Cómo pasar de la "fabricación" a la "fabricación inteligente"
Comprender la "fabricación inteligente" desde tres dimensiones
Wang Xiaoming, Departamento de Investigación de Economía Industrial, Centro de Investigación para el Desarrollo del Consejo de Estado
Después de la crisis financiera internacional, Muchos países han puesto gran énfasis en la industria manufacturera. Hay una nueva comprensión del importante papel que desempeña la promoción del crecimiento del comercio, la mejora de los niveles de I+D y la innovación y la promoción del empleo. Se han propuesto estrategias nacionales para la fabricación, como la de los Estados Unidos. Plan Estratégico de Fabricación Avanzada, Plan de Industria 4.0 de Alemania y Libro Blanco de Fabricación de Japón", etc. La manufactura se ha convertido una vez más en una manifestación importante de la competitividad nacional. Frente a las iniciativas estratégicas de varios países y los importantes ajustes en el panorama de la competencia manufacturera global, mi país también lanzó "Made in China 2025", que propone claramente que la fabricación inteligente debe ser la dirección principal para la integración profunda de la informatización y la informatización. . Entonces, ¿cómo entender la "fabricación inteligente"? Podemos partir de las dimensiones de innovación tecnológica, innovación organizacional e innovación de modelos.
En primer lugar, no nace la "fabricación inteligente", sino la última forma de desarrollo de la fabricación avanzada. Como forma más reciente de fabricación avanzada, la "fabricación inteligente" ha recibido una respuesta generalizada de muchos profesionales de la fabricación y se está convirtiendo en una nueva dirección y tendencia para la transformación y mejora de la industria manufacturera de China. Pero también cabe señalar que la "fabricación inteligente" no es simplemente un concepto que nació. La industria manufacturera se forma gradualmente a través de una evolución e integración a largo plazo de acuerdo con su lógica de desarrollo interno. Se puede decir que la "fabricación inteligente" es un sistema de fabricación avanzado que integra la innovación tecnológica, la innovación de modelos y la innovación organizacional a medida que cambia la demanda del mercado. Es un sistema de fabricación avanzado como la fabricación integrada, la producción ajustada, la fabricación ágil y la fabricación virtual. y fabricación en red. Un complejo de sistemas y patrones.
En segundo lugar, la demanda del mercado es la fuerza impulsora fundamental para el desarrollo de la fabricación avanzada. Desde mediados del siglo pasado, con la creciente prosperidad de la economía de mercado, la demanda de bienes de los consumidores se ha vuelto cada vez más diversificada y personalizada, lo que requiere que la fabricación moderna tenga el menor tiempo de entrega, la mejor calidad del producto y el precio más bajo. y el mejor servicio, promoviendo así el desarrollo de la fabricación industrial desde la estrategia de escala inicial y la estrategia orientada a los costos hasta la posterior estrategia de calidad y estrategia de servicio. Con la mejora de la conciencia ambiental de los consumidores, la estrategia de protección ambiental se ha convertido en una de las direcciones importantes de la fabricación industrial. En la actualidad, la estrategia única de desarrollo de la fabricación ha dado paso a una estrategia integral de servicios de fabricación. Los sistemas de fabricación avanzados deben ser capaces de satisfacer las necesidades sociales y del mercado en términos de tiempo, calidad, coste, servicio, medio ambiente, etc., para obtener los máximos beneficios económicos y sociales. Esto impone mayores requisitos al sistema de fabricación y proporciona un mayor desarrollo. . fuerza.
