面向“工业4.0”的港机装备制造业标准化工作及其推进策略

王　玥　王　苹　秦朔丽

上海振华重工(集团)股份有限公司



面向“工业4.0”的港机装备制造业标准化工作及其推进策略

王玥王苹秦朔丽

上海振华重工(集团)股份有限公司

摘要：随着信息技术与工业技术不断融合发展，制造业将逐步迈入“工业4.0”时代。结合当前环境下装备制造业信息化建设的进程，分析了港口机械装备制造企业现状，提出了企业标准化建设对实现“工业4.0”的重要性，探讨了推进港机装备制造业标准化的策略和路径。

关键词：港口机械； 工业4.0； 制造业； 标准化； 策略

1引言

“工业4.0”，即第四次工业革命，就是创造以智能制造为代表的先进制造模式，包括智能工厂、智能生产以及智能物流这3大主题。“工业4.0”旨在提升制造业的智能化水平，建立智慧工厂，在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。“工业4.0”目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。为了确保“德国制造业的未来发展地位”，德国将“工业4.0”上升为国家战略。2002年，中国提出了“两化融合”的指导思想，与德国推行的“工业4.0”战略不谋而合，《中国制造2025》是中国走向“工业4.0”的第一步。实施标准化是“工业4.0”得以实现的基础保障，因此，无论是德国的“工业4.0”还是中国的《中国制造2025》，其中都包括了标准化战略。

传统标准化是企业通过建立企业标准体系来达到加强标准化能力建设的目的，传统标准化活动通常以制定标准为目的，并以标准数量增长为目标，标准内容是对现有经验的总结提炼，对技术进步缺乏敏感性，其标准化体系缺乏整体性，无法适应“工业4.0”进行跨部门、跨行业甚至产业链上下游协调管理的新要求。综合标准化具有整体性和目的性的特点，适应解决综合性复杂问题，通过建立企业标准综合体，为企业的产品研制开发，提高产品质量，强化技术创新能力提供系统的技术平台。按照GB 12366-2009《综合标准化工作指南》要求，综合标准化的最终目标是建立起适应企业新发展的标准综合体。

标准化是“工业4.0”落地的关键。标准先行是“工业4.0”战略的突出特点。为了保障“工业4.0”顺利实施，德国将标准化排在行动首位。在《中国制造2025》战略任务中，对标准化工作作出了部署，要求加强标准体系建设，改革标准体系和标准化管理体制，组织实施制造业标准化提升计划，在智能制造等重点领域开展综合标准化工作。在已经启动和准备启动“工业4.0”建设的企业中已达成共识，即标准化是“工业4.0”得以实现的基础保障，必须做好相关标准化工作，才能向信息化过度，实现无缝对接。

2“工业4.0”环境下的港机装备制造业

2.1 现状与特征

以往国内企业在产业转型升级过程中往往更重视技术因素而忽略了管理因素，产品生产更注重速度和效益而忽略了标准管理。标准化的缺失，尤其是管理标准化的不足，实际上是国内企业发展进程中遭遇的一个重要难题。

管理与生产方式相对落后。与发达国家相比，企业的主要竞争力在于技术的不断创新，研发创新的产品，但企业很多时候忙于应付生产而忽略了标准化综合管理。现代化生产水平相对较低，还存在作坊式的加工工艺与制造、农业式管理、简单的以包代管体制，没有进行系统的、专业化、规模化的工业化规划与设计。一体化的工艺设计、专业化分工、定额核算积累、科学刚性的培训、科技和设备的有序更新等，缺乏前瞻性、全局性和系统性。

企业标准化程度亟需提高。由于码头条件和客户要求不同，港机产品多为单件定制，个性化程度高，几乎没有完全相同的产品。处在一个比较低的标准化基础上，很难在短期内形成大规模的智能生产。

2.2“工业4.0”时代的标准化工作推进策略

由于前期积累不够，不足以支撑“工业4.0”环境下的企业运行，面临着管理基础薄弱，标准体系不健全，重要标准缺失等一系列问题，是当前不少制造企业面临的问题。在这样的背景下，企业领导层对标准化工作有正确的认识并给予足够的重视，企业标准化工作者需要开展很多与信息化、智能工厂要求和“工业4.0”建设相关的新的标准化工作，才能适应工业40时代的不断发展。

“工业4.0”中的标准化战略要求标准化与信息化建设同步甚至要超前进行，能为产业发展勾勒出整体框架，指导企业发展和建设。“工业4.0”时代装备制造企业的标准化工作应着重从以下4方面推进：

(1)建立具有前瞻性的综合标准化体系。“工业4.0”时代的标准化体系应具备系统性、协调性、开放性、动态性与适应性等特点。系统性和协调性能够成体系地推进配套以及系统的研制应用，强化共性技术和模块接口；开放性能够保证各利益相关方的参与和调节；动态性和适应性则有助于避免技术不确定带来的整体性错误。这些正是综合标准化具备的特点。“工业4.0”所设想的系统中,数字化流通管道从设计研发开始一直延伸到用户端和机器运维端,需要进行顶层设计，全盘考虑，同时必须要做好与之相适应的具有前瞻性的综合标准化体系的顶层设计。

