以智能制造推動制造業數字化轉型

喬忠銀

摘要：隨著我國科學技術的不斷發展和創新，數字化成為當前智能制造過程中非常重要的基礎內容，制造業也正向數字化方向轉型，相關企業在未來發展中采用的產業模式和發展理念也將發生變化。文章以智能制造推動制造業數字化轉型為中心展開討論和分析，以促進我國制造行業長久發展。

關鍵詞：制造業；智能制造；數字化轉型

目前，數字經濟已經成為全球經濟發展中不可或缺一部分，云計算、大數據等新一代信息技術，使工業的經濟發展產生了一定的變革，資源配置及相應的商業模式都會發生轉變，相關企業在此過程中都將面臨新的機遇和挑戰。因此，無論是企業的發展理念還是經營模式，都需要進行一定的創新和優化，如此才能有效促進數字化轉型。目前，智能制造對制造行業數字化轉型的影響仍不明顯，無論是在理論上還是在實體經濟方面，都很難搜集到有利的數據信息。

一、數據來源

在研究的各項數據，均以國資及央企系統中的760個數字化轉型的優秀案例為基礎，同時對市面上4000多家企業的轉型情況進行了一定的分析和研究，對與智能制造在當前企業數字化轉型過程中的應用作用進行了全面的分析和研討。案例包括企業級、產業鏈級等各個場景，車間及區域某些環節涉及的數字化轉型內容也包含在內。通過一系列的數據信息研究發現，信息技術在當前的行業發展過程中具有十分重要的作用，且物聯網、人工智能等先進技術也逐漸受到企業的重視，越來越多的企業開始積極運用相關技術，建設更加智能化的生產體系。

二、行業情況

（一）石油石化領域

目前，部分石油企業在發展過程中，逐漸意識到數字化轉型的重要性，積極利用新技術開展信息基礎建設，并不斷地完善運維平臺，構建數字化生產體系，實現整體生產的智能控制功能。相關工作人員可以利用數字技術，對石油的生產過程及設備的運行情況進行智能化控制。因此，在未來的行業發展過程中，應加強生產線的優化與完善，合理運用智能設備，提高企業的風險防控能力。石油企業在經營過程中涉及的計量管理業務，更需要數據集成化的設計和發展，從而縮短計量作業時間，減輕工作人員的壓力。

（二）機械裝備領域

隨著機械裝備制造企業的發展速度越來越快，部分企業在生產過程中建立了智能化生產線，并運用全生命周期的數字化仿真技術。但是大部分企業并沒有意識到智能化技術應用的重要性，生產流程中缺少一定的智能化，企業的數字化轉型仍然處于初級狀態，需要對產品的工藝、設計、加工等各個環節進行創新設計，形成更加智能化的新工藝，從而有效實現機床的管理、操作等的智能化控制。

（三）材料領域

目前，相當多的企業在發展過程中，都能意識到智能制造的重要性，積極引進一些先進的技術和設備促進企業轉型，在部署未來發展規劃的過程中，也將智能制造作為未來業務的重點內容。智能化設備的充分應用，可進一步實現無人生產的發展目標，提高企業的整體運行效率。除此之外，對于一些關鍵設備的運行情況，也能利用大數據進行分析和判斷，從而減少設備故障。但是目前市場中能做到這種程度的企業仍是少數，在未來的發展過程中還有很大空間。總而言之，當前的材料領域，可有效實現智能能源管控的僅占1/10，所以在未來的行業發展過程中，要積極推進企業的智能制造數字化轉型。

三、智能制造推動企業數字化轉型的路徑和模式

（一）智能制造推動企業數字化轉型的路徑

隨著我國科學技術的不斷研究和創新，任何行業在發展過程中，都在不斷引進新的信息技術，通過這樣的方式提高自身的發展水平。而制造企業在實際的發展過程中，也要運用大量的信息技術及制造技術，并將二者有效融合，從而更好地提高企業的生產能力。在不同的發展階段，企業都要結合當前的社會發展趨勢，建立屬于自己的智能制造系統，并積極推進企業向數字化轉型，要嚴格按照問題導向及成本效益的原則完善企業的整體規劃，針對于不同的單元及工廠，要建立不同層級的管理體制，進一步明確企業的發展定位，從而更有針對性地開展規劃和設計工作，并分步驟、分流程實施。此外，企業在發展過程中，還要充分把握行業的發展特點及當前的企業規模，綜合考慮目前的實際情況和具體需求設定數字化轉型目標，這樣才能在后續的環節中更具體地把握和控制。除此之外，對于其中涉及的各項資金投入、技術人才、合作伙伴等，也要制定出更詳細的方案，保障轉型順利。

