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      07-26
      2021
      來源:汽車專家咨詢委
      關鍵詞: 廣州明珞裝備,智能制造,姚維兵,數字化
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      廣州明珞姚維兵:智能制造與數字化賦能汽車產業轉型升級
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      姚維兵

      明珞裝備董事長兼首席執行官

      中歐國際工商管理學院EMBA碩士


      姚維兵,2008年創立廣州明珞裝備股份有限公司,持續致力于推進智能制造數字化與工業互聯網創新、企業運營管理創新及商業模式的創新。先后被評為國家萬人計劃科技創業領軍人才、國家科技部創新創業人才、廣東省特支計劃科技創業領軍人才、廣東省制造業優秀企業家、廣東省10大新粵商、廣州市杰出人才等。

      在智能裝備關鍵核心技術和設備的研究開發和產業化應用方面,提出了明珞【智造六化】理論,帶領技術和管理團隊在智能制造數字化與工業互聯網方面打造了數字化虛擬制造技術與基于工業物聯網大數據服務的生產線診斷優化及智能運維等技術。

      《汽車專家述評》編輯部有幸邀請到姚維兵董事長親自撰稿,闡述了明絡裝備智能化智能制造與數字化創新取得的成就與經驗以及通過智能化創新如何助推產業轉型升級。



      智能制造與數字化賦能汽車產業轉型升級

      智能制造與數字化是時代發展的趨勢,也是當前制造業最熱門的話題,幾乎所有企業都在積極投身于此以尋求更好的市場競爭力,可是不同的企業對于智能制造的理解和落地方法卻是五花八門。大部分企業都是在政府的引導方向和關注點上進行工作開展,比如自動化減員增效、數字制造、智能互聯、質量監控、備件管理、績效評估、預測性維護等。目前,市場上絕大部分智能制造和數字化并沒有價值收益的量化評估,更多價值的體現在于成為了多媒體大數據宣傳的素材。根據明珞裝備的實踐,我們認為一個企業的智能制造和數字化改造應該按照科學的方法,依據重要性、難易程度和價值收益來逐步展開,更需要在質量、成本、速度和服務體驗上取得很好的投入產出收益。

      明珞裝備通過智能制造、數字化、工業互聯網大數據等為客戶提供高水平的價值產品和服務,重點為汽車整車和零部件企業提供智能制造解決方案,包括車身總成焊接、動力總成與智能機加工、新能源動力電池與電驅動與航空制造等。應中國汽車工業咨詢委員會《汽車專家述評》編輯部的邀請,特撰此稿,以供行業參考。不妥之處,還望批評指正。



      一、智能制造提升汽車企業競爭力

      為了便于理解智能制造的價值,可以用一組數據和案例來簡單做個對比說明。
      對比一:車身制造單個焊點成本的0.28元與0.08
      電阻點焊是汽車車身制造的主要工藝,也是汽車車身總成焊接的重要成本構成。0.28元與0.08元是我們了解的兩個全球頭部車企在國內單個焊點的制造成本,這個成本包括了廠房租賃、設備投資、能源消耗、管理分攤、勞務成本、廠內物流費用等。以每臺車平均6000個焊點計算,這兩個頭部車企的單車制造成本差異約為1200元,按企業年產100萬輛計算,領先車企可增加潛在稅前利潤12億元。當前國內大部分企業,由于技術和管理還比較粗放,單個焊點的制造成本遠高于0.28元。這些企業對于智能制造的理解,還停留在用自動化設備替換成本快速上升的勞務人員上。但是對于國際化頭部車企,正在通過智能制造和數字化進一步優化產線、設備、工藝、物流、質量和生產準備周期等,未來的單個焊點成本有可能進一步下降到0.05元,將進一步提升單車制造的競爭力。
      對比二:車身產線生產準備周期的3.5年與1年
      任何產品隨著技術更新和市場競爭,都有有限的生命周期,需要定期進行新產品研發迭代。當前德國汽車產品迭代周期為7年,日本汽車產品迭代周期為5年,國內大部分企業還沒有形成完整規范的產品迭代體系與機制,根據企業經營情況進行研發創新投入和產品迭代。新產品從研發到生產準備再到量產投放市場是一個投入巨大且漫長的過程。德國車企車身產線建設及調試生產準備的周期普遍為3.5年,日本車企約為1.5年,而某全球頭部新能源汽車企業對應的周期是1年。生產準備周期的長短將直接影響投資的成本及新產品迭代及投資回報的周期,在產線越來越復雜和智能的前提下,縮短產線交付和調試周期,需要強大的智能制造和數字化能力支持。汽車行業正在發生翻天覆地的變化,與手機行業過去的變化類似,未來汽車行業新產品的迭代周期預計將由現在的5-7年縮短為3-5年,產品研發和生產準備周期都將通過數字化和智能制造大幅優化,智能制造產線設計、制造、調試的生產準備周期肯定會縮短到1年以下甚至6個月。
      對比三:工藝設備資產利用率的45%78%
      包括領導和專家在內的大部分人員,評價智能制造水平的標準是機器人和自動化設備的數量,覺得機器人和高端自動化設備數量越多,場面越宏大和壯觀,智能制造水平也就越高。其實不然,真實的情況應該是同等產能、工藝量的前提下,機器人和機器設備的數量越少越先進。45%和78%分別是明珞核算兩個全球頭部汽車制造企業車身自動化產線技術標準和方案下的工藝設備資產利用率。A企業45%的資產利用率相較于B企業78%的資產利用率,意味著同等條件下資產投資金額前者是后者的1.73倍。這也是單位焊點制造成本差異巨大的主要原因之一。影響制造效率和成本的因素還包括產線開動率(可靠性)、非工藝時間、多產品共線柔性制造水平、硬件軟件標準化程度和產線各種設備選型等。

