新形勢下的智能制造發展展望與對策建議

王振檣 蔡旭

一、引言

制造業是實體經濟的重要組成是部分，是國家綜合國力、經濟增長、就業穩定、核心競爭力的重要體現，也是技術創新、科技引領的源泉和動力。近些年來，歐美發達國家推進制造業的回歸與提升戰略，尤其是2008年金融危機爆發以來，全球經濟發展逐步向以制造業為主的實體經濟傾斜，美國推出了“先進制造伙伴計劃”，德國推出了“工業4.0”等，日本、英國、法國等發達國家也先后推出了制造業發展戰略。2015年5月，我國發布了“中國制造2025”，并逐步推出了《中國制造2025》“1+N”規劃，旨在通過一些重大工程和專項規劃的并行推進和協同實施，改變我國制造業中傳統粗放、資源消耗大以及附加值不高格局，提升我國制造業核心競爭力，推進我國從制造大國向制造強國的轉變。

企業是國家實施制造業強國的主體，推進智能制造是企業提質增效、提升核心競爭力的有力措施;企業也是科技創新、新技術應用的重要參與者與受益方。這些在無數例證中可得到印證，如UG軟件誕生于美國麥道飛機公司，CATIA軟件來源于法國達索飛機制造公司。同樣，智能制造不是一蹴而就，是信息化、工業化發展到一定程度并相互融合的階段性需求，也是產品新形勢下的供需結合、資源節約、快速響應的必然要求。當前，我國企業在經濟規模、信息系統建設、數字化科研技術應用方面取得了一定的成績，為智能制造建設奠定了良好的基礎;但也存在信息孤島現象嚴重、關鍵核心技術少、附加值不高等問題。企業推進智能制造建設既處于良好的機遇期，也面臨著嚴峻的挑戰;更是處于“逆水行舟、不進則退”境地。

二、發展展望

智能制造是一項系統工程，涉及到技術創新、產品設計制造、經營管理、營銷服務等，在價值鏈中扮演著引領和支撐雙重作用，引領表現在企業通過推進智能制造建設，抓住了附加值較高的部分，支撐表現在企業唯有推進智能制造建設，才能促進企業在價值鏈中的主導地位，這是一對辯證發展關系。同時，物聯網、大數據、云計算、虛擬現實、增強現實、增材制造等信息化新興技術不斷發展和成熟應用，智能制造發展呈現更廣闊的空間和前景，智能制造將更大體現在設計智慧化、產品智能化、生產智能化、經營管控平臺化、創新外延化、業務數字化。

1、設計智慧化

當前，我國制造企業在數字化設計方面大部分還處于工具級應用，各設計專業的數據還不能共享、迭代，與智慧化設計的差距還較遠。未來，產品的設計向著智慧化趨勢發展，不僅僅實現產品三維設計與仿真，產品的設計任務下發、指標論證、設計協同、過程更改等均向著同一數據源發展，數據的唯一性和可追溯性是保障產品質量的重要措施;同時，通過大數據、人工智能等技術建立的知識管理系統，儲存歷次產品的設計文件、數據和經驗公式，為產品的技術評審、設計過程提供參考。產品技術文件模板將電子化、規范化，各類技術文件通過應用系統自動生成，大量節約設計人員時間。

云計算、高性能計算將應用于產品設計與仿真，迭代計算、網格及邊界條件細分、高密度仿真等重要設計手段通過云計算、高性能計算得以實現，產品的設計周期大幅度縮短，設計質量大幅度提升。

2、產品智能化

為用戶提供智能化產品是企業發展的必然要務，格力空調在這方面做出了較好的嘗試，拋棄傳統遙控器，用手機通過wifi網絡實現對家中空調的控制。未來，智能化逐步會成為產品的屬性和特質，表現在產品功能智能化、操作智能化、故障診斷的智能化、產業售后服務的智能化。

功能智能化是為用戶提供更滿意和優質的服務，如格力空調的智能風區定制、DIY睡眠曲線圖形定制、數字化噪音定制等功能。

操作智能化表現在產品通過互聯網、無線通信、掃描識別、近距感應等技術，對產品實現遠程的操作、自動操作等;如當前已成熟推廣的智能電表、智能停車系統等。

故障診斷智能化表現在產品出現故障后，通過用戶通過代碼顯示，可自動報修;部分產品出現故障后，可引導用戶按序操作，排除故障，恢復功能。

售后服務的智能化表現在企業建立智能化售后服務平臺和團隊，實現故障的自動報修登記，根據故障現象智能分析故障原因，并分發備品備件;根據故障產品所在區域自動派單;同時，定期對產品故障、缺陷進行自動統計和智能分析，保障企業對產品的優化提供可靠的依據。

