上海有色金屬產(chǎn)業(yè)走智能制造發(fā)展道路的思考與對(duì)策研究
2018-04-19 來(lái)源:先進(jìn)制造業(yè)全媒體 評(píng)論:0摘要:彭惠紅1、葛建國(guó)2、何鳴1、王國(guó)林31--上海市有色金屬學(xué)會(huì)鋁基復(fù)合材料分會(huì)2--上海計(jì)量協(xié)會(huì)有色金屬計(jì)量委員會(huì)3--上海電氣鈉硫儲(chǔ)能技術(shù)有限
彭惠紅1、葛建國(guó)2、何鳴1、王國(guó)林3
1--上海市有色金屬學(xué)會(huì)鋁基復(fù)合材料分會(huì)
2--上海計(jì)量協(xié)會(huì)有色金屬計(jì)量委員會(huì)
3--上海電氣鈉硫儲(chǔ)能技術(shù)有限公司
1--上海市有色金屬學(xué)會(huì)鋁基復(fù)合材料分會(huì)
2--上海計(jì)量協(xié)會(huì)有色金屬計(jì)量委員會(huì)
3--上海電氣鈉硫儲(chǔ)能技術(shù)有限公司
1、 上海有色金屬產(chǎn)業(yè)背景及其發(fā)展梗概
上海有色金屬工業(yè)的誕生可以追溯到1867年江南制造總局鑄銅鐵廠的建立。直到解放前夕,出現(xiàn)過(guò)200余家的有色加工廠。解放后不久,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,上海有色金屬發(fā)展迅猛,企業(yè)數(shù)增至600余家,工業(yè)總產(chǎn)值上升至1.4億元,產(chǎn)品涉及電解銅、銅材、鋁材、錫材、鉛材等[1,]。
隨著全市工商業(yè)進(jìn)入社會(huì)主義改造高潮的到來(lái),1956年初上海有色金屬工業(yè)公司建立,開始統(tǒng)領(lǐng)和協(xié)調(diào)著上海的有色金屬加工廠的改造、改組和調(diào)整。但由于歷史原因,上海的有色金屬行業(yè)歸口管理幾經(jīng)變遷,直到1984年上海市有色金屬工業(yè)總公司恢復(fù)前,上海的有色金屬行業(yè)缺乏長(zhǎng)期發(fā)展的總體規(guī)劃,技術(shù)改造遲緩,多數(shù)企業(yè)混雜于居民聚集區(qū),廠房簡(jiǎn)陋、設(shè)備陳舊、勞動(dòng)效率低下、污染嚴(yán)重、操作環(huán)境和勞動(dòng)條件差,很難再適應(yīng)國(guó)家建設(shè)和改革開放市場(chǎng)發(fā)展的需要。總公司恢復(fù)后,開始實(shí)行統(tǒng)一規(guī)劃、集中改造。1989年全國(guó)第一條錫磷青銅水平連鑄、大噸位可逆式軋機(jī)、鐘罩式真空退火爐引進(jìn)線的順利投產(chǎn),標(biāo)志著上海有色金屬加工企業(yè)革命性變革的開始。緊接著建設(shè)吳淞銅加工基地,先后進(jìn)行了銅板帶引進(jìn)工程、銅棒線引進(jìn)工程及空調(diào)管引進(jìn)設(shè)備的技術(shù)改造。上海銅加工基地的技術(shù)引進(jìn),標(biāo)志著上海有色金屬加工從規(guī)模和質(zhì)量上,躍上了向國(guó)際先進(jìn)水平邁進(jìn)的新臺(tái)階,并帶動(dòng)了全國(guó)有色加工企業(yè)的技改熱潮。
隨著全市工商業(yè)進(jìn)入社會(huì)主義改造高潮的到來(lái),1956年初上海有色金屬工業(yè)公司建立,開始統(tǒng)領(lǐng)和協(xié)調(diào)著上海的有色金屬加工廠的改造、改組和調(diào)整。但由于歷史原因,上海的有色金屬行業(yè)歸口管理幾經(jīng)變遷,直到1984年上海市有色金屬工業(yè)總公司恢復(fù)前,上海的有色金屬行業(yè)缺乏長(zhǎng)期發(fā)展的總體規(guī)劃,技術(shù)改造遲緩,多數(shù)企業(yè)混雜于居民聚集區(qū),廠房簡(jiǎn)陋、設(shè)備陳舊、勞動(dòng)效率低下、污染嚴(yán)重、操作環(huán)境和勞動(dòng)條件差,很難再適應(yīng)國(guó)家建設(shè)和改革開放市場(chǎng)發(fā)展的需要。總公司恢復(fù)后,開始實(shí)行統(tǒng)一規(guī)劃、集中改造。1989年全國(guó)第一條錫磷青銅水平連鑄、大噸位可逆式軋機(jī)、鐘罩式真空退火爐引進(jìn)線的順利投產(chǎn),標(biāo)志著上海有色金屬加工企業(yè)革命性變革的開始。緊接著建設(shè)吳淞銅加工基地,先后進(jìn)行了銅板帶引進(jìn)工程、銅棒線引進(jìn)工程及空調(diào)管引進(jìn)設(shè)備的技術(shù)改造。上海銅加工基地的技術(shù)引進(jìn),標(biāo)志著上海有色金屬加工從規(guī)模和質(zhì)量上,躍上了向國(guó)際先進(jìn)水平邁進(jìn)的新臺(tái)階,并帶動(dòng)了全國(guó)有色加工企業(yè)的技改熱潮。
2、 上海有色金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、面臨的問(wèn)題及瓶頸
上海有色金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展著重于加工。經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)多運(yùn)行和改良,不僅具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模和較高的水平,而且成為國(guó)內(nèi)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防建設(shè)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要材料開發(fā)地之一。