En tercer lugar, el progreso tecnológico es un factor clave en el desarrollo de la fabricación avanzada. A juzgar por la larga historia de desarrollo manufacturero, el proceso de desarrollo de la fabricación avanzada es también un proceso de progreso en la tecnología de fabricación. Watt inventó la máquina de vapor, que inició la primera revolución industrial y abrió un nuevo capítulo en la fabricación industrial. Desde mediados del siglo pasado, el desarrollo de la ciencia y la tecnología también ha entrado en una era de rápidos cambios. La tecnología de la información electrónica y la tecnología de automatización se están desarrollando rápidamente. La revolución de la tecnología de la información representada por Internet ha inyectado nueva vitalidad a la industria manufacturera y han surgido sistemas tecnológicos como la fabricación integrada por computadora, la fabricación ágil y la fabricación virtual. Desde la aparición de las máquinas herramienta CNC en la década de 1950, hasta la aparición del diseño asistido por computadora, el control numérico por computadora y la fabricación asistida por computadora en la década de 1960, hasta la aparición de los sistemas de fabricación integrados por computadora en la década de 1970, la industria manufacturera se ha desarrollado rápidamente. A lo largo de un camino de profundización de la informatización, ahora se ha desarrollado hasta la etapa de fabricación virtual con la ayuda de tecnología de simulación por computadora y fabricación inteligente con la ayuda de inteligencia artificial.
En cuarto lugar, la innovación en los modelos organizativos es el alma del desarrollo de la fabricación avanzada. Ford en los Estados Unidos inventó la línea de montaje, que anuló el modelo tradicional europeo de organización de producción estilo taller y mejoró enormemente la productividad. Es una innovación típica del modelo de organización de fabricación. En la etapa de la sociedad industrial desde mediados del siglo IX hasta mediados del siglo XX, el sistema y modelo de fabricación eran una producción en masa rígida, y la línea de montaje y el sistema de trabajo Taylor se utilizaban ampliamente.
En la segunda mitad del siglo XX, la diversificación de la demanda del mercado obligó a la fabricación industrial a evolucionar hacia variedades múltiples, lotes pequeños y ciclos de producción más cortos. El modelo de fabricación rígido es reemplazado gradualmente por el modelo de fabricación flexible, y la organización de producción correspondiente también ha evolucionado de una gestión burocrática piramidal a una gestión plana y matricial.
Por ejemplo, el desarrollo de productos y la producción del método de producción ajustada de la compañía Toyota de Japón se basan en las ventas, la organización de la producción de variedades múltiples y de lotes pequeños de acuerdo con contratos de pedido y la organización de los trabajadores en grupos de trabajo en la organización de producción. para completar tareas de producción y participar en la gestión empresarial. Para satisfacer rápidamente los requisitos de los consumidores de productos y servicios de alta calidad y alto rendimiento, algunas grandes empresas en los Estados Unidos adoptan un modelo organizacional de respuesta rápida, utilizando redes corporativas para lograr comunicación y trabajo paralelo entre grupos de trabajo internos, y utilizando la Internet para lograr el diseño y la fabricación fuera del sitio, establecer la alianza dinámica óptima de manera oportuna. En la etapa de fabricación en red, algunas empresas se han convertido en empresas de plataforma y están conectadas con un gran número de pequeñas y medianas empresas a través de plataformas de I+D, plataformas de marketing y plataformas de información. La planitud tiene una nueva connotación, la gestión vertical centralizada es reemplazada por la cooperación descentralizada y los productores y consumidores están conectados más directamente.
En quinto lugar, la innovación de modelos es una expresión concentrada de la evolución de la fabricación avanzada. La innovación en los modelos de fabricación gira principalmente en torno al grado de respuesta a las necesidades de los consumidores. Con la gran mejora de la eficiencia de la producción y el gran enriquecimiento de los productos, la competencia en el mercado de productos manufacturados industriales se ha vuelto cada vez más feroz y los consumidores tienen cada vez más voz. Cómo satisfacer mejor y más rápidamente las necesidades individuales de los consumidores se ha convertido en un factor importante en la innovación de los modelos de fabricación. La ingeniería concurrente adoptada por empresas estadounidenses como Boeing y General Electric enfatiza el diseño y desarrollo colaborativo paralelo de productos y procesos relacionados, acortando el ciclo de desarrollo de productos. El modelo de producción modular implementado por Volkswagen en Alemania combina la ventaja de costos de la fabricación a gran escala con la personalización para satisfacer las necesidades individuales de los consumidores, logrando una producción personalizada a gran escala, que no solo satisface las necesidades más personalizadas de los consumidores, sino que también acelera enormemente. aumentar el tiempo de respuesta.
