大力发展工业软件 促进工业转型升级

时间:2022-09-12 02:51:54

大力发展工业软件 促进工业转型升级

当前我国工业发展面临着创新能力不足,整体处于产业价值链中低端,资源环境压力大等严峻挑战,转型升级时当前我国工业发展的主旋律。利用以信息技术为核心的高新技术,使我国制造业从生产型制造向服务型制造、从粗放型制造向绿色制造、从低技术制造向智能制造方向发展是转型升级的主攻方向。工业软件是新型工业装备的核心要素。工业软件是我国工业转型升级的转换器、倍增器和助推器。发展自主安全可控的工业软件将极大推动我国工业转型升级的步伐。

工业转型升级面临的形式分析

我国工业发展面临着五大形势,具体来说,第一,自主创新能力弱:缺乏核心技术和自主品牌,产品附加值低、竞争力不强。第二,产业结构不合理:恶性同质化竞争严重,市场对外依存度高,产业集中度低,大量企业处于价值链低端。第三,资源环境压力大:资源不足,对外依赖大;能源消耗大,利用率低;资源结构不合理,环境保护压力大。第四,中小企业发展形势严峻:产品研发创新能力不强;管理水平落后;产业链、集群协作能力低;市场开拓能力差。第五,物流社会化、专业化程度较低:物流业社会化、专业化、集成化、协同化、标准化水平低,物流技术基础差,服务能力弱,制约制造业发展。

我国工业发展过程中仍然面临着自主创新能力弱、产业结构不合理、资源环境压力大、生产物流成本高。中小企业发展形势严峻等诸多挑战,总体上仍处于世界产业价值链的中低端。在相对较长的时期内,“转型升级”仍将是我国工业发展的主旋律。

随着全球经济一体化和信息技术的飞速发展,全球制造业正在迈向依靠科技进步、高技术与制造业的融合、资源消耗少环境污染小及产品附加值高的高端制造形态发展。结合世界制造业的发展趋势,智能制造,绿色制造和服务型制造等高端制造是我国制造业转型升级的重点方向。

智能制造:嵌入式,网络技术、传感技术等与工业产品的融合,使得产品、装备向数字化、网络化和智能化方向发展,极大提高了产品的附加值。例如,汽车电子:围绕嵌入式的改造是未来汽车电子发展的趋势,占整车价值的30-40%;高端汽车中,汽车电子的收益率可达70%。

绿色制造世界各国制造企业积极应用绿色材料、绿色能源,研发绿色产品,加强能源调度和控制,强调可持续发展,注重节能环保,节能减排。例如,三菱电机整合了三菱“可视化”技术,从掌握能耗的现状入手,结合设备改善和管理改善,不断的核查节能效果,从而达到可持续的节能。

服务型制造制造业正加快从生产型制造向服务型制造转型;同时将非核心业务专业化外包,实现成本的最小化,制造服务化已成为制造企业走向价值链高端的重要途径。例如,通用电气传统制造仅占其产值总量的30%左右,70%的业务是由与其主业密切关联的“技术+管理+服务”构成;陕鼓从单一产品向产品系统、整体解决方案、运行维护转型。2007年,陕鼓自制加工完成的产值仅占32%,其余68%来自服务。

工业转型升级的主要途径

我国工业要实现从技术含量低、创新不足、资源环境压力大的产业价值链低端迈向依靠科技进步、自主创新能力强、资源消耗少和环境友好的产业价值链高端。需要综合应用集成协同技术、制造服务技术、工业物联技术于产品设计,生产、管理以及全生命周期,形成工业转型升级的新技术,新途径和新模式,具体包括:产品高端化。研发设计知识化,生产制造智能化、全生命周期绿色化、制造服务化、企业数字化等途径。

