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發布時間:2025-01-13 08:31:35
在當今數字化時代的大背景下,電氣機械及器材制造業作為重要的工業領域,也積極謀求數字化轉型以提升競爭力、提高生產效率并優化產品質量。然而,這一轉型過程并非一帆風順,面臨著諸多復雜且亟待解決的難點,以下將對這些難點進行深入剖析。
一、技術融合與系統集成難題
(一)多技術交叉應用的復雜性
電氣機械及器材制造涉及到機械工程、電氣工程、自動化技術、信息技術以及新材料技術等多個領域的知識與技術應用。例如,在高端電機制造中,既要保證機械結構的精密性與穩定性,又要實現復雜的電磁設計、電子控制以及與智能化監測系統的融合。不同技術體系有著各自獨立的發展路徑、標準規范和接口要求,要將它們有機整合在一起,實現協同工作,難度極大。這需要企業具備跨學科的專業人才團隊,且要花費大量時間和精力去攻克技術兼容性、數據交互等方面的問題,以確保各技術環節在產品全生命周期內無縫對接。
(二)系統異構與集成挑戰
電氣機械及器材制造企業通常在長期發展過程中積累了眾多不同類型、不同時期開發的業務系統,像企業資源計劃(ERP)系統、產品生命周期管理(PLM)系統、制造執行系統(MES)以及各類自動化生產設備自帶的控制系統等。這些系統在數據格式(如有的采用結構化數據,有的是半結構化或非結構化數據)、通信協議(常見的有 Modbus、OPC 等多種不同協議)和架構設計上存在顯著差異,形成了異構系統環境。將這些異構系統集成到一個統一的數字化平臺,實現數據的互聯互通、業務流程的順暢協同,是一項艱巨的任務。不僅涉及復雜的接口開發與調試,還可能因系統改造影響正常生產運營,而且集成過程中的成本投入也往往較高,使得許多企業望而卻步。
二、數據管理與應用困境
(一)數據來源廣泛且質量參差不齊
在電氣機械及器材制造過程中,數據來源極為廣泛,涵蓋產品設計圖紙、原材料特性參數、生產工藝數據、設備運行狀態數據、質量檢測數據以及市場銷售反饋數據等。由于涉及環節眾多,數據收集方式多樣,導致數據質量難以保證。例如,人工錄入數據時可能出現的錯誤、傳感器故障造成的數據偏差、數據傳輸過程中的丟包或失真等情況時有發生,使得數據的準確性、完整性和及時性都受到影響。而低質量的數據會嚴重干擾后續基于數據的分析、決策以及智能化應用的有效性,如依據不準確的設備運行數據去預測設備故障,可能得出錯誤的預警結果,無法真正實現預防性維護。
(二)數據安全與隱私保護壓力大
電氣機械及器材制造業涉及大量的企業核心機密,包括獨特的產品設計方案、關鍵制造工藝參數、客戶訂單信息以及客戶的使用習慣數據等。隨著數字化轉型的推進,數據的存儲、傳輸和共享范圍不斷擴大,這使得數據面臨著更高的安全風險,如網絡攻擊、數據泄露等。一旦發生數據安全事件,不僅會損害企業的商業利益和市場競爭力,還可能引發嚴重的法律問題和客戶信任危機。因此,企業需要建立健全強大的數據安全防護體系,采用加密技術、訪問控制、備份恢復等多種手段來保障數據安全,但這在技術投入、人員管理以及資金保障方面都對企業提出了很高的要求。
(三)數據價值挖掘難度高
盡管企業在生產經營過程中積累了海量的數據,但要從中提取出有價值的信息并轉化為實際生產力并非易事。電氣機械及器材制造業的數據具有復雜性、動態性和專業性強等特點,往往需要運用先進的數據分析方法、人工智能算法以及行業特定的知識模型來挖掘其內在價值。例如,要通過分析大量的產品故障數據來優化產品設計,就需要深入了解電氣原理、機械結構以及不同工況下各因素的相互作用關系,建立復雜的數據分析模型,而目前企業普遍缺乏既懂數據科學又熟悉電氣機械專業知識的復合型人才,也缺少成熟的數據挖掘流程和工具,導致數據資源難以充分發揮作用,無法有效助力企業的產品創新、質量提升和運營優化。
三、生產制造環節的數字化挑戰
(一)生產工藝數字化改造難度大