隨著改革開發(fā)的深入發(fā)展,特別是“入世”條件的影響,上海的有色金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展如同全國(guó)各行各業(yè)的情況一樣,面臨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、改革開放和人員流失的局面。大量小廠不但淘汰了落后的設(shè)備,而且選擇了關(guān)停并轉(zhuǎn)調(diào)整;即便是繼續(xù)運(yùn)行的企業(yè),也面臨全面市場(chǎng)化的競(jìng)爭(zhēng)。特別是進(jìn)入新世紀(jì)后,上海有色金屬產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了一些國(guó)內(nèi)大型民營(yíng)企業(yè)和國(guó)際著名有色金屬加工企業(yè)來(lái)滬落戶,為上海有色金屬產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整注入了新鮮血液。截止2012年底,上海約有近400家有色金屬加工企業(yè),有近40000名員工。各種有色金屬產(chǎn)量達(dá)到101.2萬(wàn)噸,總產(chǎn)值約500億元。
但是,近年來(lái),上海有色金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展由于受環(huán)境、能源和產(chǎn)業(yè)再度調(diào)整等因素的影響,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)能再度大為削減,有的甚至出現(xiàn)全面關(guān)停局面(如銅、鋁冶煉企業(yè))?,F(xiàn)存的加工類企業(yè),仍然受到環(huán)保政策、周圍環(huán)境、電能消耗和勞動(dòng)力短缺的制約。如果不積極應(yīng)對(duì)當(dāng)前的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題和環(huán)境,即便產(chǎn)品市場(chǎng)很旺、企業(yè)效益不錯(cuò)和勞動(dòng)力儲(chǔ)備充足,企業(yè)的明天還會(huì)存在很大的變數(shù)。
環(huán)保是目前企業(yè)發(fā)展的重頭戲。一來(lái)是由于以前大多企業(yè)不重視環(huán)保措施,導(dǎo)致現(xiàn)在政府開始注重抓環(huán)保時(shí)或設(shè)施跟不上或資金跟不上,于是出現(xiàn)頭疼醫(yī)頭,腳疼醫(yī)腳的現(xiàn)象;二是政府環(huán)保部門缺乏詳實(shí)的指導(dǎo)和有效的環(huán)保對(duì)策,導(dǎo)致關(guān)停等不作為或少作為現(xiàn)象嚴(yán)重,企業(yè)無(wú)所適從。
勞動(dòng)力短缺已經(jīng)明顯地影響到了企業(yè),加之上海有色金屬產(chǎn)業(yè)特定的地理環(huán)境和體力需求,愈來(lái)愈多的青年人不太愿意從事這一行業(yè)的工作;獨(dú)生子女政策決定的單一孩兒更愿意趨向于腦力勞動(dòng)或服務(wù)于金融業(yè)。因而,現(xiàn)在企業(yè)面臨的狀況是一方面是高素質(zhì)年輕人不愿從事制造業(yè)工作造成勞動(dòng)力短缺、勞動(dòng)薪資高漲;另一方面是招到的低素質(zhì)勞動(dòng)力難以勝任工作,造成生產(chǎn)壓力過(guò)大。
電能消耗也開始愈來(lái)愈受到關(guān)注和重視。一是有色金屬產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)所致,二是政府調(diào)控政策影響,三是由于企業(yè)成本壓力所致。
總之,上海有色金屬企業(yè)面臨的困難很多,從外部環(huán)境來(lái)看產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)向國(guó)際一流水平看齊,至少在國(guó)內(nèi)同行中要處于前列,因而壓力巨大;從內(nèi)部環(huán)境來(lái)看,自身的環(huán)境、能源、成本和勞動(dòng)力壓力使之無(wú)明顯的優(yōu)勢(shì)。綜上可見(jiàn),上海有色金屬產(chǎn)業(yè)需要?jiǎng)?chuàng)新發(fā)展才有可能找到生存出路和開辟出新發(fā)展之路。
3、 智能制造與上海有色金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)系
3.1智能制造概念及其應(yīng)用
智能制造(Intelligent Manufacturing,IM)源于人工智能(AI)的研究。智能是知識(shí)和智力的總和,前者是智能的基礎(chǔ),后者是指獲取和運(yùn)用知識(shí)求解的能力。通常說(shuō)來(lái),智能制造應(yīng)當(dāng)包含智能制造技術(shù)和智能制造系統(tǒng)。智能制造系統(tǒng)不僅能夠在實(shí)踐中不斷地充實(shí)知識(shí)庫(kù),具有自學(xué)習(xí)功能,還有搜集與理解環(huán)境信息和自身的信息,并進(jìn)行分析判斷和規(guī)劃自身行為的能力。
