洪暹國：實(shí)施智能制造 提升農機行業(yè)制造水平

　　為補足短板，鼓勵創(chuàng )新，為行業(yè)發(fā)展注入新的能量，實(shí)現由制造大國到制造強國的跨越，近年來(lái)我國積極推進(jìn)實(shí)施智能制造，特別是日前國務(wù)院印發(fā)的《中國制造2025》，不僅將智能制造定位為中國制造的主攻方向，更將農機裝備等十大領(lǐng)域作為大力推動(dòng)的重點(diǎn)實(shí)施突破發(fā)展，從而為提升農機行業(yè)制造水平，促進(jìn)農機工業(yè)又好又快的發(fā)展奠定了堅實(shí)的基礎。

　　實(shí)施智能制造的背景

　　現代工業(yè)經(jīng)歷了機械化、電氣化革命，未來(lái)的第三次工業(yè)革命必然是以機、電、信息相結合的智能化制造革命。

　　從兩化融合到數字化制造，甚至智慧工廠(chǎng)、工業(yè)4.0，都是當今工廠(chǎng)發(fā)展的潮流和趨勢，相互之間有著(zhù)共同的核心理念：信息化數字化貫通各個(gè)環(huán)節，打破了產(chǎn)品設計和制造之間的“鴻溝”，實(shí)現產(chǎn)品生命周期中的設計、制造、裝配、物流等各個(gè)方面的功能，降低設計到生產(chǎn)制造之間的不確定性，從而縮短產(chǎn)品設計到生產(chǎn)轉化的時(shí)間，并且提高產(chǎn)品的可靠性與成功率。數字智造是現代工廠(chǎng)信息化發(fā)展的另一個(gè)新階段，更是智慧工廠(chǎng)的高度概括。除了信息化數字化的生產(chǎn)，數字智造更進(jìn)一步強調設備與設備之間的智能感應，實(shí)現自動(dòng)分析、推理、決策、控制的功能。數字化與智能化的制造技術(shù)成為“第三次工業(yè)革命”的核心技術(shù)。

　　作為數字化與智能化制造的關(guān)鍵技術(shù)之一，數字化工廠(chǎng)是現代工業(yè)化與信息化融合的應用體現，也是實(shí)現智能化制造的必經(jīng)之路。數字化工廠(chǎng)借助于信息化和數字化技術(shù)，通過(guò)集成、仿真、分析、控制等手段，可為制造工廠(chǎng)的生產(chǎn)全過(guò)程提供全面管控的一種整體解決方案。

　　目前中國企業(yè)智能化水平參差不齊，僅有10%左右的大企業(yè)智能制造水平較高，在規模以上的工業(yè)企業(yè)中，生產(chǎn)線(xiàn)上數控裝備比重達到30%。而根據德勤與中國機械工業(yè)聯(lián)合會(huì )2013年調研200家制造企業(yè)所發(fā)布的首份中國智造現狀及前景報告顯示，中國智能制造處于初級發(fā)展階段，同樣也是大部分處于研發(fā)階段，僅16%的企業(yè)進(jìn)入智能制造應用階段。作為裝備制造重要組成部分的農機領(lǐng)域，受發(fā)展條件和企業(yè)盈利能力制約，這個(gè)數字更低。面對新的發(fā)展條件和競爭壓力，智能制造和數字化制造的發(fā)展將成為農機企業(yè)實(shí)現強國制造的重要引擎。

　　實(shí)施智能制造的主要內容

　　農機行業(yè)要以國家推動(dòng)智能制造試點(diǎn)專(zhuān)項行動(dòng)為契機，在農機典型骨干企業(yè)內，組織開(kāi)展數字化車(chē)間試點(diǎn)示范項目建設，推進(jìn)農機企業(yè)生產(chǎn)裝備智能化升級、工藝流程改造、基礎數據共享等試點(diǎn)應用。

　　依托一批國內外優(yōu)秀工廠(chǎng)設計團隊，構建智能化制造裝備數據庫，選擇若干重點(diǎn)行業(yè)、重點(diǎn)企業(yè)和重點(diǎn)產(chǎn)品，從工廠(chǎng)整體規劃著(zhù)手，通過(guò)對生產(chǎn)線(xiàn)的構成、工藝布置、設備和工裝等的全面分析，并且充分考慮現有產(chǎn)品和新產(chǎn)品的結構變化趨勢，找出影響生產(chǎn)節拍的主要因素，從而對新規劃的廠(chǎng)房或原有廠(chǎng)房進(jìn)行改進(jìn)，使之更符合生產(chǎn)需要。

