以高新技術為引領的高端裝備制造業(yè)處于價值鏈高端和產業(yè)鏈核心環(huán)節(jié),是推動工業(yè)轉型升級的引擎。2015年,我國高端裝備制造業(yè)的銷售收入已超過6萬億元,在裝備制造業(yè)中占比提高到15%;根據工信部的有關規(guī)劃,到2020年,這一占比將提高到25%,使之成為國民經濟的支柱產業(yè)。
根據《國務院關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)的決定》,航空裝備、衛(wèi)星及應用、軌道交通裝備、海洋工程裝備、智能制造裝備等五大領域是現(xiàn)階段我國高端裝備制造業(yè)發(fā)展的重點方向。
德國航空工業(yè)協(xié)會(BDLI)空中運輸、裝備和材料部部長斯蒂芬·寶迪(Stefan Berndes)博士曾經解讀“工業(yè)4.0”概念及其對航空制造業(yè)的影響時表示,航空航天行業(yè)將發(fā)展成為“工業(yè)4.0”的一種特定形態(tài)。對民航業(yè)而言,如何以智能方式進行集成,用資本進一步提高產效以及附加值,將成為尋求和獲得客戶的最終途徑。過去幾年,很多歐洲的航空企業(yè)已經在產品設計和開發(fā),甚至適航方面,進行了大量嘗試。未來需要進一步協(xié)同,集成打造更加簡潔、透明的數字化供應鏈平臺。
寶迪強調,在集成整個供應鏈的同時,需要研發(fā)新的解決方案。在航空服務行業(yè),智能服務可以通過“智能4.0”來提高。例如,通過增強零部件的可追蹤性,提高客戶與制造商之間的連接性;通過升級飛機上各種部件的傳感器,提高服務水平等。
中航工業(yè)發(fā)展研究中心研究員劉亞威這樣談及“工業(yè)4.0”與航空制造業(yè)碰撞出的火花:“航空是國家工業(yè)實力的體現(xiàn),‘中國制造2025’未來一段時間的主攻方向就是智能制造。國家出臺智能制造專項,航空作為離散業(yè)的代表,占有重要位置?!?br/>
劉亞威指出,“工業(yè)4.0”主要體現(xiàn)在五個方面:一是供應鏈集成。二是全價值鏈端到端的集成。三是縱向繼承和網絡化制造系統(tǒng),是指智能工廠內部所有資源的柔性調配。四是工作場所中新的社會基礎結構。當大量工作不需要人工實現(xiàn)的時候,產業(yè)工人新的角色應如何定位。五是賽博物理系統(tǒng)。
目前,歐洲、美國大部分實現(xiàn)了‘工業(yè)3.0’。在我國,即使在數字化做得比較好的航空工業(yè)也存在‘工業(yè)2.0’,有的還沒有進行互聯(lián)互通,還沒有進行數字化處理。我國航空工業(yè)的智能技術和行業(yè)發(fā)展要兼顧行業(yè)發(fā)展水平,設定不同層次的智能化目標,優(yōu)化實踐智能制造理論,完成系統(tǒng)事先預應用。針對智能決策和智能工藝過程進行深入、系統(tǒng)地研究?!睘榇?,劉亞威提出我國航空工業(yè)智能制造的5個路徑:首先是實現(xiàn)智能機床。之后,再將其連接成一個小的智能生產線。再之后,數條生產線以及小供應鏈融合內部流動建成智能車間。接著,在大工廠之間實現(xiàn)各個車間的動態(tài)集成,實現(xiàn)智能工廠。最后,就是整個企業(yè)進行互聯(lián),包括供應鏈集成智能物流服務、需求動態(tài)集成網絡等。
航空制造業(yè)主要以各類機械加工設備為主,尤其是數控機床,其設備信息化具有鮮明特點:一是綜合應用機械、電氣控制、計算機技術,設備運行狀態(tài)數據間具有復雜性和關聯(lián)性;二是具有較強數據處理和通訊交換能力。航空制造業(yè)對設備預知維修提出了更高要求,建立各類設備的數據通訊、實時取得設備技術狀態(tài)和使用狀態(tài)數據成為支撐設備信息化的基礎技術之一。航空制造業(yè)設備信息化對數據的要求主要涉及如下方面:1.設備生產狀態(tài)數據。這類數據與企業(yè)生產管理相關。主要包括設備運行停止數據、加工產品數據、加工數量等;2.設備運轉狀態(tài)數據。這類數據反映了設備健康狀況。主要包括設備運轉時間數據,主軸運轉時間、負載、速度數據,各軸負載數據,報警故障數據等;3.生產刀具數據。涉及刀具使用消耗方面的數據。主要包括刀具識別數據、刀具切削時間、刀具參數數據、刀具壽命數據等;4.加工工藝數據。涉及到與產品加工相關的工藝參數數據。主要包括加工的零件識別,加工的速度參數、加工的坐標系參數、加工的轉速參數等。
通過“信息化”+“自動化”,實時從生產設備獲取數據,各類數據的服務對象不再局限于設備管理需求,還可服務于生產管理、加工準備、工藝優(yōu)化等,能為企業(yè)創(chuàng)造更高價值。設備預知性維護可通過運轉狀態(tài)、加工工藝等數據建立設備劣化模型數據分析,從而提前消除即將發(fā)生的故障,提前規(guī)避經濟損失。基于對生產數據、運行狀態(tài)數據的分析,企業(yè)能掌握機床設備真實生產能力,精準制定生產計劃,高效快速開展生產。日常維修作業(yè)中,通過設備故障報警的實時傳遞,保障人員能及時掌握故障時設備數據,迅速開展現(xiàn)場排故,減少停機時間、提高設備利用率。完備的刀具管理系統(tǒng),刀具切削時間數據、磨損數據、壽命管理等為刀具準備和采購提供數據支持,也為單機設備智能化提供刀具壽命預警、配送等數據支持。由此可見,未來設備的信息化發(fā)展將向企業(yè)整體信息化中各個系統(tǒng)進行延伸,設備信息化與其他信息系統(tǒng)會進一步深度融合。
(審核編輯: 智匯胡妮)
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