3.2人工智能與智能制造的區(qū)別
一般認(rèn)為:人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué);而智能制造是一種由智能機(jī)器和人類專家共同組成的人機(jī)一體化的智能系統(tǒng),它在制造過(guò)程中能進(jìn)行智能活動(dòng),諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。通過(guò)人與智能機(jī)器的合作共事,去擴(kuò)大、延伸和部分地取代人類專家在制造過(guò)程中的腦力勞動(dòng)。它把制造自動(dòng)化的概念更新,擴(kuò)展到柔性化、智能化和高度集成化。毫無(wú)疑問(wèn),智能化是制造自動(dòng)化的發(fā)展方向,智能制造是現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)的發(fā)展之路。
3.3上海有色金屬產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)與發(fā)展需求
上海有色金屬產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)解放前的80余年的創(chuàng)立、解放后改革前的35年建設(shè)和改革開放至今的調(diào)整提高,走過(guò)了漫長(zhǎng)的道路,取得了令世人矚目的成績(jī)。隨著改革的深入,現(xiàn)今的上海有色金屬產(chǎn)業(yè)已經(jīng)調(diào)整并形成了獨(dú)特的專業(yè)門類,主要分布在半導(dǎo)體材料加工、鋁材加工、銅材加工、稀貴金屬材料加工和新材料研發(fā)與加工等方面,其特點(diǎn)主要體現(xiàn)在“專、精、特、新”上;從現(xiàn)有企業(yè)的資本結(jié)構(gòu)看,主要是外資、合資、股份合作制、民營(yíng)資本和國(guó)有資本等。整體上講,除中鋁上銅為國(guó)企外,其余非外企就是民營(yíng)企業(yè)。
從產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展方向看,上海有色金屬產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模集群式發(fā)展的道路已然沒(méi)有,但是根據(jù)上海高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃特點(diǎn)、區(qū)域優(yōu)勢(shì)、人才結(jié)構(gòu)和實(shí)際運(yùn)行分析,上海完全取消有色金屬產(chǎn)業(yè)的思路顯然也非上策。因此,上海有色金屬產(chǎn)業(yè)群內(nèi)的企業(yè)如何利用自身的優(yōu)勢(shì),結(jié)合外界的條件,走出一條專有特長(zhǎng)、精品精致、自我特點(diǎn)、推陳出新的產(chǎn)品是擺在行業(yè)大佬們面前的一張?jiān)嚲?。答題對(duì)了,還可能成為榜眼;答題錯(cuò)了,可能就成為淘汰對(duì)象。
3.4上海有色金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展智能制造的必要性和迫切性
隨著人口紅利的消失和新一代勞動(dòng)力從事制造業(yè)意愿的不斷下降,上海制造業(yè)人工成本急劇上升,尤其一向被認(rèn)為重體力集中的有色金屬加工業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力面臨重大的危機(jī)。同時(shí),面對(duì)國(guó)際產(chǎn)品的壓力,上海有色金屬產(chǎn)業(yè)想躺在歷史的功勞本上是不可能的事件。顯然,在國(guó)際大局勢(shì)背景下,沿著政府指引的推進(jìn)“工業(yè)化和信息化”融合,搶先進(jìn)入“工業(yè)4.0”時(shí)代,保持住我國(guó)制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力“道路,勇于創(chuàng)新改造,殺出一條生路也許可能是唯一的辦法。
國(guó)務(wù)院提出了我國(guó)《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》),指明了新材料是國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)之一。戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)代表了新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的方向,是培育發(fā)展新動(dòng)能、獲取未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵領(lǐng)域。其中,新材料是重點(diǎn)之一。為此,上海需要推動(dòng)有色金屬產(chǎn)業(yè)的提質(zhì)增效,與國(guó)家戰(zhàn)略方向保持一致?!