以高水平智能制造系統規劃設計引領企業高質量發展

文/朱愷真

近日，工業和信息化部等八部門聯合發布了《“十四五”智能制造發展規劃》（以下簡稱《規劃》），提出“‘十四五’及未來相當長一段時期，推進智能制造，要立足制造本質，緊扣智能特征，以工藝、裝備為核心，以數據為基礎，依托制造單元、車間、工廠、供應鏈等載體，構建虛實融合、知識驅動、動態優化、安全高效、綠色低碳的智能制造系統，推動制造業實現數字化轉型、網絡化協同、智能化變革”，明確將構建智能制造系統作為推進智能制造的重要抓手，為“十四五”及未來相當長一段時期推進智能制造發展提供指引。為更好地理解和落實《規劃》要求，結合近年來服務制造業企業推進智能制造系統建設的工作實踐，對《規劃》的相關內容進行解讀。

智能制造系統規劃設計的重要意義

《規劃》貫徹新發展理念，提出三大主要目標、四個層面任務、六大專項行動和四項保障措施，如圖1所示，為“十四五”及未來相當長一段時期的智能制造發展指明了方向。同時，《規劃》蘊含的系統觀念和方法論，對開展企業智能制造系統規劃設計也具有重要的參考借鑒價值。企業智能制造系統規劃設計是企業層面的智能制造發展藍圖，對按期、有序、高質量達成智能制造系統建設目標具有重要意義。高水平的智能制造系統規劃設計能夠讓企業有效規避重硬件輕軟件、重局部輕整體、為了智能制造而智能制造等誤區，確保投資效益。

圖1 “十四五”智能制造發展規劃體系架構

伴隨著工業互聯網、大數據、人工智能等技術的迅猛發展，構建智能制造系統也面臨著新的機遇與挑戰。智能制造系統涉及典型場景、車間、工廠、供應鏈等多個領域；涉及研發設計、生產制造、市場應用等多個環節，也涵蓋商業模式變革等眾多內容；企業所在區域、行業的智能制造發展水平存在差異；新一代信息技術與先進制造技術、新能源、新材料技術的結合有待進一步探索。構建智能制造系統不能僅關注其中的某一個方面，而是必須堅持系統觀念。既要考慮技術先進性、成熟度、安全可控、互聯互通、系統集成等技術因素，還要結合區域、行業、企業的智能制造基礎，并統籌場景、車間、工廠、供應鏈間的有序銜接，遵循價值導向，開展智能制造系統規劃設計。以高水平的規劃設計指導智能制造系統建設，推動制造業實現數字化轉型、網絡化協同、智能化變革。

標準引領、安全可控，高水平開展智能制造系統規劃設計

（1）應用層面——智能制造系統規劃設計要因企制宜

近十年來，通過產學研用協同創新、行業企業示范應用、央地聯合統籌推進，我國智能制造發展取得長足進步。但仍存在新模式新業態應用深度廣度不夠，企業、行業、區域智能制造發展水平不均衡等問題。

《規劃》中提出“聚焦企業、行業、區域轉型升級需要，圍繞車間、工廠、供應鏈構建智能制造系統，開展多場景、全鏈條、多層次應用示范，培育推廣智能制造新模式”。企業智能制造系統規劃設計時要因企制宜，建設智能場景、智能車間和智能工廠；龍頭企業建設協同平臺，帶動上下游企業同步實施智能制造，打造智慧供應鏈；在數字化網絡化基礎好的企業，規劃智能化設計、網絡協同制造、大規模定制、共享制造、智能運維服務等新模式。

《規劃》中提出“推進中小企業數字化轉型”，在企業智能制造系統規劃設計時，要針對中小企業典型應用場景，推廣符合中小企業需求的數字化產品和服務；對于專精特新“小巨人”企業，重點開展裝備聯網、關鍵工序數控化、業務系統云化等改造，推動其工藝流程優化、技術裝備升級。

《規劃》中提出“拓展智能制造行業應用”，針對“裝備制造、電子信息、原材料、消費品等領域”，在企業智能制造系統規劃設計時要針對細分行業特點和痛點，制定智能制造實施路線圖，分步驟、分階段推進；引導有條件有基礎的企業推動工藝革新、裝備升級、管理優化和生產過程自動化。

（2）供給層面——智能制造系統規劃設計要重視安全可控

智能制造系統規劃設計涉及的智能裝備、工業軟件和系統解決方案等，是智能制造系統落地實施的基礎。目前，關鍵工業軟件、工業母機、檢測裝備國外品牌占比大，產業安全風險較大。

《規劃》中提出“依托強大國內市場，加快發展裝備、軟件和系統解決方案，培育發展智能制造新興產業，加速提升供給體系適配性，引領帶動產業體系優化升級”。企業智能制造系統規劃設計時，優先采用國產智能裝備、工業軟件和系統解決方案；通過智能車間/工廠建設，帶動通用、專用智能制造裝備、核心工業軟件的加速研制和迭代升級；依托重大項目和骨干企業，開展安全可控工業軟件應用示范。

