我国离散自动化制造寻求发展道路的意义(我国离散自动化制造寻求发展道路的意义是)

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我国离散自动化制造寻求发展道路的意义

近年来，人口老龄化加速劳动力短缺，新一代年轻人从事枯燥重复体力劳动的意愿大幅降低，甚至出现自杀等极端事件。人工成本大大增加了。与此同时，原材料、土地价格快速上涨，环境排放标准不断提高。因此，中国制造业的低成本优势正在逐渐丧失，一些工厂开始向越南等成本更低的粗放型发展中国家转移，甚至回流到欧美高效率的集约型发达国家。质量要求大大提高。随着短缺经济的彻底终结，顾客或消费者对低质量产品的容忍度已经降至零，尤其是涉及安全的产品。顾客更愿意花高价购买值得信赖的品牌。除去产品设计的质量，就产品制造过程而言，手工环节越多，误差越大，一致性和准确性越难控制，有些车间甚至不能有专人搬来搬去，以保证环境洁净度要求。提高了柔性生产的要求。单一品种的批量生产有利于获得成本优势，但无法满足当今客户日益个性化的需求。多品种小批量生产可以满足个性化需求，但不利于成本控制。如何满足个性化需求，获得量产的成本优势？大规模定制生产模式，以标准模块为基础，结合每个客户的个性化需求，是大型生产企业满足个性化需求的主要方式。缩短交货时间，保持低库存。随着竞争的加剧，承诺交货时间的缩短成为制胜的重要因素。与此同时，制造业已经从落后的按库存生产方式转变为按订单生产方式，从而大大降低库存，甚至实行准时制。

这些需求，加上上述满足客户定制需求的柔性生产模式，迫使制造企业彻底重新设计业务流程，以信息技术为基础工具，打通从客户需求收集到客户需求满足的所谓端到端业务流程，包括客户需求收集、售前支持、销售、设计、计划、财务、采购、生产管理、生产线切换控制、物流和售后服务。欧美国家都在积极谋划制造业升级的威胁。从全球来看，中国制造业虽然快速发展了30多年，但总体上还是比较粗放的。欧美发达国家仍然引领着国际制造业的发展方向，代表着国际制造业的最高水平。为了在新一轮工业革命中占得先机，在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子等德国学术界和工业界的建议和推动下，工业4.0项目于2013年4月在汉诺威工业博览会上正式启动。该研究项目是2010年7月德国政府“高科技战略2020”确定的十大未来项目之一。它旨在支持工业领域新一代革命性技术的RD和创新。2012年2月，美国国家科学技术委员会发布了《国家先进制造业战略计划》，该计划描述了全球先进制造业的发展趋势和美国制造业面临的挑战，提出了实施美国先进制造业战略的五大目标，并明确了参与实施每个目标的主要联邦政府机构。

上述趋势实际上反映了全球工业革命的演变:从机械化、电气化到信息化、智能化。可以说，在工业革命的几次大浪潮中，中国都处于追赶状态。中国制造业要想在世界立足，就必须加快转型升级，只争朝夕。中国政府也很早就意识到了这种变化趋势。2002年，首次提出走新型工业化道路的指导思想，即信息化带动工业化，工业化促进信息化。经过5年的发展完善，2007年提出了发展现代产业体系，大力推进信息化和工业化融合新科学发展的理念，形成了两化融合的理念。

目前我国的现实是制造业传统自动化水平与发达国家还有很大差距，而西方发达国家已经把制造业转型的重点放在信息化和智能化上。我们如何赶上值得研究。甚至在某些行业，实现弯道超车也不是不可能，存在后发优势的可能。面对自动化的传统需求，我们有机会按照两化融合的政策导向，通过有效整合传统自动化、信息化和智能化的发展需求，在选定的行业实现国际领先。离散制造业的发展受到阻碍。改革开放30多年来，我国制造业通过自动化技术的引进和自主创新，大大提高了企业的生产效率和产品质量，降低了资源消耗和污染排放。然而，制造业采用自动化技术所面临的问题也是显而易见的。企业和离散制造业的自动化应用水平不平衡。

一般来说，流程工业的自动化水平远高于离散制造业。主要有两个原因:一是工艺特点决定的。众所周知，制造业按照生产控制过程可以分为流程制造和离散制造。工业的特点是原料沿管道流动，经过一系列反应装置，在这些反应装置中，物料通过能量和化学反应成为目标物质。行业内工艺爆炸和环境污染风险高，工厂开停成本高。一般是365天24小时连续运行。化工厂、热电厂等典型企业。在离散制造业中，被加工的对象是一件件零件，这些零件最终被组装成产品。电子产品生产等典型企业。当然，流程工业的后处理阶段通常包括离散的制造过程，如化肥厂的包装和码垛。流程制造和离散制造的这些本质区别，决定了流程工业很难像离散工业那样通过人工操作来控制生产过程。第二，是由中国工业发展优先的历史选择决定的。像一些大国的历史，必须优先解决基础原材料和能源的短缺，重化工业、火力发电等行业成为国民经济发展的先导产业。

