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关于“两化融合”的意义与目的

文章来源: 两化融合服务中心   发布时间:2019-09-17   

意义与目的这两个词,看似相近,但实际上还是有区别的,二者分别表述的是国家战略和企业愿景,在本文中将从这两个层面对“两化融合”加以浅析。
       两化融合,实际上是国家“工业2025”愿景(实际上是战略)当中重要且处于基础地位的项目之一。其目的是借助企业信息化技术,引入“智能制造”、“智能产品”等新概念以及“云计算”、“大数据”、“物联网”等信息化工具,将信息化与企业的研发、制造、销售、管理等各个方面进行深度融合,从而完成从“企业信息化”向“信息化企业”的彻底转型。继而带动整个中国工业从根本上改变结构和格局,追赶上世界先进水平。工信部提出的具体目标,是2025年末达到世界制造业强国的门槛,2030年达到世界制造业强国的平均水平,2035年达到世界制造业一流水平。
       以上是国家工信部对于“两化融合”的概念定义,那么我们就从这个定义开始说。
1.关于“智能制造”和“智能产品”
       说到智能制造,就不能不提“工业4.0“,这个概念是德国对于工业发展的一种总结和未来愿景。蒸汽机应用是”工业1.0“,电气化是”工业2.0“,信息化的应用带来的是”工业3.0“,而”工业4.0“则是智能化。每次工业的版本提升,伴随而来的都是颠覆性的革新:蒸汽机结束了手工作坊,实现了规模化标准化制造;电气化使得工业门类和格局翻天覆地;信息化的应用使工业的效率和准确率有了质的飞跃。而智能化能带来什么?摆脱单一制造,实现设计扁平化、制造扁平化、渠道扁平化、供应扁平化、服务扁平化,这就是智能化带来的变化,用四个字概括就是”私人定制“。
       在规模工业的连续制造领域实现定制化带来的价值是无穷的,几乎是一对一的精准客户定位和产品定位,直接的供应渠道和一对一的服务,这一切在现在看来几乎是只有少数富豪才能享有的特权,今后会在你手中的一根铅笔上实现,想想都可怕。而这还只是“智能制造”在用户方面的益处。对于企业来说,智能化的益处则更大,精准的物流和派工排产,一对一的配件供应和制造,CAD/CAE/CAM/DNC等等手段和工具使产品的设计从一开始就能够实现成本最优、制造最优、质量最优的原则,从而从根本上降低企业的原料成本、制造成本、销售成本和售后成本,使利润最大化,能源效率最高化。这样一来,企业就能够把更多的资源和精力投入到新产品的开发当中,从目前的占全部投入的9%提升到50%以上,极大地加快产品换代和技术进步的速度,更进一步地优化整个社会的运行成本。
       再说“智能产品“。智能手机、可穿戴智能设备、智能手表,越来越多的智能化设备的应用和普及,使得人们身边的每一样东西都可以随时听懂你的需求。不单是消费领域,生产领域的制造设备、机器人等等也是智能的,不再需要你去教他们怎么做,只需要告诉它们你需要什么,它们就会利用云计算和大数据等工具自动优化产品设计和制造,并且对更改进行自动测试,使企业的精力尽可能地从制造领域向创造领域转变。
2.工业4.0时代中国制造存在的问题
       说到这里,我们已经对工业4.0有了比较直接的了解,对于中国来说,工业4.0就是“工业2025“的最终目标。那么,返回头去说说,“两化融合”到底在“工业2025”中起到什么作用呢?