《規劃》中提出“著力打造系統解決方案”，通過企業智能制造系統規劃設計與落地實施，整合資源打造一批面向典型場景和細分行業的國產化專項解決方案。針對中小微企業特點和需求，選擇輕量化、易維護、低成本的解決方案。在企業智能制造系統規劃設計落地時，優先選擇高水平系統解決方案供應商的成熟方案，通過專業化、高水平、一站式的集成服務，確保智能制造系統的成功落地。

（3）支撐層面——智能制造系統規劃設計要發揮標準引領作用

智能制造是一項復雜的系統工程，標準是指導企業開展智能制造系統規劃設計的重要保障，也是企業開展智能車間/工廠建設的重要依據。

《規劃》中提出“持續優化標準頂層設計，統籌推進國家智能制造標準體系和行業應用標準體系建設”。近年我國持續更新發布的《國家智能制造標準體系建設指南》中，智能工廠建設子體系中明確列出“智能工廠的設計要求、設計模型、設計驗證、設計文件深度要求以及協同設計等總體規劃類標準”，用于指導企業智能制造整體規劃類標準研制。

《規劃》中提出“加快標準的貫徹執行，支持企業依托標準開展智能車間/工廠建設”。目前，我國正在制定《智能工廠通用技術要求》《智能工廠建設導則》《智能工廠交付》等國家標準，已發布了 GB/T 37393—2019《數字化車間通用技術要求》、GB/T 38854—2020《智能工廠生產過程控制數據傳輸協》等國家標準，以上標準的制定和發布有效指導了企業開展車間、工廠智能制造系統建設。

《規劃》中提出“圍繞智能車間/工廠建設、新模式應用、供應鏈協同、新技術應用等方面，開展智能制造標準應用試點”。企業智能制造系統規劃設計時，借鑒以標準引領企業轉型升級成效明顯的試點單位案例，推進試點成果在中小企業和同行業企業的應用。

（4）創新層面——智能制造系統規劃設計要引導新技術應用

隨著全球新一輪科技革命和產業變革突飛猛進，新一代信息通信、生物、新材料、新能源等技術不斷突破，并與先進制造技術加速融合，為制造業高端化、智能化、綠色化發展提供了歷史機遇。

《規劃》中提出“加強關鍵核心技術攻關”“開發應用增材制造、超精密加工等先進工藝技術”“研發人工智能、5G、大數據、邊緣計算等在工業領域的適用性技術”。企業智能制造系統規劃設計時要加強新技術在制造業領域的場景應用，比如基于機器視覺的在線質量檢測、基于機器學習的設備智能運維等，盡管只是單點的技術創新，也能解決生產中面臨的實際難題。隨著新技術在制造業的成功應用，也會促進新技術的演化進步，實現技術與產業的融通發展。

《規劃》中提出“加快系統集成技術開發”，開發“制造裝備、產品設計軟件、管控軟件、業務管理軟件等之間的業務互聯技術”“公有云、混合云和邊云協同的靈活云化部署技術”。系統集成是構建智能制造系統的基礎性工作，企業智能制造系統規劃設計時還應重視集成技術的應用和創新，要統籌考慮不同軟硬件設備、制造單元、車間、工廠、企業之間的互聯互通和業務協同，避免出現信息孤島，影響后續升級改造。

推動智能制造系統規劃設計落地實施的建議

《規劃》中提出了加強統籌協調，加大財政金融支持，提升公共服務能力，深化開放合作等四項保障措施，為下一步工作指明了方向。從實踐過程來看，智能制造推進并非一蹴而就，而是要久久為功。為確保智能制造系統規劃設計在企業的落地實施，提出以下建議：

（1）加強企業智能制造系統規劃設計的動態管理

企業智能制造系統建設過程中，要參考國家、行業、區域的智能制造發展規劃，根據公司戰略目標、發展現狀以及技術路線調整、工藝方案優化、實施方案變更等具體情況，動態管理智能制造系統規劃設計。

（2）開展智能制造系統建設績效評估

《規劃》中提出“建立長效評價機制，鼓勵第三方機構開展智能制造能力成熟度評估，研究發布行業和區域智能制造發展指數”。企業在智能制造系統建設過程中，可以參考智能制造能力成熟度模型等構建企業的智能制造評估體系，通過定期評估項目建設成效，動態調整智能制造系統規劃設計。

（3）注重智能制造人才培養和團隊建設

企業智能制造系統規劃設計的落地實施，需要智能制造相關專業人才和團隊作為保障。企業應根據實際情況培養或引進智能制造發展所需人才，制定適宜的智能制造人才培訓體系、績效考核機制等，使員工及時有效獲取新的技能和資格，適應企業智能制造發展需要。

（4）推動智能制造生態體系建設

引導高校、研究院所、系統解決方案供應商、制造業企業形成良好的產業生態，打通產學研用的生態鏈條，形成從行業需求識別到解決方案落地的一條龍服務。企業應注重產學研用多方合作，有效利用多方資源，確保規劃設計的落地實施。