。
受到支持的安全可控的智能制造手段包括：自动柔性生产线，高档数控机械加工系统，现代化涂装生产线，智能化物流系统，焊接机器人系统及专用智能工装夹具，MES／ERP管理系统，自动引导小车，数字化测量检验设备等。
农机行业申报获得支持项目的情况是：2015年共有17家农机制造企业申报了智能制造专项，经过初审和专家评审，利欧股份等6家农机企业获得了专项支持。
本文来源: 农业机械化信息网
14.07.2015 16:58