Para poder servir mejor a los consumidores, existe una nueva tendencia en la industria manufacturera de transformarse de una fabricación simple a un modelo de fabricación orientado a servicios. Bajo el modelo de fabricación orientada a servicios, las empresas manufactureras ofrecen a los clientes soluciones integrales en forma de "productos + servicios". Por ejemplo, la compañía británica Rolls-Royce no sólo ofrece a sus clientes servicios de mantenimiento tradicionales, sino que también integra servicios de valor añadido para garantizar el buen uso de los aviones de servicio de las aerolíneas.
En resumen, la fabricación avanzada está centrada en el cliente, responde constantemente a los cambios en la demanda del mercado, integra la innovación tecnológica, la innovación organizacional y la innovación de modelos para lograr alta calidad, eficiencia, bajo consumo, limpieza y producción flexible, por lo tanto Término general para un sistema de fabricación que logra beneficios económicos y sociales ideales. La "fabricación inteligente" es la etapa actual del desarrollo de la fabricación avanzada, que integra tecnologías de la información de nueva generación como Internet de las cosas, la computación en la nube y big data, y se transforma del control centralizado al control descentralizado y fortalecido. Internet de las cosas e Internet, y tres integraciones (integración vertical, integración de extremo a extremo, integración horizontal) para lograr la última forma de producción inteligente y socializada. Comprender la "fabricación inteligente" desde las tres dimensiones de la innovación tecnológica, la innovación organizacional y la innovación de modelos ayudará a comprender mejor el posicionamiento actual y la dirección futura de la industria manufacturera de mi país y evitará la tendencia a la innovación ciega y el afán de éxito.
Cómo pasar de la "fabricación" a la "fabricación inteligente"
Wang Xiwen, Centro de Cooperación Económica y Técnica Internacional, Ministerio de Industria y Tecnología de la Información
Con La Internet móvil y la Internet de las cosas, la computación en la nube y la tecnología de big data han madurado y se acerca una nueva ronda de revolución industrial. La industria manufacturera está experimentando enormes cambios. Ya sea la "Internet industrial" en los Estados Unidos o la "Industria 4.0" en Alemania, ya sea el papel de los participantes en la fabricación o el concepto, modelo o fuerza impulsora de la fabricación, la subversión y la reconstrucción están en juego;
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En el último siglo, el modelo de producción en masa ha dominado el campo manufacturero global, promoviendo en gran medida el rápido desarrollo de la economía global y llevando a toda la sociedad a una nueva escenario. Sin embargo, con el desarrollo de la economía mundial y la competencia de mercado cada vez más feroz, las opiniones y valores de consumo de los consumidores se están volviendo cada vez más diversificados y personalizados. Posteriormente, la incertidumbre de la demanda del mercado se hizo cada vez más evidente y los métodos de producción a gran escala ya no pudieron adaptarse a este entorno cambiante del mercado. Además, el aumento de los costes de la mano de obra y de las materias primas ejercerá objetivamente una gran presión sobre la futura industria manufacturera. Además, la economía industrial tradicional impulsada por herramientas de conversión de energía será difícil de mantener debido al entorno externo, como la relativa escasez de recursos, el aumento de la presión ambiental y el aumento del exceso de capacidad.
Hasta cierto punto, el modelo tradicional de desarrollo industrial ha perdido su competitividad.
Desde el siglo XX, la industria manufacturera se ha enfrentado a oportunidades y desafíos provocados por el ajuste de la estructura industrial global. Especialmente después de la crisis financiera internacional de 2008, los principales países desarrollados comenzaron a volver a poner énfasis en la manufactura para encontrar nuevas formas de promover el crecimiento económico. Tomemos como ejemplos a Estados Unidos y Alemania. En la nueva era industrial, Estados Unidos ha lanzado una estrategia de "regreso a la fabricación" y Alemania ha lanzado una estrategia de "Industria 4.0". Se puede decir que los dos países compiten por la fuerza en la manufactura, pero su propósito es tomar la posición de liderazgo en la futura industria manufacturera. Con la fuerte promoción de la "relocalización manufacturera" en los Estados Unidos y el aumento de los costos internos de la mano de obra y la tierra en China, es insostenible para la industria manufacturera de China depender de las tradicionales ventajas comparativas de costos para participar en la competencia internacional. Acelerar el desarrollo de la fabricación inteligente y cultivar nuevas ventajas son opciones estratégicas importantes para tomar la iniciativa en la nueva ronda de competencia industrial internacional y promover la transformación y modernización industriales.
