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沈阳机床集团i5智能机床创新实践

2016/9/6    来源:e-works    作者:e-works整理      
关键字:沈阳机床  i5智能机床  
2016年9月2日,由工业和信息化部指导,中国电子信息产业发展研究院、e-works数字化企业网主办的首届“工业软件与制造业融合发展高峰论坛”在北京铁道大厦隆重召开。会上,沈阳机床集团技术总监于春明发表了题为《i5智能机床创新实践》的演讲,本文根据其演讲内容整理而成。

沈阳机床集团技术总监于春明
沈阳机床集团技术总监于春明

    起初,i5从技术层面代表工业化、信息化、网络化、智能化和集成化。随着时间的推移,i5已经从技术层面的代表转换成一种管理创新和模式创新。所以i5对沈阳机床而言,不仅是一个数控系统或是一个智能机床,它是沈阳机床i5商业模式创新的代名词。

从i5技术研发开始

    2007年沈阳机床在上海成立了i5研发中心,由朱志浩老师任负责人,整个研发团队只有十个人。到2013年,在整个集团先期投入十几亿的情况下,沈阳机床拥有了核心的数控技术。在整个自主研发过程中,主要是i5核心的控制技术。沈阳机床作为一个传统的国企,如何从体制内部突破,使沈阳机床能够在创新上走出一条独特的路,这是需要面对和解决的问题。

    因此,沈阳机床选择了集团内部一款两轴的机床作为案例突破。在整个过程中,不仅是各种技术的突破与创新,更涵盖了i5核心控制技术的诞生,同时在整个企业组织转型和管理上,沈阳机床也做了大量的创新工作。首先,在生产制造端,沈阳机床聘请了原保时捷的经理担任i5制造的顾问。在这个过程中,沈阳机床整个体系内部经历了非常激烈的对抗,这主要是德国人对制造的管理思维和沈阳机床在现有的工业体制下,整个管理团队对数据驱动管理程度现实的接受度。沈阳机床曾面临着严峻的考验,第一个是传统的企业整个制造过程的管理比较粗放,每一个细节都不能完成数据化、表格化、信息闭环化。在他的带领下,整个团队经过一年半的时间,才在生产过程中有了自己的管理理念,并且基于管理理念实施开发了一个生产过程的工业软件。而从数据到软件,我们要解决首要问题是你需要什么样的数据。软件可以自主开发也可以买,但是如果企业不能够回答我需要把什么样的数据放到软件里做有效的分析,给管理者做决策,企业的整个过程就是空洞的。所以沈阳机床思考的第二个问题就是制造过程企业要沉淀什么样的数据,才能够提升传统国有企业,传统机床制造企业在整个制造水平。

整个产品的商业化

    当你的产品完成,制造过程也优化之后,市场是否能够接受,沈阳机床的客户是否就认可i5的技术?在这个过程中,所有的客户对初生的数控系统的认知都是持抗拒态度的。所以,沈阳机床集团用商业模式来弥补客户对i5系统的抗拒。i5机床提供给企业使用的时候,加工型企业能够得到加工的数据、加工设备的工具,加工故障的数据,加工的数据管理的数据。i5作为一个数控系统,是控制系统和机床本体的绝佳融合,而且机床状态的控制数据就是企业用数据系统控制机床,你发出的每一个指令都可以通过i5的系统直接反馈变成数据,这是沈阳机床i5系统的优势所在。

    在使用i5系统的前提下企业解决了数据入口的问题。而在2014年,数据终端有了采集的i5数据系统之后,沈阳机床成立了智能云科,将机床的数据直接抓取到智能云科的平台上。在这过程中,i5的技术至少打破了三个数据壁垒,到2015年,整个i5机床单一机种达到了2000台的销售,并扩展了全部的i5产品系统,包括i5m1、m4、m8都已实现自主拥有,成熟商业应用。

从i5到智能制造

    沈阳机床智能机床无论在操作上、管理上、维护上都能部分或者全部被替代人,或者只需要人的智力工作。但当上半年大家在讨论“机器换人”的时候,沈阳机床认为当一个车间全部是冰冷的机器人的时候,我们的创造力是要靠这些冰冷的机器人去做吗?所以i5机床不能换人,它要辅助人去做更多的创新,而不是把人完全替代掉。这也涉及到几个方面的问题。