　　首先，要構建企業(yè)數據庫，建立農機產(chǎn)品模型、資源模型(制造設備、原材料、能源、工夾具、生產(chǎn)人員和制造環(huán)境等)、工藝模型(工藝規則、制造路線(xiàn)等)以及生產(chǎn)管理模型(系統的限制和約束關(guān)系)，并構建起產(chǎn)品數據庫和產(chǎn)品樹(shù)。

　　其次，做好產(chǎn)品工藝路線(xiàn)構建和優(yōu)化，將重點(diǎn)放在加工裝配順序、資源和布局優(yōu)化、生產(chǎn)線(xiàn)平衡和人機工程仿真上，從而為實(shí)現數字化制造奠定扎實(shí)基礎。

　　再其次，在上述工作基礎上，優(yōu)化生產(chǎn)制造系統的布局和配置，將前期構建好的生產(chǎn)設備資源模型添加到生產(chǎn)線(xiàn)指定工位中，并檢查生產(chǎn)線(xiàn)物流通道與物料空間是否有干涉，從而科學(xué)分配資源和優(yōu)化工廠(chǎng)(車(chē)間)布局，實(shí)現數字制造車(chē)間的有效運行。

　　實(shí)施智能制造主要目標

　　實(shí)施智能制造的總體目標是：通過(guò)數字化或智能化農機化工廠(chǎng)的設計更新，更好、更快地規劃高效的生產(chǎn)線(xiàn)及進(jìn)行老生產(chǎn)線(xiàn)改造，縮短新產(chǎn)品的上市周期，減少新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成本和風(fēng)險，優(yōu)化產(chǎn)品設計以利于加工，優(yōu)化生產(chǎn)線(xiàn)配置和布局，減少生產(chǎn)線(xiàn)準備和停機時(shí)間，增加生產(chǎn)線(xiàn)設備生產(chǎn)力，大大提高生產(chǎn)率，改善工人的勞動(dòng)環(huán)境，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

　　實(shí)施智能制造的具體目標為：農機企業(yè)引進(jìn)數字化制造技術(shù)和裝備，采用數字化工廠(chǎng)技術(shù)，根據產(chǎn)品生產(chǎn)情況實(shí)現混流生產(chǎn)，即以產(chǎn)品品種、產(chǎn)量、工時(shí)、設備負荷全面均衡為前提，工藝流程和生產(chǎn)作業(yè)方法基本相同的若干個(gè)產(chǎn)品品種，在同一條生產(chǎn)線(xiàn)上，科學(xué)地編排生產(chǎn)順序，實(shí)行有節奏、按比例地混合連續流水生產(chǎn)，通過(guò)上述改造，使企業(yè)縮短20%的產(chǎn)品上市時(shí)間；減少65%的設計修改；減少40%的生產(chǎn)工藝規劃時(shí)間；提高15%的產(chǎn)能；降低10%的生產(chǎn)費用，降低20%的運營(yíng)成本，產(chǎn)品不良率降低10%，能源利用率提高4%。

　　實(shí)施方案、資金來(lái)源與保障措施

　　在農機行業(yè)實(shí)施智能制造的方案、投資及資金來(lái)源是：按每年10個(gè)農機骨干企業(yè)實(shí)施智能制造為試點(diǎn)，由國家每年給予一定的資金予以扶持，地方同步進(jìn)行配套。主要資金來(lái)源考慮如下：國家智能制造專(zhuān)項資金、國家創(chuàng )新型產(chǎn)業(yè)發(fā)展引導基金、國家產(chǎn)業(yè)振興和技術(shù)改造專(zhuān)項資金。

　　在農機行業(yè)實(shí)施智能制造的政策保障措施是：國家投資主管部門(mén)落實(shí)領(lǐng)導責任；加強行業(yè)協(xié)會(huì )的組織和引導；提高專(zhuān)業(yè)化智能制造、設計機構的能力和水平；大力推進(jìn)智能制造、設計人才隊伍建設；強化示范效應，加強交流，逐步推廣。

