我国制造业智能化转型加速 生产全流程自动化水平亟待提升

(问题) 原材料价格波动、用工成本上升、安全环保要求趋严等因素叠加下,一些制造企业仍主要依靠高强度人工维持生产:物料进出厂计量排队时间长、卸货入库效率不高;固体原料配料更多凭经验;部分装置控制回路长期需要手动干预;包装、码垛、装车等环节重复劳动多、强度大;设备故障多以“事后抢修”处理,巡检主要靠人工巡走;生产表面上“能转起来”,但效率损失、质量波动和安全风险持续挤压利润空间。 (原因) 业内人士认为,生产环节智能化推进不均衡,主要受三上制约:一是自动化基础偏弱,控制回路投入自动的比例不高,工艺波动时更习惯用经验“手动稳住”;二是生产数据链条断点较多,计量、化验、仓储、工艺控制之间衔接不畅,优化空间难以被量化识别;三是改造路径不够清晰,部分企业将“上系统”等同于“智能化”,忽视了从工艺机理、控制策略到组织考核的整体重构。 (影响) 这些短板往往会“连锁放大”。效率端,计量与装卸节拍不匹配,车辆和人员容易长时间等待,吞吐能力受限;在质量端,配料与过程控制波动会带来能耗上升、收率下降,甚至批次质量不稳定;在安全端,设备状态监测不足、异常识别滞后,容易引发非计划停车,安全环保压力随之上升。尤其在连续化生产行业,控制水平与设备可靠性决定了产线稳定边界,任何单点低效都可能传导为全流程损失。 (对策) 围绕“生产全流程智能化”,业内普遍建议从可复制、见效快的关键节点先做起,逐步形成由点到面的升级路径。 一是从“进出厂计量”切入,建设无人值守计量与流程联动。通过车牌识别、自动引导、数据自动上传等方式,实现汽车衡、轨道衡计量业务闭环,减少人为干预和管理漏洞,提高通行效率并强化合规性。部分企业实践显示,过磅时间从分钟级压缩到秒级后,排队现象明显缓解,物流组织也更可控。 二是围绕“入库—堆存—取料—配料”提升自动化作业能力。针对硫磺、矿石、煤炭等散装原料,可引入具备视觉感知与策略执行能力的堆取料装备,实现自动堆存、分类管理与按需取料;针对袋装原料,可通过破袋、输送与定量投加联动,降低人工暴露与误投风险。 三是把提升“过程自控率”作为重点。过程自动化的关键在于让控制回路“能自动、常自动、少退出”。对常规控制回路,可通过参数整定与管理考核提升自动投入比例;对耦合强、波动大的复杂过程,需要生产与自控团队共同梳理工艺机理,优化控制方案,并在此基础上引入先进控制手段,推动从“局部自动”走向“全流程稳定”。业内认为,先进控制的价值不在于软件本身,而在于对工艺全流程的模型化理解与对耦合问题的系统拆解,目标是减少人为干预,逐步实现“少人化运行”。 四是把“检修前移”作为保障,推进预测性维护。对动设备开展振动、温度、载荷等在线监测,通过趋势分析与诊断模型及时预警,选择更经济、更安全的检修窗口;对静设备可结合腐蚀监测等手段,优化检验与更换周期,减少盲目停机和过度维护。 五是以“智能巡检”补齐现场感知。通过巡检机器人与多源监控手段,加强对关键区域、关键设备、关键工况的持续观测,减少人员在高温、有毒有害、易燃易爆等场景的暴露风险,推动安全管理从“人盯人”转向“系统盯风险”。 在资金与窗口期上,当前各地加大设备更新和技术改造力度,为企业补齐自动化短板、替换高能耗高风险设备提供了政策与市场机会。业内建议,新建项目应以全流程自动化为目标做好顶层设计;存量装置宜采取“先易后难、示范带动”的方式推进,先形成标准化方案,再快速复制推广。 (前景) 随着工业软件、传感器与控制技术持续进步,制造业智能化改造正从“单点自动化”走向“全流程协同”,从单纯“提效率”走向“提韧性”。未来竞争将更多体现在稳定运行能力、能效水平、质量一致性与本质安全水平上。谁能率先打通数据链条、做强过程控制、管好设备健康、看住现场风险,谁就更可能在波动市场中保持成本优势与交付能力。

智能化改造改变的不只是设备和系统,更是生产组织方式与管理能力。抓住全流程主线,夯实自动化基础,强化数据与模型驱动,才能让效率提升、质量稳定与安全环保形成合力。对企业而言,越早完成从“人盯现场”到“系统管过程”的转变,越能在新一轮产业竞争中掌握主动。