2020寧波家電行業智能化研究方法及解決方案評估

沈文浩　嚴志垚　徐世福

摘要：根據“工業4.0”、“中國制造2025”的相關要求，家電制造企業可通過充分利用信息通訊技術和網絡空間虛擬系統——信息物理系統（Cyber-Physical System）相結合的方式，實現將企業由集中式控制向分散式增強型控制的基本模式轉變，建立一個高度靈活的個性化和數字化的產品與服務的生產模式，實現從現有的單一生產化企業向智能化企業轉型，打造成為具有多樣化家電智能制造的企業。

關鍵詞：智能家電;行業動態;智能制造;信息物理系統;發展研究

引言

中國的家電產業始于1980年，經過近40年的發展，如今成為全球家電的制造工廠，占據全球約70%的產能。隨著人口紅利的逐漸消失，外部需求下降，家電企業面臨出口貿易減緩，出口貿易發展減慢的問題。本文以沿海典型家電中心--寧波為例，為家電行業智能化一定的理論支撐。

1研究方法

1.1研究路徑

對寧波市家電企業的重點行業的各級企業智能化水平開展調研，結合典型企業調研模型與方法，從多個行業、多個環節、多個維度完成調研報告，并基于調研報告開展對策建議分析，最終基于家電行業的調研，探索普通適性推廣其他行業的途徑，具體研究路徑如圖1所示。

1.2研究方法

基于理論和文獻的分析方法 通過收集查閱大量的文獻資料數據并對其整理分析，再結合相關理論，研究家電行業基于互聯網思維下，借力互聯網多元化發展戰略。

實地調研法 通過實地調研的方式，對格力、美的等家電企業開展實地調研，收集到幾個企業的第一手資料，這對于研究家電企業意義重大。

德爾菲法 在家電企業多元化發展戰略的研究過程中，請教并邀請了多位企業經營人士和企業戰略家進行深入探討，并請這些專家為本研究的相關指標和系數的權重進行打分，使研究成果更加貼近企業經營的實際情況。

PEST分析方法 這是企業外部宏觀環境的一種分析方法。主要從政治、經濟、社會和技術四類外部環境因素對一個企業所處的宏觀環境進行分析。

波特五力模型分析法 該模型主要是用來分析企業的行業競爭環境。主要從潛在進入者的威脅、替代品威脅、買方議價能力、賣方議價能力和現有競爭者這五種力量對企業的行業競爭環境分析。

AHP-SWOT相結合的分析方法 這是一種定性和定量相結合的分析方法。可以有效地避免純SWOT分析中定量分析的不足，同時比層次分析法更貼近企業案例。能夠將SWOT 模型中各個因素通過專家打分，因素之間兩兩做比較，然計算出個因素的權重和影響力度。通過該方法得出的因素權重較客觀，使得在企業在做全新戰略或者戰略調整更加合理、精確和科學。

2解決方案

2.1打造智能制造發展模式

智能化企業是以智能工廠為載體、以生產過程中的智能化為核心、以大數據流為基礎的。打造寧波市家電智能制造化企業的具體研究方案和思路如圖2所示：

一是打造“智能制造工廠”，重點研究家電智能化生產系統及過程，以及網絡化分布式生產設施的實現;

二是發展“智能制造生產”模式，主要涉及整個企業的生產物流管理、人機互動在工業生產過程中的應用等;

三是建立“智能物流”，主要通過大數據背景，整合物流資源，充分發揮現有物流資源供應方的效率，而需求方則能夠快速獲得服務匹配，得到物流支持。

2.2建立智能制造核心模型

信息物理系統 將制造機床連到互聯網上，使其具有計算、信息傳送、精確控制、遠程協調和自主決策等五大功能，實現虛擬網絡世界與現實物理世界的融合。信息物理系統可以將資源、信息、物體以及人緊密聯系在一起，從而創造物聯網及相關服務，并將生產工廠轉變為一個智能基礎網絡環境。

系統仿真“訓練”學習模型 仿真是數字化智能制造的核心基石，利用三維模型和VR技術，建立研發、生產、工藝、物流、設備等仿真模型，利用仿真技術建立虛擬世界中與物理系統的映射，利用該映射展示產品的性能或工藝過程。模擬并監控物理系統的真實使用，對物理系統的性能進行評估，對故障或使用問題進行診斷，尋找根本原因。預測系統故障，提前制定規劃或者維護方案，優化系統的使用性能，提高系統使用壽命。通過云計算和大數據平臺的數據，對仿真模型進行不斷“訓練”，達到自住學習和更新目的，形成解決方案庫，通過仿真模擬工廠的實際操作空間，真實而精確系統是否在現實當中能承受各種條件，取得成功。

大數據、云計算平臺將無處不在的傳感器、嵌入式終端系統、智能控制系統、通信設施通過信息物理系統形成一個智能網絡，使人與人、人與機器、機器與機器以及服務與服務之間能夠互聯，實現機器、設備、系統、人、物等關聯對象的數據采集，通過清洗、轉換、加載等過程，建立大數據平臺。云計算提供海量數據按照仿真模型模擬驗證和數字化智能制造模型的計算，形成最優的解決方案。

3結論

本文給出的研究成果基于調研寧波家電行業，將各種數據、信息、技術進行分析和融合，找出決定寧波智能家電產業發展的實際要素，為寧波智能家電企業應找到自身定位、加強技術研發、快速融入新的生態環境、打造用戶全新體驗、創造新的盈利點提供了一定的理論支撐。希望寧波家電產業能在“智能制造浪潮”中，獲得新動力，實現出口利益最大化，從而推動寧波家電產業品牌走向世界。

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