途径1:信息技术融入加速推动产品高端化

应用嵌入式系统、传感器、RFID、移动互联网、多媒体等技术到产品(装备)中,提高产品的数字化、智能化、网络化程度,增强产品加工制造、物流运输、运行维护等过程中的信息动态感知、智能处理与优化控制能力,促进产品和品牌创新,增加产品附加值。

例如,徐工集团利用嵌入式系统、RFTD、移动互联网、实时监控和远程故障诊断等M2M技术,实现工程机械群自动组网、信息采集、协同作业以及远程故障诊断与预测。

途径2:知识研发创新促进企业从跟踪仿制向正向创新设计转变

在CAD、CAE、PDM等工业软件基础上,融合产品专业知识、业务流程、标准规范,专业软构件,建立产品正向创新设计的集成平台,支持分布式协同设计、多学科仿真优化、虚拟仿真与物理验证,提高产品自主创新能力。

例如,我国新一代运载火箭CZ-5,通过建立集成化研发平台:完成了全箭各系统模装协调、确定了总体布局方案;完成了静态与动态干涉检查、动静态间距检查、维修性检查和人机工程检查,提前暴露并消除了十多处总体布局不协调问题;基本替代了实物模装,使模装周期由2年缩短到2个月,节省成本数千万元。

途径3:生产过程智能化促进从粗放型生产向精益生产转变

生产制造智能化通过提高生产设备的数字化、智能化和网络化程度以及生产过程的自动化、柔性化和集成化水平,实现生产制造涉及的人员、物料、设备的优化配置和集成化管控。促进生产效率的显著提高。

例如,丰田汽车实现基于RFID的供应链上汽车零部件的跟踪,及时准确地获取关键零部件的详细信息。

途径4:全生命周期绿色制造促进节能环保转变

采用全生命周期评价、制造执行系统、物联网等新型信息技术,强化研发设计、生产制造、销售、供应、运行,报废回收等产品全生命周期的环境影响评价与优化,提高资源利用率,减少能源消耗和环境污染,实现经济效益和社会效益协调优化。

例如,日立公司利用Guide for Assessing Design for Environment软件,分析电视机制造、使用等全生命周期中的能耗和材料使用等数据,改进W42系列等离子电视机型,提高产品在全生命周期中的节能环保特性。

途径5:信息化与制造业融合促进从生产型制造向服务型制造转变

以云计算、数据融合处理与分析、远程监控与诊断等技术为支撑,拓展产品研发设计、工程总包、大修维修MRO、系统集成、物流、电子商务、租赁等服务,促进企业从产品生产销售向专业服务商、总包商、系统集成服务商,专业化公共服务商转型。

例如,罗一罗公司采用数据采集与融合分析,远程监测与控制等技术,建立网络远程状态监控和诊断系统和后勤保障系统。支撑运营模式变革,扩展发动机维护、租赁和数据分析管理等服务,拓展了新业务,增加了服务型收入。2007年服务收入达到公司总收入的53.7%。

途径6:综合集成促进传统企业向数字企业转变

应用新一代集成协同技术,实现全业务过程数字化综合集成,拓展和优化企业价值链,形成应对动态不确定的市场竞争的企业战略选择执行能力和资源优化配置能力。

例如,波音公司利用集成与协同技术。构建了支持合作伙伴、供应商、客户之间协同研制、供应和服务的集成平台,对波音787飞机实现全球化协同研制起到了关键作用。

工业软件在转型升级中的作用

首先,工业软件是工业转型升级的“转换器”

我国工业需要通过新型工业化道路,实现从价值链低端迈向价值链高端,实现工业转型升级。总理说过,软件“在制造业当中,起到的作用很大”,“由制造到创造,软件是个桥梁”。工业软件是信息化与工业化的融合剂,没有工业软件,工业化就只能停留在机械化,电气化、自动化的水平。大力发展工业软件,是两化融合向纵深和高水平发展,向核心领域前进的重要举措。通过工业软件的发展,促进新型工业技术的研究,构建新型工业装备,打造新型工业产品,从而形成工业软能力。