3、生產智能化

生產是產品的實現過程，其宗旨是保障產品功能、性能、精度滿足設計指標，確保加工周期符合訂單，并及時供應市場。生產的要素含工藝技術文件編制、任務計劃與調度、原材料采購、零件加工、生產數據采集、質量處理等過程。生產智能化體現在工藝技術文件智能化編制、生產現場智能化管控、加工設備智能化與聯網、零件中轉智能化、生產指揮調度智能化、數據和報表智能分析等。

工藝技術文件智能化編制主要是產品結構化工藝、工藝知識庫、快速工藝以及零件的三維化模型，以及三維模型及加工技術資料到生產現場。

生產現場智能化管控主要是零件在線加工信息、設備工作狀態、產品中轉、質量信息、安全生產、刀量具實現了數字化綜合管控，綜合布線與網絡化改造是生產現場智能化管控的基礎。

加工設備智能化與聯網是生產智能化的重點，主要在于設備的智慧化改造、高精尖設備的引進以及生產現場設備的聯網，提升設備有效利用率，減少閑置時間，并提高零件的加工精度。

零件中轉智能化重點在于利用物聯網技術、條碼技術及應用系統實現零件工序中轉的自動定位、傳輸、識別、交互，減少人工作業帶來的錯誤、時間延遲。

生產指揮調度智能化主要體現在對生產現場設備狀態的在線監控，零件報廢統計和任務補充以及重點臨時性任務的插單，最終實現企業生產管理的高級排產，提高設備利用率和零件的快速生產。

數據和報表智能分析是對工藝技術文件、原材料數據、產品完成信息、設備利用信息、質量信息進行在線實時統計和分析，通過分析及時發現生產瓶頸和存在的問題，為企業解決問題、任務考核提供科學依據。

4、經營管控平臺化

經營管控涉及企業的決策管理、綜合辦公、經營計劃、合同訂單、供應商、人力資源、財務成本及營銷管理。經營管控平臺化最終要打通決策層、綜合辦公、經營計劃、合同訂單、供應商、人力資源、財務成本及營銷管理之間的數據流，同時要打通與企業設計領域與制造領域的業務鏈和數據鏈，最終實現企業資源管理，即ERP。

5、創新外延化

創新是產品勃勃生機的源泉和核心競爭力提升的動力，并不是空穴來風和好高騖遠;創新來源于實踐、工作總結、新技術、新需求的搜集;未來，企業的創新重點體現在設計環節和制造環節。創新體系化在于解放思想、轉變思路，不僅僅在于激發企業內部的創新激情，也可以通過眾籌、眾包和借腦等多種方式，提升產品創新能力。

6、業務數字化

業務數字化是指企業的設計制造、經營管理等所有業務都將數字化，企業行為將通過應用系統進行儲存，為后續企業發展提供經驗、追溯。

三、對策建議

企業智能制造建設既要實事求是、認清形勢、科學對待，又要有時不我待的精神去推進建設;要認真領會國家方針政策，研究分析本企業所在行業的發展趨勢、智能制造技術等關鍵要素，堅持有所為有所不為，堅持循序漸進與分布實施。

1、良好的指導思想和思路

企業智能制造建設一定要有正確的指導思想和工作思路，在指導思想方面，企業一是要實事求是，遵循智能制造建設規律，摸清本單位情況和應用水平，堅持與業務的融合，為后續工作奠定基礎;二是處理好規劃發展和腳踏實地的辯證關系，要有長遠的思考，也要有撲地干事的舉動，干是第一位的。在工作思路方面，企業首先是認真總結信息化工作，摸清家底，認清現狀，評估能力，把企業智能制造建設的不足分析準確;二是需求牽引，結合企業發展戰略，把業務需求梳理清楚，促進企業管理變革、研發創新和制造水平提升;三是完善信息化項目建設體制機制和配套，吃透政策，加大向各級政府的項目爭取，加強與高校、科研機構的合作，借助外腦、多資金籌集推進企業信息化建設。

2、認真領會國家方針政策

我國是制造大國，國家已發布了《中國制造2025》“1+N”規劃，當前正在強力推進智能制造工作，資源節約、高耗能設備停用、環保審計等配套工作也如火如荼的開展，企業一定要抓住國家推進智能制造的良好機遇，認真領會國家、相關部委、所在地區在智能制造方面的規劃和指導意見，如中國制造2025，人工智能白皮書等，抓住機遇結合企業現狀，力推企業轉型，邁出勇敢與正確的第一步，及時關停高耗能設備，敢于投資智能制造;同時，企業在智能制造項目的論證和建設方面符合國家政策;并積極爭取國家在資金支持、稅收減免方面的政策優惠。邁出勇敢與正確的一步。