En el contexto complejo de la intensificación de la competencia manufacturera internacional, la desaparición de las ventajas comparativas tradicionales y la gestación de una nueva ronda de revolución industrial, la industria manufacturera de China enfrenta graves desafíos y enormes oportunidades. Frente a las oportunidades y los desafíos, la única opción es construir una potencia manufacturera, aprovechar las raras oportunidades estratégicas actuales, responder activamente a los desafíos, fortalecer la planificación general, transformar y actualizar de la "fabricación" a la "fabricación inteligente" y completar la transición de China. estrategia de volverse grande y fuerte.
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Para el futuro de la manufactura, los países industriales desarrollados han presentado sus propias visiones. Estados Unidos aprovechó Internet y permitió que Internet anexara la industria manufacturera sobre la base de la fabricación, Alemania internetizó su industria manufacturera;
China está en el proceso de acelerar la industrialización y la manufactura es un pilar y base importante de la economía nacional. La reunión ejecutiva del Consejo de Estado celebrada en marzo de este año enfatizó la necesidad de cumplir con la tendencia de desarrollo de "Internet +", tomar como línea principal la profunda integración de la informatización y la industrialización y centrarse en el desarrollo de tecnologías de la información de nueva generación, alta Máquinas herramienta y robots CNC de última generación, equipos aeroespaciales, equipos de ingeniería marina y barcos de alta tecnología, equipos avanzados de tránsito ferroviario, vehículos de nueva energía y ahorro de energía, equipos de energía eléctrica, nuevos materiales, biomedicina y equipos médicos de alto rendimiento, maquinaria agrícola. y equipos para fortalecer las capacidades industriales básicas. Se puede decir que la "industria de procesamiento de Internet" promoverá la transformación y mejora de la industria manufacturera de China y logrará el gran objetivo de "Hecho en China 2025".
Cuando hablamos antes de la industria manufacturera, tenemos que mencionar la curva de la sonrisa. En el sistema industrial internacional de división del trabajo, las empresas de los países desarrollados suelen ocupar puestos de alto nivel en cadenas industriales como I+D y servicios posventa, mientras que los fabricantes de los países en desarrollo se ven apretujados en los eslabones manufactureros de zonas de baja rentabilidad. En lo que respecta a la cadena industrial global, aunque el "Made in China" es abrumador, la mayor parte de la manufactura china se encuentra en los eslabones de producción y manufactura en el área media de la "curva de la sonrisa", donde se encuentra una gran cantidad de mano de obra. invertido, lo que resulta en escasas ganancias. En el pasado, la gente creía que para deshacernos del bajo valor agregado de la manufactura tradicional, debíamos extendernos a ambos extremos de la "curva de la sonrisa", realizar la modernización industrial a través de tecnologías avanzadas y nuevas y desarrollar industrias de servicios periféricas en el industria manufacturera. Desde una perspectiva industrial, el vínculo "investigación y diseño" tiene como objetivo desarrollar industrias de alta tecnología, mientras que el vínculo "marketing y servicios" tiene como objetivo aumentar la proporción de la industria de servicios en torno a la manufactura. Sin embargo, este proceso encontrará muchos desafíos y no puede salir sustancialmente de la parte inferior de la curva de la sonrisa, ni puede salir de la parte inferior de la curva de la sonrisa en poco tiempo.