      通過以上幾個典型的數據差異對比分析,就可以看出一個企業或者一個行業的制造水平差異。我們也更能夠理解為什么全球各個國家制造業發展水平不一樣,為什么各行業制造業企業效率有巨大差異。一些初級制造業以往可能靠低成本勞動力和人口紅利獲得競爭優勢,當前則主要是靠智能制造的創新水平來競爭。特別是在競爭激烈的汽車制造業領域,智能制造水平已經成為企業間最主要的競爭力。



      二、明珞裝備【智造六化】理論與實踐

      明珞裝備在與全球頭部企業合作的過程中,也在不斷的學習進步和創新迭代,包括向日本企業學習精益制造,向美國學習項目管理與現代企業運營,向德國企業學習數字化與標準體系建設,逐步建立和完善企業的技術和管理標準,并形成了對智能制造的認知和工作方法。
      明珞裝備在過去14年的業務合作及創新發展過程中,總結出了自動化、標準化、精益化、柔性化、數字化、智能化的智能制造體系理論,內部簡稱【智造六化】。
      自動化,因為勞動強度、成本、質量保障等方面的原因,實現用機器人和設備取代人工操作的基本功能。自動化不等于智能制造。
      標準化,將自動化產線和設備硬件、軟件系統、服務體系逐步標準化和模塊化,提高自動化系統的可靠性和可復制性,典型的代表是6軸工業機器人和機床數控系統的發明創新。標準化是自動化的逐步升級,隨著技術進步,自動化產線中的控制系統、工藝設備、傳輸設備、檢測設備、工裝設備等,以及相應的機械和電氣元器件、軟件系統等都在逐步標準化。
      精益化,精益制造是盡可能實現制造資源的充分利用,用更少的設備、場地、人員實現最大化的制造產出。智能產線的精益化包括設備資產有效利用率、非工藝時間、產線/設備開動率、制造工藝效率等。
      柔性化,汽車制造投資巨大。年產20萬的汽車產線,產業鏈的資產投資估計超過100億元,需要雇傭數萬名員工。如何避免部分產品可能面臨的市場風險,讓投資的資產和配套的資源發揮最大價值,能兼容多種產品的柔性化制造能力也是智能制造需要考慮的重要因素,產品的平臺化與智能產線及設備的模塊化/標準化,是解決柔性制造的有效途徑。
      數字化,計算機技術、工業軟件、互聯網速度的快速發展,推動了各行業的數字化轉型,數字化能實現快速研發設計、制造驗證、供應鏈資源配置等,大大加快新產品研發生產迭代周期,為了讓創新技術盡快應用到新產品中搶占市場先機,數字化研發/制造加速新產品迭代毫無疑問是制造型企業的核心競爭力。在智能制造方面包括設備研發、設計建模、模擬仿真、虛擬調試、遠程運維、作業管理等。
      智能化,產線/設備/元器件性能診斷評估、工藝路徑優化及效率分析、設備預測性維護、質量及能耗管理等,都需要進行產線設備IoT互聯及大量的大數據和分析管理軟件支持,實現對制造產品和設備資產的智能化管理及運營。
      基于明珞裝備的【智造六化】理論,我們不斷實踐和總結經驗,先后完成了奔馳、寶馬、大眾、福特、本田、吉利、中航等客戶智能制造產線整體解決方案的交付,同時也基于智能制造、數字化和工業互聯網從用戶價值創造為根本出發點為客戶提供了全生命周期的價值鏈體系。2018年10月24日,習近平總書記蒞臨明珞裝備進行視察,對明珞裝備的自主創新給予了明珞“中小企業能辦大事”的肯定。
      明珞裝備智能制造解決方案,立足于客戶的產能建設通用投資、產品專用投資、生產運維成本、單位制造成本等價值最大化。比如,明珞裝備與國內自主品牌龍頭吉利汽車的合作始于2016年山西晉中基地的改造。我們對由其他國際頭部同行提供的自動化生產線進行改造升級,改造后較原產線提升了效率23%。明珞首次參與吉利汽車項目就獲得客戶基地和集團三次優秀供應商獎勵,隨后在吉利汽車開展了廣泛且深度的合作,包括共同研究新技術和共建技術標準、認定明珞裝備車身總拼希望為獨家供應商,共同合作申請國家科技部智能制造攻關科研項目等,目前正在共同推進工業互聯網及通用性智能工廠數字制造的深度合作。
      明珞裝備工業物聯網大數據服務平臺MISP對智能制造產線設備等核心生產性資產進行有效管理,已連接了全球7 個國家的 200 多條產線,設備總價值超過30億元,其中包括北京奔馳、一汽大眾、一汽紅旗、廣汽本田、吉利汽車等多家國內外頭部客戶。明珞裝備實施的一汽紅旗長春工廠H焊裝車間效率提升項目被評為中國工業互聯網產業聯盟重點推薦項目,此項目通過工藝時序優化和易耗品統籌管理,幫助客戶實現了14%的產能提升,節約了10%的電極帽消耗,節約了20%的人工成本,為客戶年營收增加了3億多元人民幣,MISP工業互聯網賦能承諾客戶的價值收益,實現投資回收期少于1個月的時間。
      明珞通過從自動化到標準化、精益化、柔性化、數字化、智能化的轉型和全體明珞人的努力,已經形成了面向離散制造行業的智能制造體系。通過智能制造、數字化、工業互聯網大數據等為客戶提供了高水平高價值的產品與服務。