兑?guī)劃》的出臺(tái),應(yīng)該說(shuō)是為工業(yè)企業(yè)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了新動(dòng)能,并指明了發(fā)展方向,是材料科學(xué)發(fā)展的一次好機(jī)遇。同時(shí),針對(duì)《規(guī)劃》的落實(shí),工信部又提出了《中國(guó)制造2025》,其中重要的一項(xiàng)就是在材料領(lǐng)域加快實(shí)施智能制造工程。這種工程,不僅僅是一種工具,更重要的是產(chǎn)品過(guò)程的智能化,包括工藝過(guò)程、生產(chǎn)過(guò)程和管理過(guò)程的智能化。這樣的智能化,可以防范勞動(dòng)力緊缺、勞動(dòng)力成本居高和勞動(dòng)力人為故障的缺陷,同時(shí),能夠提供精確產(chǎn)品、穩(wěn)定質(zhì)量和高效產(chǎn)出。因而,值得上海有色金屬行業(yè)企業(yè)引起高度關(guān)注和足夠重視。
《中國(guó)制造2025》提出的眾多關(guān)鍵技術(shù)涉及新材料領(lǐng)域。上海有色金屬行業(yè)內(nèi)有眾多條件較好的這類企業(yè),如數(shù)家從事復(fù)合材料、半導(dǎo)體材料和銅管材生產(chǎn)的企業(yè),若能借助于高?;蜓芯繖C(jī)構(gòu)的力量進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級(jí),并將生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化升級(jí)到智能制造的新材料生產(chǎn)上來(lái),不僅企業(yè)的轉(zhuǎn)型成本小、產(chǎn)業(yè)技術(shù)關(guān)聯(lián)好和生產(chǎn)規(guī)模效益高,而且企業(yè)發(fā)展前景無(wú)量。
上?,F(xiàn)有有色金屬產(chǎn)業(yè)群體企業(yè)中,有涉及稀有材料加工企業(yè)、輕合金材料加工企業(yè)數(shù)家,半導(dǎo)體材料加工企業(yè)和銅材料加工企業(yè),其中有多家已經(jīng)是國(guó)內(nèi)同行業(yè)的標(biāo)桿企業(yè)。借助本次機(jī)會(huì),完全有可能通過(guò)智能制造技術(shù)的應(yīng)用來(lái)提升企業(yè)的能力。錯(cuò)失良機(jī),不僅不能躲過(guò)環(huán)境政策和存在被調(diào)整之嫌,而且隨著人力成本和其他成本的大大增加而難以招架,更是會(huì)出現(xiàn)形同坐以待斃之局面。
所以,思變而進(jìn)取是良策,產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型機(jī)會(huì)難得,不進(jìn)則退。充分利用大好時(shí)機(jī)和發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì),變自身不利因素為有利因素,響應(yīng)國(guó)家《中國(guó)制造2025》的號(hào)召,跟緊時(shí)代快速發(fā)展的步伐,采用智能制造技術(shù)手段,盡快找尋出自身發(fā)展的機(jī)會(huì),顯然是上海有色金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)良策和明智之舉。
3.5上海有色金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展智能制造的條件
上海有著悠久的工業(yè)發(fā)展歷史,產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)好、人才結(jié)構(gòu)合理、產(chǎn)業(yè)門類齊全、市場(chǎng)需求發(fā)達(dá)。上海有色金屬產(chǎn)業(yè)過(guò)去得益于工業(yè)發(fā)展需求的旺盛而成長(zhǎng),現(xiàn)在應(yīng)該借助于與新材料相伴的智能制造的運(yùn)行而發(fā)展。
上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)就上海產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)發(fā)展近年提出了“強(qiáng)基”計(jì)劃,其意圖就是明確提出了發(fā)展新材料的同時(shí),加強(qiáng)上?;A(chǔ)產(chǎn)業(yè)提升的必要性。為此,政府每年有相當(dāng)?shù)馁Y金用于促進(jìn)和鼓勵(lì)各產(chǎn)業(yè)注重基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和提升。由此可見(jiàn),市政府在產(chǎn)業(yè)政策宏觀層面上對(duì)實(shí)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展是重視的,只要在大環(huán)保規(guī)范不沖突的前提下采用新技術(shù)手段,如智能制造來(lái)推進(jìn)有色新材料的發(fā)展,顯然是受保護(hù)和值得稱贊的。這是其一。
其二,隨著國(guó)家科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和對(duì)新材料的布局,上海各類新材料需求和其他高新技術(shù)項(xiàng)目對(duì)高端材料的需求日益增長(zhǎng)。上海有色金屬產(chǎn)業(yè)由于悠久歷史的沉淀、人杰地靈,故有著需求市場(chǎng)近,國(guó)際交流多、信息連接快、專業(yè)配套全等眾多優(yōu)勢(shì),特別是國(guó)際需求市場(chǎng)在上海的連接效應(yīng),促使其擁有獨(dú)特的便利條件。