　　2015年智能制造專(zhuān)項實(shí)施情況

　　為了加快推動(dòng)智能制造發(fā)展，落實(shí)《中國制造2025》加快制造業(yè)轉型升級，打造信息化背景下的制造業(yè)新優(yōu)勢，2015年工業(yè)和信息化部、財政部啟動(dòng)了“智能制造專(zhuān)項”，包括農業(yè)機械行業(yè)等九大領(lǐng)域進(jìn)入“專(zhuān)項”支持范圍。

　　2015年智能制造專(zhuān)項重點(diǎn)支持智能制造綜合標準化試驗驗證及典型領(lǐng)域智能工廠(chǎng)/數字化車(chē)間集成創(chuàng )新。通過(guò)建立綜合標準化試驗驗證體系，同時(shí)通過(guò)解決新型傳感器、工業(yè)控制系統、機器人、3D打印等智能制造裝備(裝置)自主安全可控，智能制造裝備(裝置)在智能成套生產(chǎn)線(xiàn)的集成創(chuàng )新，以及智能成套生產(chǎn)線(xiàn)在智能工廠(chǎng)/數字化車(chē)間的應用創(chuàng )新，實(shí)現在典型制造領(lǐng)域企業(yè)運營(yíng)成本和產(chǎn)品不良品率大幅降低，產(chǎn)品研制周期明顯縮短，工廠(chǎng)能源利用率及生產(chǎn)效率大幅提升。

　　據悉，2015年專(zhuān)項支持的主要內容：一是智能制造綜合標準化試驗驗證，二是智能工廠(chǎng)/數字化車(chē)間集成創(chuàng )新。重點(diǎn)支持新一代信息產(chǎn)品、高檔數控機床和機器人、航空裝備、海洋工程裝備與高技術(shù)船舶、先進(jìn)軌道交通、節能與新能源汽車(chē)、電力裝備、新材料、農業(yè)機械等9類(lèi)流程及離散制造領(lǐng)域開(kāi)展智能工廠(chǎng)/數字化車(chē)間系統集成創(chuàng )新與自主安全可控發(fā)展。

　　2015年專(zhuān)項支持的方式是：“智能制造專(zhuān)項”由財政部、工業(yè)和信息化部聯(lián)合組織實(shí)施。項目申報完成后，財政部、工業(yè)和信息化部組織專(zhuān)家聯(lián)合審議及核查，并由兩部委聯(lián)合發(fā)文予以確認。智能工廠(chǎng)/數字化車(chē)間類(lèi)項目、綜合標準化試驗驗證系統類(lèi)項目按總投資的一定比例給予財政獎勵和后補助。

　　農業(yè)機械智能制造新模式的實(shí)施內容是：支持基于大中型拖拉機、收獲機械、大型農機具及關(guān)鍵零部件智能制造新模式，實(shí)現農業(yè)機械產(chǎn)品設計、加工、檢測、裝配的全流程智能化。生產(chǎn)效率提高50%以上，產(chǎn)品不良品率降低10%以上，能源利用率提高40%以上，運營(yíng)成本降低20%以上，產(chǎn)品研制周期降低20%以上。產(chǎn)品設計的數字化率達到80%以上、制造過(guò)程的數控化率達到80%以上、形成完善的設計與生產(chǎn)的數據平臺、實(shí)現產(chǎn)品生產(chǎn)在線(xiàn)監控與測量、建立具有行業(yè)及企業(yè)特點(diǎn)的基礎數據庫。實(shí)現農機企業(yè)的設計、生產(chǎn)和控制與ERP、MES的智能整合。通過(guò)RFID和光感倉儲和物流設備實(shí)現生產(chǎn)和物流的一體化。申請2項以上專(zhuān)利、登記5項以上軟件著(zhù)作權、形成3項以上企業(yè)/行業(yè)/國家標準草案。

　　受到支持的安全可控的智能制造手段包括：自動(dòng)柔性生產(chǎn)線(xiàn)，高檔數控機械加工系統，現代化涂裝生產(chǎn)線(xiàn)，智能化物流系統，焊接機器人系統及專(zhuān)用智能工裝夾具，MES／ERP管理系統，自動(dòng)引導小車(chē)，數字化測量檢驗設備等。

　　農機行業(yè)申報獲得支持項目的情況是：2015年共有17家農機制造企業(yè)申報了智能制造專(zhuān)項，經(jīng)過(guò)初審和專(zhuān)家評審，利歐股份等6家農機企業(yè)獲得了專(zhuān)項支持。