      三、智能制造對于汽車企業全生命周期的產品服務與價值創造

      一流的企業都有高水平的技術和管理標準體系,在生產制造環節,豐田汽車有舉世聞名的TPS與JIT,奔馳汽車的ECM (Enterprise-Content-Management, 企業內容管理)供應商管理與Integra自動化技術標準非常嚴謹和完善,蘋果公司有基于自主工藝研發測試、生產制造外包代工的創新供應鏈管理體系,相對來說中國制造企業完善這些標準和體系建設還有很長的道路。
      明珞裝備一直致力于生產制造環節的智能制造解決方案提供。高水平的智能制造解決方案也必須有相應的管理技術標準來執行,因此明珞裝備在自身發展過程中逐漸形成了智能制造的三大標準體系:
      1)交付管理標準體系。
      交付管理標準包括規劃、設計、制造、安裝調試等生產環節過程控制,及項目管理、供應鏈管理、質量管理等;
      2)交付評估標準體系。
      交付評估標準包括針對產線、工位、設備、元器件、工藝、人員的科學量化評估,以及對運維、質量、環境、能耗的有效管理;
      3)交付數字化標準體系。
      交付數字化標準指的是在交付管理、工程設計、生產制造、調試優化、檢測評估等領域全程使用數字化記錄與跟蹤,并且與供應鏈和客戶形成可追溯的數字化記錄體系。
      在服務全球高標準汽車企業客戶的同時,明珞裝備也與國際龍頭企業在不同領域協同創新,不斷提升自身的能力與競爭力,從智能制造的產線規劃、產線建設、生產運維階段,分別提供高價值的產品和服務。這些產品服務包括:
      1)產線規劃階段的產品服務及價值:
      - 制造技術標準,統一技術標準,高質量制造基本保障
      - 制造工藝驗證與試制,降低工藝質量風險
      - 工藝技術方案規劃設計,精益與柔性制造,節省投資提升競爭力的基礎
      2)產線建設階段的產品服務及價值:
      - 設備品牌選型與認證,控制系統、標準設備、專用設備的高標準統一
      - 產線系統建設交付,快速、高質量的系統集成,縮短投資周期
      - 產線設備制造監理與評估驗收服務,嚴謹過程控制,科學量化評估
      - 低成本融資租賃等產業金融協同,降低資金成本與負載率,提升運營水平
      3)生產運維階段的產品服務及價值:
      - 生產及設備資產管理,提升資產價值利用
      - 運維及備件管理,保障設備資產最佳使用狀態
      - 維修服務與遠程技術支持,專業技術服務支持
      - 回收再制造增值服務,價值最大挖掘

      智能制造與數字化是一個復雜的系統工程,明珞裝備基于客戶投入產出高價值回報的宗旨提供產品及服務,為客戶實現制造質量、成本、速度的差異化競爭力價值,目前正在為汽車制造、新能源動力電池、工程機械、航空制造等行業及機器人自動化裝備制造行業提供智能制造價值服務。通過為這些國際化汽車企業提供全生命周期的產品服務與價值創造,明珞裝備正在成為全球智能制造解決方案的優秀供應商。與德國、美國、日本頭部客戶的深度合作及學習,反過來助推了明珞裝備為中國汽車自主產業做大做強貢獻一份力量的使命。希望我國在新的歷史階段,不僅可以在汽車產品本身上擁有更多的技術創新,在保障產品質量和提高生產效率的智能制造解決方案上也能更勝一籌,真正實現我國從汽車大國到汽車強國的跨越式發展。



      來源:汽車專家咨詢委

      首發地址:https://mp.weixin.qq.com/s/A88TG4MyaZqPRGUuCH7HwQ


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