其三,德國(guó)工業(yè)4.0從大工業(yè)城市推出,上海作為歷史工業(yè)城市具備更多的條件對(duì)接中國(guó)式的工業(yè)4.0。所謂“工業(yè)4.0”的 概念,是智能制造為主的第四次工業(yè)革命。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為:“工業(yè)4.0”是工業(yè)生產(chǎn)中,傳統(tǒng)制造技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)網(wǎng)以及數(shù)據(jù)網(wǎng)等相結(jié)合,最終使生產(chǎn)過(guò)程全自動(dòng)化,產(chǎn)品個(gè)性化,前端供應(yīng)鏈管理、生產(chǎn)計(jì)劃、后端倉(cāng)儲(chǔ)物流管理智能化。因此,以第四次工業(yè)革命的核心信息物理系統(tǒng)(CPS)為目標(biāo),對(duì)行業(yè)現(xiàn)有自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行拓展和改造,是行業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化的必由之路。上海有色金屬產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)上世紀(jì)八九十年代的升級(jí)改造和近一二十年的引進(jìn)合作,產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化水平已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍。因此,好多企業(yè)嫁接智能化的基礎(chǔ)條件已經(jīng)初步具備,包括員工素質(zhì)、工程能力和管理?xiàng)l件基本具備。
因此,上海有色金屬產(chǎn)業(yè)如果積極開展智能制造,經(jīng)過(guò)3-5年的努力,估計(jì)有色金屬加工產(chǎn)業(yè)內(nèi)將可以形成一批具有感知、記憶、思維、學(xué)習(xí)、適應(yīng)、決策能力的生產(chǎn)線,做到信息深度感知-智慧優(yōu)化決策-精準(zhǔn)協(xié)調(diào)控制,助力上海有色金屬產(chǎn)業(yè)再度轉(zhuǎn)型升級(jí)、綠色發(fā)展和領(lǐng)跑國(guó)內(nèi)同行企業(yè)。
4、 上海有色金屬產(chǎn)業(yè)走智能制造發(fā)展道路的戰(zhàn)略思路探索
當(dāng)航空航天、軌道交通、電力電子、新能源汽車等產(chǎn)業(yè)對(duì)高強(qiáng)合金、特種合金、先進(jìn)復(fù)合金屬材料等發(fā)展需求時(shí),上海有色金屬產(chǎn)業(yè)應(yīng)當(dāng)如何在環(huán)境政策、人力成本和資源不足等嚴(yán)酷形勢(shì)條件下認(rèn)清新的機(jī)遇?顯然,上述分析已經(jīng)可以得出智能制造是一條有效之路。
上海有色金屬產(chǎn)業(yè)智能制造之路如何走?值得關(guān)聯(lián)人士的重視。此文僅一家之言淺談想法,以拋磚引玉。
首先,以行業(yè)協(xié)會(huì)為龍頭,將上海有色金屬產(chǎn)業(yè)群內(nèi)企業(yè)的生產(chǎn)、管理和銷售數(shù)據(jù)集中到統(tǒng)一平臺(tái)上。這樣做的作用,可以利用大數(shù)據(jù)和云計(jì)算平臺(tái)對(duì)行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)了如指掌,同時(shí)也利于行業(yè)管理和政府有關(guān)部門的宏觀調(diào)控。事實(shí)上,工業(yè)4.0的重要一點(diǎn)就是要將“工業(yè)化和信息化”融合。只有這樣,才能談得上進(jìn)入智能制造時(shí)代。由于現(xiàn)今社會(huì)管理結(jié)構(gòu)的原因,行業(yè)協(xié)會(huì)在這方面的平臺(tái)作用有限。
其次,行業(yè)協(xié)會(huì)在有條件的前提下應(yīng)當(dāng)成立專門力量、配備行業(yè)專家、建立專門隊(duì)伍,以協(xié)助業(yè)內(nèi)企業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型和選擇合適的智能制造戰(zhàn)術(shù),評(píng)估智能制造方案,協(xié)調(diào)智能制造資金落實(shí)和享受關(guān)聯(lián)政策資助。去年底,工信部在確立63個(gè)智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目名單中有色金屬行業(yè)獲得數(shù)個(gè)項(xiàng)目(江銅銅冶煉、復(fù)晟氧化鋁、中天鋰電池、新特高純晶體硅等智能項(xiàng)目),涉及離散型智能制造、流程型智能制造、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、大規(guī)模個(gè)性化定制、遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)5種智能制造新模式,體現(xiàn)了廣泛的行業(yè)、區(qū)域覆蓋面和較強(qiáng)的試點(diǎn)示范價(jià)值。上海有色金屬產(chǎn)業(yè)要走好智能制造之路,離不開這樣的選型、示范和推廣。