       目前中国的制造业水平相对来说还是较低的,整体成纺锤形,除了极少处于作坊形态的小企业和少数已经完成信息化部署的大型企业外,绝大多数制造业企业水平还处在“工业2.0“向”工业3.0“的转变阶段当中,也就是说还没有完全实现制造业信息化。出现这种情况,除了西方的工业软件供应商恶意抬价、提高信息化门槛的因素之外,我国企业对于信息化概念和价值的认识偏低,对于信息化在企业未来发展方面缺乏足够的远见,也是重要的原因之一。此外,中国虽然是制造业大国,但产业布局和产能基本都集中在中端,低端的轻纺、一般民用轻工业,高端制造业也只有高铁、特高压、核电等几个亮点产业,在世界范围内的竞争力总体偏弱,且能耗高、人工成本快速上涨等弊端也在越来越明显地体现出来。
       在美国提出”振兴制造业“、”再制造业化“,借助信息化水平优势抢占制造业领域制高点,以及欧洲在德国的带领下实施”工业4.0“战略,意图从根本上重置世界制造业格局的两方面夹击情况下,中国制造业如何实现突围,继续前进,最终达到与世界顶级制造业国家相当的水平,就全依赖于”两化融合“这一基础性工作。
3.“两化融合”给制造业企业带来的变化
       我们都知道,传统的企业是以生产制造为导向的,一切为生产制造服务,组织架构是部门为单位,下划科室,将部门职责分解到科室后进行执行和操作。随着各种管理技术的发展,这种各自为战的“小朝廷“管理方式带来的弊端越来越突出,集中表现在基于部门或科室自身利益,人为建立的制度障碍,以及跨部门业务中各部门对于自身利益考量所产生的掣肘,这些问题在不同程度上影响着企业战略的落地过程和最终效果,即便是执行力非常强大的企业也同样会存在这些问题。
       两化融合的思路,是改变以业务为核心的传统管理模式,转而以企业多年来积累的信息化数据为核心,依靠对企业数据的应用和挖掘,指导企业上至战略、下至具体业务的运行。这种模式能够彻底打破原有的组织架构,一切以业务流为导向,不再有明确的部门概念,而是以流程需要的能力来定义每个人在企业中的位置和工作,从而实现彻底的管理扁平化和智能化。这将使整个企业的运营效率得到质的飞跃,运行成本可控进而得到有效降低,使企业的精力从生产领域和行政管理领域向研发和创新领域转移。
       两化融合的最终目的,是让企业从传统的制造型向服务型转变,从原有的为了制造而疲于奔命,变为把更多的精力投向创新。要达到这个目标,除了管理上的变革,必须同时实现的是制造技术和设备的变革,而这一切的核心都是围绕企业数据的应用而进行的。
       前面说过,ERP、产品生命管理(PLM)、产品数据管理(PDM)、人力资源管理(HR)、质量管理(QMS)、计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助分析(CAE)和计算机仿真(CS),配合数字化工厂(DNC应用)和制造执行系统(MES)等等工厂信息化工具是两化融合的基础。只有实现企业各个领域的数字化,才能有效采集数据(而这一切又都仰仗于传感器技术),使企业在产品设计、制造、测试、质量控制、销售、售后服务等等各个领域的数据以数字化的形式在企业数据中心内进行汇总和梳理。
       需要指出的是,数据并不是为存储而收集的,对海量的数据进行挖掘、切片、统计和对比,才是数据存在的真正意义。通过对设计数据的总结和分析,可以大幅度优化产品设计,使产品零件更加标准化和模块化,加快产品开发速度和开发的成功率;通过对制造过程数据进行分析,可以发现制造过程中的瓶颈和痛点,针对性地进行改进和调整,使生产节拍更加紧凑,制造成本更加低廉;通过对售后数据分析,能够更有针对性地开发客户需要的产品,使产品更加适应工作环境和工作性质,提升产品的附加价值等等。
       海量数据的应用,必须有高速移动互联网、云计算和大数据技术进行支持。高速移动互联网可以使工厂内的每一个加工单元、物流单元等连接在一起,更加及时地收集数据和发布命令,优化资源配置;云计算可以充分利用每一台设备的计算资源,使原来需要几十台、上百台服务器,甚至计算中心才能完成的运算在一个由仅仅十几台服务器组成的集群上完成,同时还能使数据更加安全;大数据则可以对海量数据进行精准切片和钻取,获得最需要的数据生成报表和进行预测,从而更加准确地指导企业各个领域的工作,尤其是创新工作。