3、堅持一把手工程與全員參與工程

智能制造建沒涉及項目、應用和經費問題，一把手重視是保障智能制造建設的進度、質量、效果前提;同時，人才是智能制造推進的關鍵，智能制造涉及到企業的設計人員、工藝技術人員、操作人員、經營管理人員，各類人員要精通相關的先進數字化工具、應用系統或智能設備，這樣才能發揮智能制造的建設作用;再智能的設備，沒有人會操作或應用不好，設備的利用率則很低，資產的閑置是企業智能制造的阻力。所以，企業智能制造的推進要堅持一把手工程與全員參與工程，企業要通過政策制定、考核獎懲、管理機制等方面保障全員重視智能制造工作。

4、建立健全技術創新體制

技術創新是智能制造的重要內容，唯有抓好技術創新的牛鼻子，才能掌握產品的核心技術，提升企業的核心競爭力，近年來，格力公司大力推進智能制造和產品研發工作，將原本歸屬上市公司股東的分紅納入到產品研發中，推進“好空調、格力造”品牌;2018年的中興被美國處罰事件，充分暴露了我國企業在核心技術方面的短板，在關鍵時候被別人卡脖子。企業在未來的發展中，要打破傳統的“造飛機不如買飛機”思維，一定從體制、機制及核心人才隊伍建設方面推進技術創新工作。新時期的技術創新要綜合考慮情報收集、項目論證、任務下發、多專業聯合設計、仿真分析、試驗驗證、售后服務、知識利用、設計外包等要素，為此，企業要站在發展的角度創新研發平臺，從大集成、大平臺、全流程、全數據的思路方面建立技術創新平臺。

5、實現重點突破

（1）數據標準化與平臺集成化。信息孤島是企業當前面臨的棘手問題，很多企業的OA系統、人力資源系統、物資系統、計劃系統、財務系統、研發平臺、生產管理系統、產品數據系統、合同管理系統等如同煙囪，彼此之間的數據難以共享，決策層難以通過應用系統快速、準確的收集到相關經營數據，業務人員為提供數據經常重復性工作，管理層到研發層和制造層的指令與數據難以及時送達，數據的及時性和有效性難以保證。由此，信息孤島是企業智能制造建設的短板和薄弱環節，企業智能制造建設的當務之急是開展數據標準化建設工作，組織各業務部門共同參與，建立一套含人員、產品、計劃、財務、供應商、材料、合同、研發、制造在內的企業統一數據編碼和主數據系統，建立數據和應用系統集成標準，在此基礎上改造應用系統，消除應用系統壁壘，打通經營管理系統、研發平臺、制造平臺的業務流和數據流，實現企業的數據共享，提升企業效率。

（2）智能制造建設。智能制造是企業發展的趨勢，誰前進的步伐快一些，誰的核心競爭力提升的快一些。企業的智能制造建設主要從三方面考慮，一是通過引進智能化設備、設備聯網、生產現場的智能化建設推進加工過程的智能化、工序流轉的智能化、工藝設計和質量處理的智能化。通過生產排除系統與質量系統的建立和數據交互，實現報廢、超差零件的質量數據填報后按流程上報、數據的智能判定以及生產任務的追加申請和確認。

（3）信息化新技術應用。近年來，大數據、云計算、物聯網、3D打印、人工智能等信息化新興技術發展迅猛，在制造業中得到良好實踐。所以企業要敢于嘗試，認真梳理本單位需求，在信息化建設中有機開展信息化新興技術應用工作，提升產品的設計效率、制造效率、質量品質及知識積累。

（4）信息化基礎環境建設。基礎環境建設是企業信息化建設的支撐，含機房、數據存儲、容災備份、網絡升級、網絡安全、高性能計算等建設。隨著信息化技術在企業應用程度的加深拓寬，建立安全性高、穩定性強、速度快、存儲容量大的信息化基礎環境是必須的，企業要結合本單位實際情況和未來發展要求，有序推進信息化基礎環境建設。

四、結語

智能制造建設是一項系統工程，是制造企業的發展趨勢，對企業發展具有全局性、支撐性、引領性作用;所以，企業推進智能制造建設要有良好的指導思想和工作思路，抓好重點環節，推進重點領域突破是取得智能制造建設成效的關鍵。