電氣機械及器材制造的生產工藝往往具有較高的專業性和復雜性,很多工藝環節依賴于經驗豐富的技術工人的手工操作和專業判斷,像一些精密電器元件的焊接、裝配以及電機繞組的繞制等。將這些傳統的、依賴人工經驗的工藝環節進行數字化改造,使其適應自動化、智能化生產的要求,面臨諸多困難。一方面,很難用精確的數字模型和算法完全替代人工經驗;另一方面,對生產設備進行數字化升級通常需要高昂的投資,并且可能存在新設備與現有生產流程、其他設備的兼容性問題,企業需要謹慎權衡改造的成本與收益,這使得部分企業在推進生產工藝數字化改造時進展緩慢。
(二)生產設備數字化水平參差不齊
行業內不同企業,甚至同一企業內不同車間的生產設備數字化程度差異明顯。一些老舊設備可能根本沒有數字化接口,無法實現數據采集、遠程監控和自動化控制,只能依靠人工巡檢和手動操作來維持運行;而新購置的設備雖然具備一定的數字化功能,但由于不同廠家的設備在數據格式、通信協議等方面不一致,導致設備之間難以實現互聯互通和協同工作。這種參差不齊的設備數字化水平,嚴重阻礙了整個生產制造環節的數字化協同,無法實現統一的生產調度、質量管控和設備管理,例如,難以基于全生產線的設備數據來優化生產計劃和進行故障預警。
四、供應鏈數字化協同障礙
(一)產業鏈上下游數字化能力差異大
電氣機械及器材制造業的產業鏈較長且參與主體眾多,涵蓋了原材料供應商、零部件制造商、整機裝配企業、經銷商以及物流企業等。然而,各環節企業的數字化能力參差不齊,上游的一些小型原材料供應商和零部件制造商可能仍處于傳統的經營模式,信息化程度較低,缺乏現代化的信息管理系統和數字化通信能力,難以與核心制造企業的數字化供應鏈平臺進行有效的對接和協同。這就導致在供應鏈協同過程中,信息傳遞不及時、不準確,訂單執行效率低下,影響整個產業鏈的響應速度和協同效果,例如,因零部件供應商無法及時將庫存信息反饋給整機裝配企業,可能導致生產缺料停工,延誤產品交付時間。
(二)供應鏈信息共享與信任機制不完善
在供應鏈數字化協同中,各參與主體出于對自身商業利益、核心數據安全等方面的考慮,往往不愿意充分共享信息,擔心信息泄露會給自己帶來不利影響。建立有效的供應鏈信息共享機制和信任關系成為一大難點。沒有充分的信息共享,就難以實現供應鏈的協同規劃、庫存優化、需求預測等功能,導致整個供應鏈成本增加、運營效率低下。例如,經銷商可能擔心將真實的庫存積壓情況告知制造商后,會影響自己后續的進貨價格和合作關系,從而隱瞞信息,使得制造商無法準確調整生產計劃,最終造成產品積壓或缺貨等問題。
五、組織架構與人才瓶頸
(一)傳統組織架構的適應性問題
傳統的電氣機械及器材制造企業大多采用層級分明、部門分工明確的組織架構,這種架構在過去保障了大規模生產的有序進行,但在數字化轉型的背景下,暴露出靈活性不足的問題。數字化轉型需要企業能夠快速響應市場變化、跨部門協同創新,而傳統架構下的信息傳遞緩慢、決策流程冗長,容易形成部門壁壘,阻礙了數字化項目的推進和數字化技術在企業內的有效應用。例如,在開展一個涉及研發、生產、銷售等多部門的數字化新產品開發項目時,各部門之間可能因職責劃分不清、利益訴求不同而難以高效配合,影響項目進度和最終效果。
(二)數字化人才短缺
電氣機械及器材制造業對既懂行業專業知識又掌握數字技術的復合型人才有著迫切的需求,如智能制造工程師、工業大數據分析師、數字化供應鏈專家等。然而,目前行業內這類人才相對匱乏,外部招聘面臨來自互聯網、電子信息等行業的激烈競爭,難以吸引到足夠數量的復合型人才;同時,企業內部培養體系不完善,缺乏針對復合型人才的系統培訓課程和實踐機會,使得現有員工難以快速提升數字化技能,滿足企業數字化轉型的需求。人才短缺問題嚴重制約了企業數字化轉型的速度和質量,導致一些先進的數字化理念和技術無法落地實施。
綜上所述,電氣機械及器材制造業的數字化轉型雖然前景廣闊,但面臨著諸多難點與挑戰。企業需要充分認識到這些問題,結合自身實際情況,制定針對性的解決方案,逐步攻克難關,才能在數字化浪潮中實現高質量的可持續發展,提升行業的整體競爭力。