Sin embargo, en la era de la "industria de procesamiento de Internet", muchas cuestiones están cambiando. El modelo tradicional de creación y distribución de valor en la industria manufacturera está cambiando. Con la ayuda de la plataforma de Internet, las empresas, los clientes y las partes interesadas participan en todos los aspectos de la industria manufacturera, como la creación de valor, la transferencia de valor y la realización de valor. Debido a que la "industria de procesamiento de Internet" no es solo "disfrute de la información", también llevará a cabo ampliamente el "disfrute físico", formando así un nuevo modelo de creación e intercambio de valor, creando una nueva "economía del disfrute" y promoviendo el emprendimiento y la innovación masiva. .
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En mayo de este año se lanzó "Made in China 2025". Este plan presta más atención al mediano y largo plazo, centrándose principalmente en las áreas donde la industria china necesita fortalecerse, y traza una hoja de ruta clara para que China se convierta en una potencia industrial moderna.
En primer lugar, enfatizar la integración de la tecnología de la información y la fabricación de nueva generación. En los últimos años, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información se ha comprometido a promover la "integración de la informatización y la informatización", que ha tenido un impacto significativo en la fabricación tradicional a través de la integración y penetración de la tecnología de la información. Sin embargo, con la llegada de una nueva ronda de revolución industrial, las tecnologías de la información de nueva generación, como la computación en la nube, los macrodatos y el Internet de las cosas, desempeñarán un papel cada vez más importante en la fabricación del futuro.
Por lo tanto, sobre la base de la integración de "dos informatizaciones", debemos acelerar la integración de la tecnología de la información y la fabricación de nueva generación para lograr el objetivo gradual de "Hecho en China 2025".
"Made in China 2025" enfatiza la promoción de la fabricación inteligente como dirección principal y promueve el proceso de fabricación inteligente. Poner a prueba la construcción de fábricas inteligentes/talleres digitales en áreas clave, acelerar la aplicación de la interacción inteligente hombre-máquina, robots industriales, gestión logística inteligente, fabricación aditiva y otras tecnologías y equipos en el proceso de producción, y promover la optimización de la simulación, el control digital, y seguimiento en tiempo real del proceso de fabricación y control adaptativo. Acelerar la promoción y aplicación de sistemas de gestión del ciclo de vida del producto, gestión de relaciones con el cliente y gestión de la cadena de suministro, promover la integración de vínculos clave como gestión y control de grupos, diseño y fabricación, integración de producción, suministro y marketing, y conexión entre negocios. y finanzas, y lograr una gestión y un control inteligentes. Esto señala la dirección para el próximo paso de transformación y modernización de la "fabricación" a la "fabricación inteligente".
El segundo es cambiar el enfoque de lo impulsado por los recursos a lo impulsado por la información. Con el desarrollo de tecnologías de la información de nueva generación, como Internet móvil, computación en la nube y big data, cada vez más dispositivos inteligentes multifuncionales y potentes en los talleres de las fábricas se interconectan de forma inalámbrica con Internet o con equipos. De ahí se deriva el Internet de las Cosas y el Internet de los Servicios, que promueven la integración del mundo físico y el mundo de la información en forma de sistemas ciberfísicos. En otras palabras, los sistemas ciberfísicos permitirán a la industria manufacturera interconectar recursos, información, bienes, equipos y personas para formar una fabricación inteligente.
"Made in China 2025" se centra en la fabricación inteligente. A través de la interconexión, la computación en la nube y los grandes datos, la nueva generación de tecnología de la información se combina con la tecnología de información y automatización anterior, los equipos de producción y los equipos de la fábrica se integran verticalmente y toda la fábrica está conectada para formar un sistema ciberfísico que Pueden cooperar entre sí y responderse mutuamente desde la distancia. El modo de producción ha pasado de estar impulsado por los recursos a estar impulsado por la información. El proceso de fabricación de productos basado en información encarna el valor de la fabricación inteligente, es decir, puede organizar científicamente el proceso de producción, mejorar la productividad, realizar una producción personalizada y ajustar el uso de los recursos de la manera más ahorradora de energía, logrando así verdaderamente la transformación y modernización de la industria manufacturera.