基于以上两个原因，中国的流程工业和工艺流程已经基本实现自动化，而离散制造业仍然存在大量的手工劳动。甚至在几年前，一些企业还以用大量手工组装的产品击败先进国家的竞争对手而自豪。对于基础自动化水平较弱的行业或企业，直接谈信息化改造是不现实的。在两化融合的指导下，做好顶层设计，在提升基础自动化水平的阶段，提前考虑信息化的要求。然后根据企业自身条件，按照一次设计、分步实施的步骤，稳扎稳打地推进自动化和信息化改造。过程自动化和离散自动化技术和产品的自主化程度差别很大。市场需求是自动化企业发展的主要动力。

因此，在过去的几十年中，特别是最近二十年，中国的自动化企业优先解决流程工业的基本自动化需求，在国家的持续支持下，中国在流程工业自动化系统的自主化方面取得了阶段性的胜利。DCS、仪表等关键产品大量替代进口，市场份额一直位居前列，如和利时、浙江孔众、国电申智等擅长DCS的企业，以及擅长仪表的川仪。然而，以PLC、运动控制、伺服、数控、机器人等关键产品为代表的离散自动化市场仍然严重依赖进口，甚至进口产品处于绝对垄断地位。国内离散自动化市场的这种情况，极大地制约了我国离散制造业的转型升级。一方面，进口系统价格高，服务人力成本高，有时通信成本也高。而整个工厂的自动化和信息化改造，往往需要大量的咨询服务。另一方面，业务流程再造涉及管理水平的同步提升，因此启动一个项目的风险很大，效果和投资收益难以预测。如果投资回收期超过5年，基本上客户很少会考虑启动自动化和信息化改造项目，一般希望在2 ~ 4年内收回投资。离散制造业在搞转型升级，目前大多是自己摸索。

以及技术与应用的差距。对于自动化厂商来说，很容易陷入一个误区，认为自己技术不够，产品不够丰富，闭门研发新技术新产品。有时候自我感觉良好，觉得自己无所不能，佩服自己却没有感觉，热衷于卖技术而不是了解客户的具体需求和应用。对于制造业客户来说，面对一大堆眼花缭乱的自动化和信息技术，面对自动化厂商的技术推广和概念推广，他们很迷茫，也很无奈。自动化信息技术与制造业的具体应用之间存在着广泛而深刻的差距。如何在他们之间搭建一座桥梁，具有很大的商业和社会价值。离散自动化的转型升级我们讨论离散自动化如何在制造业升级中有所作为。本质上是探索自动化如何为制造业客户创造价值。

从经济效果上来说，就是帮助客户赚取更多的利润，也就是帮助客户为自己的产品卖出更多的钱或者帮助客户降低成本，节省资金。从具体方式上看，自动化和信息化改造对制造业客户的价值创造，要么是帮助他们提高产品的性能和质量，要么是帮助他们提高效率，甚至是两者兼而有之，既提高了性能和质量又提高了效率。自动化要想做出自己的价值贡献，没有捷径可走。只有深入客户，找到他们的痛点和需求，搭建技术与应用的桥梁，为客户量身定制、选择合适的技术，提供完整的解决方案，解决他们的现实问题，才能为客户创造价值。制造业的客户行业很多，从事离散自动化的企业也处于整个价值链的各个位置。自动化企业在研究客户、同行和自身的基础上，找准自己在价值链中的位置，明确这个位置应该为客户提供的核心价值，这一点非常重要。

从产品和服务的提供来看，离散自动化可能有以下几种业务模式:(1)自动化通用元器件的开发和销售:从事控制器(PLC、运动控制器、PAC等)等通用自动化基础元器件级产品的开发和销售。)、伺服电机、减速器、机器人、变频器、步进电机、传感器、触摸屏、HMI软件等。如果走高端路线，就走高性能高价格策略。(2)整机电气控制方案设计及成套:根据机型进行设计，成套专项电气控制方案，如电梯、注塑机、绣花机、针织横机等行业的电气控制系统提供商。在成本、可用性和整体性能适应方面，专用电控方案优于用通用自动化元件设计的集成系统，从而形成竞争力。一旦方案成熟，就可以大规模制造销售。(3) RD及自动化成套设备销售:集机、光、电、自动化技术于一体的自动化成套设备的研发与销售。整机作为标准产品大规模生产销售。(4)生产线自动化系统的设计和成套:根据客户生产线的具体布局，为每条线设计和成套自动化系统。每个订单都是按照项目来管理的，项目成为公司的基本管理单元。每个项目的利润决定了公司的整体利润。(5)自动化生产线的开发与销售:根据客户的需求，不仅是全线自动化系统，生产线的主要机械设备也由自动化厂家设计、集成、调试，最终提供给客户。也是以项目为基本业务单元进行管理。(6)全厂自动化和信息系统集成:这是最深最广的商业模式。从全厂自动化和信息集成的高度，对各层次的自动化和信息系统进行整体设计和集成，完成全厂运行管理、生产线自动控制、设备自动控制的深度集成和无缝集成，属于两化真正融合的要求。

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