李培根:关注车间现场,智能制造离我们并不遥远

“2016世界互联网工业大会”于9月27日-28日在青岛举行。中国工程院院士李培根出席并演讲。
李培根表示,推进智能制造包括“+互联网”可以从车间现场做起,尤其是对于刚刚起步的企业,质量、高效是基本目标,服务、绿色、个性等是新的目标。而且在车间现场围绕基本的目标,数据、设备、人里面都可以找到机会,总而言之,数字、智能技术非常重要,离我们并不遥远。
 

 
李培根院士演讲实录

尊敬的路甬祥委员长、怀进鹏部长、李群书记,各位领导,各位专家上午好!非常荣幸能够有机会参加这个互联网工业大会。我知道青岛应该是在制造业+互联网以及智能制造方面在全国可以起到引领作用,我今天要谈的是一个很小的话题——关注车间现场谈“互联网+”和智能制造。

 

为什么讲这个话题呢?因为我觉得其实现在还有很多制造业企业不知道智能制造+互联网从什么地方入手,还觉得智能制造离自己太远,我今天之所以关注车间现场,无非就是告诉大家,实际上智能制造,互联网+,其实离我们很近。

一般制造业企业推进智能制造到底从哪里入手呢?我们关注的点有很多。实际上车间现场和企业的很多目标可以联系在一起,可以说质量问题、绿色问题、服务等等。这里举一个例子,华中数控把智能技术、自动化技术用在机床上,像人的心电图一样,测一些机床的指标,目的是什么?对数控机床进行定期体检,保证机床的健康同时提高加工质量。

 
另外,我们通常数控系统是不能够做智能补偿的,也就是说在加工的过程当中没有办法实时的补偿,但是我们现在华中数控搞了一些智能补偿,通过测量空间的误差、数据建模在加工过程当中根据变化的工况问题进行补偿。

 

我们现在可以通过大数据分析去控制车间的质量问题,实际上我们普通的情况就是在以前我们没有大数据分析的时候,我们仅仅只是人感知的一些数据我们进行质量控制,但是实际上有很多有效的数据资源被我们筛掉了,这是影响质量问题的深层原因,我们并没有发现,通过数据分析实际上我们是可以发现车间的质量问题。

 

总而言之,我们通过智能技术和互联网可以做很多事情的。比如说这个图显示什么意思?我们甚至可以让客户去漫游车间、漫游设备,来看一看帮他加工的零件质量是不是有问题,所以这也要利用互联网技术,也需要智能技术。

 

另外一个话题,绿色越来越成为关键点。我们讲绿色,不光是说产品没有污染,其实我们减少浪费、减少资源消耗是非常重要的,比如说车间的机油问题,以前是定期换,实际上我们可以通过智能技术的应用,智能检测油品程度的污染,这样可以减少浪费。我们华中科技大学做的智能注塑机很普通的东西,但是上面一个很关键的东西,就是能量按需供给,设备的能量,普通的注塑机能量不需要的时候实际上也在耗电,结果耗电减少60%,这个非常可观。

 

我们和武钢做了电网网损管理,武钢是耗能大户,我们把网损率控制在1.10%以下,基本上减少三分之一的网损,电费在一个厂就减少1.2亿元,这还是很可观的。

服务,海尔现在也是非常重视服务,未来中国的很多企业,我举一个无锡天奇的例子,为一个汽车厂做自动装配线,装了很多的传感器,还有一个智能引擎的云中心,在云中心里面通过智能分析,判断设备是不是正常,如果有问题的话,需要维护、维修。他们有一个云平台的数据管理的专家系统,这也是智能技术。在一些设备上面,车间的很多设备上面,这是很不起眼的,比如皮带轮、轴承柱等装了很多的传感器,这些地方恰恰是容易发生故障的地方。

 

另外就是个性化,红领的个性化设计做的非常好。德国叫工业4.0,有一个德国的例子,化工企业做洗发水、液体肥皂等等,比如女士们的洗发水喜欢什么样的味道、颜色等等,怎么按照个性化的需求去生产?其实每一个上面都有一个电子芯片,记录了用户、客户的个性化需求,然后从线上按照这个来做,所以这个事情离我们都可以很近。

 

东莞劲胜是智能制造的示范企业,上个月苗圩部长等一批领导和企业家到企业里面去参观,他们是做手机壳的,这里面包括产品的开发、多品种带来的品质管控点增加等等,这一系列的问题都需要靠数字化、智能化技术,而且是靠车间的。生产的柔性化,因为现在加工的手机壳有七十多种,一定要企业的柔性,柔性在这里面怎么保证车间里面物料有序的配送?工时动态匹配、排程的协同优化等等,这都要靠数字化技术、智能化技术。

 

江淮汽车做了混流生产,本来汽车是大批量生产,现在是混流生产,就是柔性,就是把优化方法用上去了,而且现在说一句,我的一个学生做优化,后来在优化领域受到国际上的关注。

 

最后,高效。车间当然要强调高效,这是低成本的。富士康做的事情,就是机器人、自动物流等等。同样我再说劲胜,我们通过把虚拟的开发设计软件用上去,自动化的卓越去取代一些人工,把它的开发周期从120天缩短到80天,把产能提升了15%,效果非常明显。

 

人力精简,在劲胜的车间原来是204人,到现在只有33人,人力节省了80%多,这也是靠自动化的卓越和信息化的管理。在劲胜以前的一些车间的因素,比如机床的加工效率有待于进一步的提高,加工的路径、参数缺少优化,品种多,切换频繁等等,我们相应的采取了一些措施,也是用数字化技术、智能化技术去解决这些问题。结果,单件加工效率提升10%,这里有一个例子,比如大规模的三千台机床的加工车间,单件加工效率提升10%,可以节约300台机床,这是非常可观的。这是我们如何通过基于大数据的工艺参数自动优化,去提高它的效率,效果非常明显。我们通过国产的开目CAPP系统实现加工工艺路径优化,也使得加工效率提高,这里面包括三维的设计、仿真优化等。国产的艾普工华MES,我们进行了动态调动、智能排程、混流配送等等。

 

工艺开发周期大大的缩短。总而言之,我们从微观、中观、宏观层面都采取一些相应的措施,使得工艺开发周期缩短,加工效率提高,质量保证等等。

 

特别要说一下,在车间里面,我们要关注一个问题。我们现在关注到分享经济,比如说滴滴打车,我们多数人关注的还是在消费领域,但是实际上是生产资料是可以分享的,我们有很多很好的企业,有很好的设备,但是设备利用率非常低,同时另外有一些企业的产品更换,有一些产品一是自己加工不出来,这些问题我觉得我们是要从个人消费到服务,到为企业服务,从分享消费资料走向分享生产资料,这是我们要关注的,对于很多企业来讲,我觉得这个是非常有意义的。

 

下面一个例子,就是优制网,优制网是什么意思?就是怎么使制造企业的制造资源、制造能力核技术服务能力可以分享。有一些企业可以把他们的富于或者是闲置的资源让别人分享,同样让另外一些企业可以寻求分享。他们还可以按照工艺和服务类型进行分类和地图搜索联系起来。

 
总而言之,我总后做一个小结,我觉得我们推进智能制造包括“+互联网”,我们可以从车间现场做起,尤其是对于刚刚起步的企业,质量、高效是基本目标,服务、绿色、个性等是新的目标,我们在车间现场还要围绕基本的目标,数据、设备、人里面都可以找到机会,总而言之,数字、智能技术非常重要,但是离我们并不遥远,我今天就讲到这里,谢谢大家!