    首先,你的i5机床就是智能机床了吗?第一,它是单机智能化。i5数控机床的面板是触摸式的,操作人员可以直接通过触摸屏幕的方式来操作整个系统。第二,它能够做智能补偿。i5数控机床拥有空间误差补偿技术,双向补偿技术,能够达到定位精度5,重复定位精度3,这在以前是绝对不敢想像的。第三,i5数控机床能够智能诊断。最早的数控系统在诊断上更多反馈的是代码,而i5数控机床反馈的是事件。从这个角度上它能够替代人去查找代码,用人的知识判断出问题所在,并且智能化地帮人进行了分析。最后,i5数控机床能够实时模拟机床的加工状态,系统能够做到任何一台机床在它加工状态时的加工数据实时完全同步到手机。

    其次,i5机床是车间智能化吗?企业的竞争力要体现在整个企业的管理水平上。沈阳机床的整个车间管理系统有几个维度。第一,它能够抓取机床的信息,包括使用时间等,而机床的电机电流出现了报警也可以抓取数据,给车间的数据维护人员提供数据分析,给车间管理人员提供定单,计划完成情况的分析。此外,它还可以把机台的物料消耗、人力成本通过财务体系融合进来,及时归集整个车间的运营成本。

    然后,i5机床是网络智能化吗?当企业能够形成人与机器的直接交互时,机器的信息会直接发送到未来连接的云端平台,在这个平台进行大数据分析,而这个数据分析是真实可靠的。有了这样的技术之后,制造厂商能够及时地计量机台的状态,提出了按时间、销售、加工的能力方案,实现了商务创新。

    最后,我们所理解的智能工厂,是机台与机台的数据流通,人与机台的交互数据流通,机台的数据与财务的数据流通,这样统一的车间管理才能在统一的技术平台下融合,并给管理者正确的、及时的数据反馈。

    而传统的企业,比如做供应件加工的统计,计划靠人下到ERP,ERP下到产线,每天工人报产,数据再往上一级一级到管理层。数据中间隔了很多层,数据的真实性和及时性得不到保证。如果有了i5数控机床,就可以去掉中间环节,数据直接报送给管理者,这打通的不仅是财务的数据壁垒,更是管理的数据壁垒,以及技术的数据壁垒。这就是我们认为的智能工厂,关键在于实现工厂内的机床实时互联。机床作为一个小的单元,它们之间基于同一个架构平台,智能工厂的定义关键在数据的传输和归集上,同时也不仅是技术上的,还要在管理上、财务上、运营上的。

    最终,沈阳机床要打造一个智能的生态,要面对整个行业,行业生态链要集合在平台上,同时智能生态要连接需求、资源,打造一个交易平台化和运营平台化的组织。而什么是交易平台化和运营平台化呢?交易平台化就是基于行业的特征,把行业的需求和行业背后加工的智能工厂无缝的串联起来。例如,i5数控机床打通了从需求信息或者定单信息直接到机床本体的数据墙,定单可以直接匹配到智能工厂里的机台。如果在行业内布局了足够的智能工厂,形成了一定的产能,企业的需求就可以和智能工厂的机台做交互,换言之这提升了整个业内的机床设备利用率。

    这里列举一个案例,目前沈阳机床在IOS上连接的设备是2000台,整个设备利用率在60%左右,如果要提升设备的利用率,就必须达到需求和设备的匹配,让更多的定单找到闲置的设备。而运营平台化就是U2U的模式,基于分享经济的理念,打造让单个自然人能够拥有一台数控机床,而多个自然人能形成制造的区域,这些制造区域形成联盟,便形成虚拟的制造工厂,这样一来制造工厂就能够为行业的需求做服务。总之,智能装备是核心,智能工厂是载体。从整个i5的体系来看,i5的核心技术是底层,打通智能机床、智能工厂、智能生态数据的全链条。

关于沈阳机床

    沈阳机床(集团)有限责任公司于1995年12月通过对沈阳原三大机床厂:沈阳第一机床厂、沈阳第二机床厂(中捷友谊厂)、辽宁精密仪器厂资产重组而组建。其主要生产基地分布在中国的沈阳、昆明以及德国的阿瑟斯雷本。2004年机床产销量突破5万台,其中数控机床产销量突破6千台,机床产销量多年来始终居国内同行业首位。2011年入选首批“国家技术创新示范企业”,全国上榜企业仅55家。

      e-works整理,未经作者本人确认。

责任编辑:邱旭东
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