再次,單由上述行業(yè)協(xié)會(huì)的作用還是遠(yuǎn)不夠的。當(dāng)下選擇智能制造手段來(lái)保持上海有色金屬產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,這應(yīng)該是較優(yōu)的選擇。從產(chǎn)業(yè)層面來(lái)說(shuō)需要做,而從產(chǎn)業(yè)群內(nèi)的企業(yè)角度來(lái)說(shuō)更應(yīng)該做。因?yàn)?,只有業(yè)內(nèi)眾多企業(yè)響應(yīng)走智能制造之路,才能夠獲得產(chǎn)業(yè)面的提升。
單從企業(yè)角度來(lái)說(shuō),如何通過(guò)從長(zhǎng)期的生產(chǎn)對(duì)象中遴選出需要“智能化”的對(duì)象,利用現(xiàn)有的“智能技術(shù)”和自身?xiàng)l件,架構(gòu)起或流程型、或離散型、或運(yùn)程運(yùn)維服務(wù)型等模式,從而來(lái)完成或流程或工藝過(guò)程的硬件,以及利用包括機(jī)器人核心部件、控制模型、數(shù)據(jù)采集運(yùn)算、邏輯判斷、過(guò)程優(yōu)化與自學(xué)習(xí)等關(guān)鍵軟件技術(shù)和共性技術(shù),并將這些開發(fā)技術(shù)轉(zhuǎn)化成現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)線或設(shè)備。
最后,在當(dāng)今邁向人工智能時(shí)代的大背景下,上海有色金屬產(chǎn)業(yè)在面對(duì)上述提及的新興產(chǎn)業(yè)群的發(fā)展需求時(shí),企業(yè)應(yīng)當(dāng)適度轉(zhuǎn)型到政府鼓勵(lì)和資助的高強(qiáng)輕合金、特種合金、先進(jìn)復(fù)合金屬材料、高純大尺寸硅材料等方向上來(lái),這不僅可以列為當(dāng)務(wù)之急,而且可以獲得政府資助,能有效降低企業(yè)運(yùn)行成本。對(duì)此,企業(yè)可以從中遴選出適合發(fā)展的某一技術(shù)專題,結(jié)合智能技術(shù),并在行業(yè)協(xié)會(huì)專家系統(tǒng)支持下使之成為智能制造的典型產(chǎn)品。通過(guò)智能制造技術(shù)手段的盡早利用,來(lái)促使企業(yè)產(chǎn)品的升級(jí)換代和提升產(chǎn)品的市場(chǎng)美譽(yù)度。
5、 上海有色金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展智能制造戰(zhàn)略發(fā)展中應(yīng)該注意的戰(zhàn)術(shù)思考與舉例
上海有色金屬產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)上一輪的升級(jí)和地方產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略布局和轉(zhuǎn)型,無(wú)論是輕金屬、重金屬、稀貴金屬和硅材料等,基本上都已經(jīng)轉(zhuǎn)向技術(shù)加工型。因此,產(chǎn)業(yè)基本面朝向工業(yè)產(chǎn)品終端市場(chǎng),產(chǎn)品的附加值相對(duì)工業(yè)初級(jí)產(chǎn)品要高一些。加之,前幾節(jié)提及的種種條件,在利用好自身?xiàng)l件向智能制造方向上轉(zhuǎn)型具有較好的條件,但在一般情形下,切切不能企業(yè)整體智能化。企業(yè)在智能制造戰(zhàn)略確定后,應(yīng)該還需要量力而行,選擇而行,逐級(jí)而行,切不可一步到位。當(dāng)且下一定的功夫選擇好方向后,可采用或工藝段、或重點(diǎn)設(shè)備一步一步推行,但思考時(shí)應(yīng)該整體思考,并在每一單獨(dú)子項(xiàng)上留有通訊、數(shù)據(jù)交換和控制模塊互換等,這樣方才有可能使得子項(xiàng)智能化和全局網(wǎng)絡(luò)智能化獲得成功。
因此,傳統(tǒng)的上海有色金屬產(chǎn)業(yè)企業(yè)在再次升級(jí)和實(shí)現(xiàn)智能制造過(guò)程中,建議從如下兩個(gè)層面加以特別關(guān)注:一是利用智能制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)有色金屬加工過(guò)程中重點(diǎn)、關(guān)鍵工序的控制技術(shù)升級(jí)和智能化,重點(diǎn)工序如單晶提純、金屬熔煉、熔體鑄造、變形軋制、擠壓成型和材料熱處理等實(shí)現(xiàn)智能化;二是利用智能制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)有色金屬加工工藝過(guò)程的智能化運(yùn)行,如流程智能化或運(yùn)維過(guò)程智能化等,從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)運(yùn)行的高效。就筆者了解的上海有色金屬企業(yè)的整體情況而言,前者的的應(yīng)用面遠(yuǎn)大于后者。上海有色金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展走智能制造道路所需要解決的問(wèn)題很多,可以選擇一些共性的單項(xiàng)問(wèn)題先行開展,成功后加以推廣。然后,根據(jù)企業(yè)特點(diǎn)和性質(zhì),再加大工藝范圍或全流程智能化設(shè)計(jì)與運(yùn)作。下面舉例分析幾個(gè)子項(xiàng)的做法,供參考。