(2)基于三维模型的产品标准化。“工业4.0”的目标是提供高度灵活的个性化和数字化的产品及其服务，为了满足产品个性化的要求，模块化是最好的解决途径。通过产品的模块化设计，在用户提出个性化需求时，则像搭积木一样将各标准化模块重新组装即可。港机装备由于其独有的特点，一下子达到模块化设计很难，故首先进行产品的标准化、通用化、精益化设计，逐步向模块化过渡是合理的路径。

虚拟制造是“工业4.0”一个很重要的环节,要求企业的产品设计由二维设计向三维设计转变，利用三维模型来表达零部件，利用计算机将虚拟的零部件组成完整的虚拟的产品数字样机。在虚拟环境中对虚拟的产品进行设计优化、性能测试、制造和使用仿真，这就是“工业4.0”中的虚拟制造的内涵。基于三维模型的产品标准化是实现“工业4.0”智能制造的起点和落地的基础。

(3)数据标准化。大数据是几年前就已经出现的一个概念，随着“工业4.0”再一次提出并在“工业4.0”建设中起着很关键的作用。传统港机装备企业信息化水平偏低，基本上在工业2.0阶段，还未达到工业3.0，建设“工业4.0”不能急于求成。数据本身就是企业的一笔巨大财富，而企业在进行ERP、PLM和其他信息系统应用时，必须要做到信息唯一、资源共享，而信息代码是信息系统数据的唯一标识。

信息分类编码标准化是信息化建设的基础，是大数据的基础，也是“工业4.0”的基础。企业应根据信息化建设发展规划和信息系统中对信息分类编码对象的需求，编制新的信息分类编码标准或规范已成熟的编码规则，形成统一的编码体系，建立基础资源数据库标准化体系。通过信息化系统，实现对基础信息资源的收集与广泛共享。信息资源本质上就是数据。基础数据标准化包含如术语标准化、图样标准化、物料代码标准化、接口标准化、交换文档标准化等，在运用综合标准化方法建立企业标准体系时都应有所考虑。

(4)生产系统标准化。“工业4.0”需要一套完整的智能工厂设计方案，无论是对旧厂改造还是新工厂建设，都要对设备投资、工厂场地、工装夹具等进行精益设计。传统的港机装备制造企业往往注重了生产效率而忽视了管理，对厂区设置、工装夹具使用等没有统一的规划管理，这些是“工业4.0”面临的主要问题，MES系统的上线需要做好生产系统标准化工作，包括设备、工艺、流程的标准化等。

(5)业务流程标准化。在“工业4.0”环境下，信息化技术应用于产品整个生命周期，基于三维模

型的业务流程形式与传统的二维图纸形式相比，很多方面都需要做一些调整和改变。规范新的业务流程，使业务流程标准化，是实现对数据、过程及资源的自动化管理与控制的必要条件。业务流程标准化一是解决人员如何按照标准化的工作程序开展工作，二是解决人与人、人与设备、设备与设备之间顺利衔接，对各业务流程有效控制，从而适应自动化工作流程的需求。

3结语

“工业4.0”的目的是实现制造企业智能化，满足客户的个性化需求。“工业4.0”将推动企业标准化工作从“产品标准化”向“工厂标准化”发展。面对“工业4.0”，企业在制定发展战略和信息化战略规划的同时，制定与之相适应的企业标准化工作战略十分必要。对于传统港机装备制造企业来说，标准化工作应提前，运用综合标准化的方法根据信息化进程动态地制定、推广，并根据反馈适时进行修正。如果把信息化比作带领企业通往“工业4.0”的列车，标准化则是保证列车正常运行的铁轨路基，企业应做好标准化战略顶层设计，认清标准化与信息化的关系，不断探索，拓路前行。

参 考 文 献

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[3]王梦柯. 综合标准化-企业标准化能力提升的新途径[J].标准科学，2014(9):28-30.

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[5]张慧荣. “工业4.0”时代的企业标准化工作初探[J].船舶标准化与质量，2015(4)：35-38.

王玥： 200125， 上海市浦东新区东方路3261号

Standardization Promoting Strategies for Port Machinery Equipment Manufacturing Industry in "Industry 4.0"

Shanghai Zhenhua Heavy Industry Co., Ltd.Wang YueWang PingQin Shuoli

Abstract:With integration and development of information technology and industry technology，manufacturing are stepping into the age of "Industry 4.0". Combined with the information construction process of current equipment manufacturing industry, the situation of port machinery equipment industry is analyzed, the importance of enterprise standardization to the "industry 4.0" is proposed, and the strategies to promote standardization of an enterprise are discussed.

Key words:port machinery; Industry 4.0; manufacturing; standardization; strategy

收稿日期：2016-5-15

DOI：10.3963/j.issn.1000-8969.2016.03.015