第二,工业软件是提升工业能力的“倍增器”

工业软件支撑信息技术与研发设计的深度融合,使产品设计呈现网络化、协同化、虚拟化、个性化等特点,极大提高了产品设计创新能力。工业软件支撑信息技术与生产制造的深度融合,使生产制造呈现敏捷化,柔性化、绿色化、智能化,加强了企业信息化的集成度,提高了产品质量和生产制造的快速响应能力。工业软件支撑信息技术与企业经营管理的深度融合,使管理业务的精细化、组织结构的扁平化、决策科学化,提高了企业经营管理能力。

第三,工业软件是打造新型工业装备的助推器

工业软件嵌入到传统意义的工业装备中,使得机械化、电气化、自动化的工业装备具备了数字化、网络化,智能化特征,形成了新型工业硬装备。工业软件通过与业务流程、知识、经验、标准以及规范的集成,形成了工业软装备。

第四,嵌入式技术支撑产品智能化

研发基于底层嵌入式架构的高可靠实时控制、远程监测、智能诊断技术和系统,开展面向产品创新的嵌入式技术集成应用,形成智能化产品,提升产品核心技术水平和附加值。通过嵌入式技术与制造业产品、装备和生产过程的融合,提高产品核心技术水平和附加值,提升装备运行指标,促进节能减排。嵌入式技术与工业产品技术相融合,促进产品、装备向智能化方向发展。

第五,专业化构件支撑产品研发知识化

将知识与软件工具集成形成专业化构件,如将设计知识(经验)与仿真软件集成形成专业化仿真构件。知识含量高的专业性集成构件的开发是深度集成和智能协同的基础,专业化构件将提高分布式自主、智能协同能力。

第六,行业解决方案支撑企业综合集成

全生命周期管理支撑产品协同研制:产品全生命周期管理软件(PLM)作为两化深度融合的集成框架平台,在企业内综合集成阶段,实现面向产品的综合集成,对企业内部资源和流程共享、重组和优化;在企业间综合集成阶段,实现企业间协同研制以及资源共享。

企业综合管控支撑过程综合集成:企业综合管控软件(ERP、PM、BI)作为两化深度融合的集成框架平台,在企业内综合集成阶段,实现面向过程的综合集成,对企业内部资源和流程共享、重组和优化在企业间综合集成阶段,面向产业链,实现多企业协同供应链综合集成。

数字化能力平台支撑全球业务协作面向全球化业务分工与协作需求,以企业数字化平台为基础,建立面向产业链的业务协同与资源配置集成服务平台,开展集团企业协同研制、协同供应和协同服务的应用示范。

第七,业务服务平台支撑新产业形态

装备制造企业工程成套服务平台:结合装备制造企业从单一产品提供商向整体方案解决商和系统集成商转变的趋势,研发工程整体方案快速设计、快速报价,分包商协同等服务业务支持平台,开展示范应用,提高企业工程总包服务能力。

产业链协同服务平台:围绕汽车、摩托车、家电等产业链协作特征明显的重点产业,研发支持供应链、营销链、服务链和物流链等产业价值链业务协同与优化的服务平台,服务于中小企业,提升产业链的整体竞争能力。

第三方专业化制造服务平台:研究支持第三方专业化制造服务的信息化解决方案,开发面向物流拉动的现代制造服务、专业化产品研发服务等第三方专业化服务平台,服务制造企业,推动制造业及生产业发展。

制造资源云服务平台:面向服装、机械、模具、电子等企业区域聚集且制造资源共性特征明显的产业或区域,开发构建整合制造企业所需的各种软硬件制造资源并提供4A服务的云制造服务平台,为企业提品设计、生产制造,经营管理以及标准、知识等共性业务资源服务,促进制造企业资源共享。

上一篇:数据的智慧 下一篇:绿色 智能化是机床产业发展主旋律