舉例1:上海有色金屬產(chǎn)業(yè)中鑄造企業(yè)眾多,一般規(guī)模小、生產(chǎn)效率較低,工人勞動(dòng)強(qiáng)度大,工藝裝備相對(duì)落后,能耗高、污染重、環(huán)保和安全不達(dá)標(biāo)。發(fā)展方向必然會(huì)向著優(yōu)質(zhì)、高效、智能、綠化方向發(fā)展。當(dāng)智能制造戰(zhàn)略確定后,應(yīng)當(dāng)選擇產(chǎn)品品種相對(duì)較少、產(chǎn)量巨大的產(chǎn)品線作為對(duì)象。因此,從智能化鑄造角度來(lái)說(shuō),可以融合虛擬鑄造、快速造型、機(jī)器人應(yīng)用等關(guān)鍵硬件,通過(guò)軟件系統(tǒng)及專家系統(tǒng)技術(shù)來(lái)創(chuàng)新建立智能制造體系,從而建立智能鑄造生產(chǎn)線。
舉例2:板帶軋制變形過(guò)程比較復(fù)雜,因此軋制過(guò)程的自動(dòng)控制往往成為板帶加工企業(yè)的重點(diǎn)。一般情形下,軋制系統(tǒng)會(huì)包括自動(dòng)對(duì)中系統(tǒng)、卷徑自動(dòng)計(jì)算和控制系統(tǒng)、張力自動(dòng)測(cè)量和控制系統(tǒng)、軋制力自動(dòng)測(cè)量和控制系統(tǒng)、板型自動(dòng)測(cè)量和控制系統(tǒng)、厚度自動(dòng)測(cè)量和控制系統(tǒng)等。以前的自動(dòng)化控制中,往往采用獨(dú)立的系統(tǒng)解決專用的問(wèn)題,不僅效率較低,且對(duì)操作者的經(jīng)驗(yàn)依賴性較強(qiáng)。如何采用智能制造技術(shù)的核心理念,提升軋制智能化成為業(yè)界共性問(wèn)題[2]。通過(guò)對(duì)軋制過(guò)程中的智能控制技術(shù)處理來(lái)實(shí)現(xiàn)軋制性能的控制,從而解決鎂合金板材軋制過(guò)程中存在塑性和邊裂問(wèn)題獲得了可能。由于大多有色金屬帶材,特別軟金屬或軟態(tài)金屬的表面缺陷往往是影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要障礙。因此,帶材表面檢測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)與在線應(yīng)用于智能制造控制系統(tǒng)會(huì)非常有利于產(chǎn)品的質(zhì)量提升和合理利用。尤其,當(dāng)制造系統(tǒng)采用MES系統(tǒng)穿行在產(chǎn)品整個(gè)智能制造系統(tǒng)的實(shí)施過(guò)程,其作用將是顯而易見(jiàn)的[2]。
舉例3:上海有色金屬產(chǎn)業(yè)涉及范圍很廣,且對(duì)于處于材料新技術(shù)的應(yīng)用有著廣泛需求的現(xiàn)代來(lái)說(shuō),將仿生控制工程技術(shù)應(yīng)用于設(shè)備智能化中,不失為是一個(gè)很好的主意,因?yàn)榉律鷮W(xué)的本質(zhì)就是通過(guò)了解生物結(jié)構(gòu)和功能原理來(lái)研制新的機(jī)械和新技術(shù)手段。例如,我們可以在通用機(jī)器人的基礎(chǔ)上,通過(guò)仿生學(xué)研究將其開發(fā)成能形成人機(jī)共存完成較復(fù)雜工序的機(jī)器人,并運(yùn)用智能技術(shù)形成專業(yè)智能設(shè)備,從而可應(yīng)用其在在鋁電解工藝操作過(guò)程、或銅鋁熔煉工藝操作過(guò)程,或其他新材料研發(fā)過(guò)程中熔煉操作中。這樣,人們不僅在特殊工藝控制中實(shí)現(xiàn)了工藝過(guò)程的自動(dòng)化,而且可以通過(guò)仿生技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了人機(jī)協(xié)調(diào)生產(chǎn)的智能化。
上海有色金屬產(chǎn)業(yè)智能制造剛剛開始,需要依靠政府的政策支持、需要依靠行業(yè)協(xié)會(huì)的大力推進(jìn),也需要企業(yè)的積極響應(yīng)。本文僅做一個(gè)簡(jiǎn)要思索,為今后一段時(shí)間內(nèi)上海有色金屬產(chǎn)業(yè)的繼續(xù)發(fā)展探索一條可借鑒的新技術(shù)路線和方法,也想通過(guò)此文為業(yè)內(nèi)人士解決上海有色金屬產(chǎn)業(yè)再次轉(zhuǎn)型升級(jí)和推動(dòng)有色新材料發(fā)展來(lái)構(gòu)建初步的技術(shù)交流平臺(tái)。
6、 上海有色金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展智能制造的未來(lái)前景展望
