以RFID為代表的物聯網技術逐漸在制造業行業中普遍應用在制造數據實時反饋、批量跟蹤、產品召回、庫存精細化管理,外包制造以及供應商管理、制造追溯等方面,為企業帶來了顯著的經濟效益。
本文將主要探討在國內制造業產業結構升級的大背景下,制造業企業如何通過物聯網技術以及信息化建設完善其后市場服務體系,以及實現精益制造的應用模式。
制造業轉型需信息化支撐
2009年金融危機以來,產業結構轉型升級已經成為國內制造業的共識,“如何轉型”是關鍵:首先,資源和市場的雙向壓,凸顯國內制造業企業產業結構的脆弱。一方面,中國制造業要承受原材料價格上升的所謂輸入型通脹的壓力;另一方面,因全球制成品的定價權不在中國,國內制造業無法將成本壓力外移。其次,創新、成本、環保、服務水平和管理優化已成為中國制造業的困局,制造業轉型升級備受關注。傳統的低成本粗放式增長模式已經難以為繼,產業結構優化升級和轉型逐漸成為企業的共識。
溫總理在十一屆人大一次會議上指出:“要堅持走中國特色新型工業化道路,推進信息化與工業化融合。”那么,信息化與工業化融合應該如何來做?兩化融合的基礎產物是什么?筆者認為,兩化融合要以制造業普遍認同的精益思想為指導,實現精益創新、精益制造和精益供應鏈,通過信息化技術和管理系統,幫助企業以更短的周期、更低的成本研發制造出高質量、高技術附加值的產品,支撐中國制造到中國創造的變革之路。
基于物聯網的精益制造
MPM(Manufacturing Process Management,制造過程管理)基礎平臺,MPM為精益制造提供基礎平臺和環境是綜合的制造過程數字化解決方案。MPM是產品生命周期管理(PLM)的一個組成部分,面向產品生產技術準備全過程,能夠解決整體制造過程的創建、驗證和溝通。
MPM通過數字化生產環境的建立,支持系統使用者以有效、及時的方式準確對制造工藝進行創建、驗證和溝通,并管理產品制造過程的所有相關數據。
MPM通過集成的數據結構,實現了產品、工藝、工廠和資源的關聯,同時保證了制造數據的一致、有效和重用。同時可對制造工藝進行可視化、分析和優化。MPM包含若干功能構件,這些功能構件基于P3R制造過程規劃數據模型為核心進行集中的管理、協同和互操作。
在制造業企業中,實現設計制造精益化始終是企業軟硬件建設升級的核心目標。精益制造是以精益思想為指導,以高質量、低成本和極短上市時間為目標的產品制造過程管理方法和工具。基于MPM平臺的精益制造是以制造過程和數據系統管理平臺為基礎,為制造業企業提供企業級的產品數字化制造環境,將復雜產品的制造過程以系統、清晰、穩定、動態完整地掌握在設計者手里,讓產品的質量和可靠性有了系統保障。
MPM平臺,將精益制造思想貫穿于制造過程規劃、設計、驗證、持續改善全過程,通過并行工程、PFMEA(Process Failure Modeand Effects Analysis,過程失效模式及后果分析)、仿真驗證平臺和作業研究工具等關鍵技,
支持企業實現精益制造。基于物聯網的后市場服務制造業所涉及的是一個完整的產業鏈,任何一個產品離不開的就是服務,從售前的產品咨詢、介紹、營銷服務,到售中過程與產品相關的試用服務、產品知識講解服務,再到售后過程的運營使用服務、產品維修服務等等,一系列的過程都離不開原制造廠商、銷售服務商、備配件供應商等機構的全程服務。例如,汽車零部件制造業企業不僅僅是產品的制造者,更是服務的倡導和執行者。有數據表明,任何一個產品的生產成本、銷售成本、服務成本,其占的比例大約在5∶1∶4,而且服務成本還存在著繼續上升的勢頭。現在的消費者、用戶在購買產品時會更加注重服務。因此“客戶服務”將會是最為顯著的競爭焦點。
由于服務商、制造商、供應商之間缺乏暢通的信息交流通道,這對于協同性極強、數據需大量在協作企業中傳遞的售后服務管理來說,信息孤島問題存在大大削弱了企業的售后服務整體水平。因此,在用戶、服務商、供應商與汽車制造商之間構筑一架高效的協同業務處理信息化橋梁,建立和健全完善信息化的后市場服務體系,才是提高企業售后服務質量的關鍵。
“十二五”期間,后市場服務總體預期:一是支持商用汽車、機械行業后服務技術為以平臺技術、物聯技術相融合的基于物聯網術平臺為創新應用技術。利用條碼、射頻識別(RFID)、傳感器、ECU裝置、全球定位系統等信息傳感設備,按約定協議,進行信息交換和通訊,實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的龐大網絡系統。利用物聯網技術更好地實現整個發動機的全部生產流程—裝機流程—客戶使用—維修保養等各個環節,為制造業行業提供有力的軟件保證;二是隨著后市場“全生命周期”服務的完善,物流業務的飛速發展成為必然,也是實現更高服務效率的支撐。
后市場服務產品的關鍵技術支持如下:
后市場服務產品的數據信息標識及可靠采集技術:產品信息數據的標識和可靠采集是物聯網應用的基礎。由于發動機、變速箱等動力總成產品基本由金屬零部件構成,并且運行環境受高溫、油污、震動等因素影響,使得產品數據信息標識和可靠采集成為難點。本項目將重點研究適用于動力總成產品的數據信息標識及可靠采集技術,包括動力總成產品RFID標簽選型、設計、封裝、部署及測試;零部件二維碼標識及識別技術;RFID應用環境干擾屏蔽及實施方式優化;適用于RFID應用的業務流程再造等。
便攜式數據終端業務處理系統開發:便攜式數據終端是支持物聯網技術在后市場服務中應用的關鍵設備之一。由于物聯網用是對標識技術、感知技術、傳輸技術和處理技術的綜合體現,因此對數據終端提出了較高的技術要求。研究支持多協議兼容RFID讀寫、多格式條碼識別、多模式位置服務、多方式數據傳輸和多樣化業務處理的便攜式數據終端產品。
智能產品ECU數據集成應用:
產品通過采用ECU(Electronic Control Unit,電子控制單元)技術,實現了產品的智能化控制。面向智能化產品的物聯網應用服務,需要對ECU數據進行集成應用,解決ECU數據的實時協同問題,建立產品ECU控制系統和協服務平臺之間異構系統間信息數據的協同機制,使得能對產品進行實時、準確、高效的動態跟蹤;通過ECU對產品進行安全性控制,防止數據被非法利用或者錯誤操作而對產品安全運行的影響。
物聯網與制造結合前景好
通過物聯網技術與制造業企業信息化建設相結合,幫助企業進一步完善生產運營體系,進一步提升精益制造管理程度,在制造環節幫助企業實現效率。從我國當前信息化建設現狀來看,物聯網技術與MPM等信息化系統的結合應用前景廣闊。
當前無論是學界還是制造業企業本身,紛紛認識到后市場服務體系是未來制造業企業競爭重點。通過物聯網技術應用,可以實現對服務和配件流通過程的實時跟蹤,及時發現服務和銷售過程中異常的產品信息和配件信息,使得業務管控更加有效,降低后市場服務成本;多元化服務內容提供,借助物聯網技術應用,可以在現有維修和配件服務基礎上,拓展保險、物流、金融租賃等增值服務,實現服務內容的多元化,幫助企業創建和擴展后市場服務體系。
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本文標題:基于物聯網的精益制造及服務應用
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