在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)形勢(shì)壓力趨緊、環(huán)保政策和操作嚴(yán)峻及勞動(dòng)力普遍緊缺的情形下,來(lái)探索產(chǎn)業(yè)發(fā)展新路子和技術(shù)升級(jí)新方案,初看起來(lái)好像離我們好遠(yuǎn)。其實(shí),無(wú)論是經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇也好,還是中國(guó)工業(yè)4.0離我們都不會(huì)太遙遠(yuǎn)。世界范圍內(nèi)的“工業(yè)4.0”時(shí)代已經(jīng)開始,人類將從此進(jìn)入智能制造時(shí)代。因此,對(duì)于智能制造概念、理論、技術(shù)和應(yīng)用的掌握,真應(yīng)該是:先知者先出頭、先行者先得益。因此,上海有色金屬產(chǎn)業(yè)界企業(yè)應(yīng)該盡快對(duì)此有所了解、有所思考,盡早知悉、盡快計(jì)劃、盡能行動(dòng)。
其實(shí),“工業(yè)4.0”不僅僅可以控制將業(yè)務(wù)流程和組織重組再造,并可以根據(jù)由此產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)及其分析運(yùn)用,由此將催生滿足動(dòng)態(tài)的商業(yè)網(wǎng)絡(luò)、異地協(xié)同設(shè)計(jì)等新型業(yè)務(wù)模式的興起。未來(lái)更為深遠(yuǎn)的影響將是制造業(yè)的這種革命一定會(huì)滲透到人類社會(huì)。所有人和人、人和物,以及物和物之間,還會(huì)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)“萬(wàn)物互聯(lián)”。這樣的作用,一定會(huì)受到了全世界的極大關(guān)注,并產(chǎn)生了巨大的影響。因此,掌握智能制造是未來(lái)社會(huì)發(fā)展的通行證,現(xiàn)在離我們僅一步之遙。
參考資料:
[1] 上海有色金屬工業(yè)志編撰委員會(huì)編 《上海有色金屬工業(yè)志》
上海社會(huì)科學(xué)院出版社 1999年版
[2] 張勇軍,何安瑞,郭強(qiáng) 冶金工業(yè)軋制自動(dòng)化主要技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J].冶金自動(dòng)化,2015,39(3):19.
[3] 楊智 基于ERP/MES/PCS架構(gòu)的信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和成本核算的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D].
南京:東南大學(xué),2004.
[4] 楊華勇院士 機(jī)器人與智能裝備發(fā)展的若干探索 《第四屆中國(guó)機(jī)器人峰會(huì)文集》
相關(guān)熱詞搜索:上海 有色金屬 智能制造

相關(guān)文章
評(píng)論排行
- 2021長(zhǎng)三角G60智能制造創(chuàng)新生態(tài)合作大會(huì)
- 2020AMC長(zhǎng)三角G60科創(chuàng)走廊制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展合作論壇于9月召開
- 下一波機(jī)遇?快來(lái)解鎖2020先進(jìn)制造業(yè)關(guān)鍵詞...
- 2019第七屆先進(jìn)制造業(yè)大會(huì)即將盛大召開精彩大會(huì)亮點(diǎn)速覽
- 2019(第七屆)先進(jìn)制造業(yè)大會(huì)”暨長(zhǎng)三角制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展
- 2018(第六屆)先進(jìn)制造業(yè)大會(huì)
- 2017(第五屆)先進(jìn)制造業(yè)大會(huì)
- 2017全球先進(jìn)制造業(yè)博覽會(huì)(上海)
- 2016(第四屆)先進(jìn)制造業(yè)大會(huì)暨展覽會(huì)精彩播報(bào)
- 2016(第四屆)先進(jìn)制造業(yè)大會(huì)暨展覽會(huì)
- 2021長(zhǎng)三角G60智能制造創(chuàng)新生態(tài)合作大會(huì)
- 2020AMC長(zhǎng)三角G60科創(chuàng)走廊制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展合作論壇于9月召開
- 下一波機(jī)遇?快來(lái)解鎖2020先進(jìn)制造業(yè)關(guān)鍵詞...
- 2019第七屆先進(jìn)制造業(yè)大會(huì)即將盛大召開精彩大會(huì)亮點(diǎn)速覽
- 2019(第七屆)先進(jìn)制造業(yè)大會(huì)”暨長(zhǎng)三角制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展
- 2018(第六屆)先進(jìn)制造業(yè)大會(huì)
- 2017(第五屆)先進(jìn)制造業(yè)大會(huì)
- 2017全球先進(jìn)制造業(yè)博覽會(huì)(上海)
- 2016(第四屆)先進(jìn)制造業(yè)大會(huì)暨展覽會(huì)精彩播報(bào)