（二）智能制造推動企業數字化轉型模式

智能制造推動企業的數字化轉型，包含多方面內容，無論是在創新模式還是在設計環節，都會涉及具體的智能制造場景，為企業的后續發展提供主攻方向。

1.基于數字模型的設計制造協同

在向數字化方向轉型的同時，也要積極建立更加完善的云平臺，同時，引進更先進的系統技術，這樣才能夠有效完成一些復雜產品的設計需求。在計算機的虛擬環境中，對相關設計產品進行建模，從而幫助工作人員更直觀地設計和調整，而其中涉及的仿真與虛擬影射，可更好地幫助技術人員進行產品開發、技術創新，切實提高企業整體的設計能力和效率，進一步保證產品研制的成功率。

2.數字化工藝設計與仿真

企業在發展過程中，要積極建立基于云平臺的數字化模型庫，其中要包含一些幾何、物理等方面的特性，從而有效豐富資源信息，建立更高效的網絡化共享模式，相關工作人員可以完成工藝的仿真設計工作。相關管理人員在決策時，也可以使用相關軟件和技術提供的更加完善的信息支持，進一步保障決策的正確性。在虛擬環境中，對整個制造系統進行仿真優化，工藝的過程建模也可通過一定的虛擬制造進行驗證，從而實現工藝的數字化設計工作，確保工藝流程具有較強的可行性，提高企業整體的生產效率和質量。

3.智能化車間/生產線

企業方面要進一步建立智能化的生產車間，根據具體產品、質量要求及交付標準，對零件進行加工和處理，其中涉及部裝、總裝等工藝內容，所以要對整個生產模式進行智能化設計，建立完善的智能化生產車間，實現高效率、高標準的生產目標。對于生產過程中生產的各種產品及制造系統，都需要通過模擬確保運行環境的科學、合理，通過數字化模型的建立，形成完善的數字化制造系統，通過設備、物料等方面的資源信息互聯互通，將關鍵內容反饋到整個系統模型中，從而有效實現產品制造過程中的實時動態仿真功能。在制造系統的使用過程中，也需要對整個系統的使用情況進行評估和預測，并積極更新與優化，不斷提高企業的生產力，促進企業向智能化生產方向發展。

4.最優能力配置的網絡化協同供應鏈體系

企業要充分綜合大數據、人工智能等先進技術，建立更加完善的網絡化多極協同供應鏈體系，結合企業的產能要求調動整個供應鏈網絡，從而不僅能夠對內部的資源進行創新，生產能力也能得到有效提高，生產制造及服務方面的信息數據可以實現高度共享，使企業充分利用相應的資源和配置，有效提高企業整體的運行效率。

（三）面向產品全生命周期的柔性化服務保障

目前，物聯網、數字孿生等新興技術逐漸融入企業生產，部分企業在運營過程中會使用物聯網互通的裝備服務整個平臺。因此，企業需要構建更加完善的數字孿生模型，基于這項技術提高整體的服務保障能力，完成遠程運維、故障預測等各方面工作，從而保證企業的運行效率。除此之外，這種完善的服務保障平臺也能有效保證產品全生命周期的質量，對企業的設備維護及時做出響應，從而降低后續的設備維修成本。

四、推動制造業數字化轉型的建議

（一）以高水平標準引領轉型

1.建立全鏈條智能制造標準體系

想要有效推動當前制造行業的數字化轉型，要先建立更高標準的智能體系。當前，航空、石化、醫藥等領域，都需要進行數字化轉型，應從工廠系統的層級開始，充分考慮企業在生產過程中的產品需求、生命周期、價值鏈等內容，建立符合企業發展特點的全鏈條智能化標準體系，進而有效促進企業轉型發展。

2.建立統一的數據標準，促進數據流動

企業在進行數字化轉型的過程中，應建立統一的數據標準，避免數據信息在傳遞及共享過程中出現不匹配的問題。因此，鼓勵制造企業運用更加規范的系統數據格式和服務接口，提高數據信息的共享效率，提高數據的使用率，使企業運營數字化，同時也有利于后續的更新和升級，從而有效推動生產環節的數字化發展和建設，增強企業的核心競爭力。

3.研制新技術創新應用的關鍵標準

企業要充分重視新技術創新應用過程中涉及的一些標準，這可以有效促進人工智能、區塊鏈等新技術的應用效果。同時，標準的制定也能在一定程度上規范技術的應用質量，所以企業在發展過程中，要不斷完善相關標準，以標準引領新模式，促進創新技術的推廣和應用，使企業更加快速地適應市場化及產業化的需求。

（二）推進新技術新模式的示范應用

1.加快新技術創新應用

企業要不斷引進新技術，并加強技術方面的學習，積極開展大數據、人工智能等技術的應用場景研究，提高產品研發的效率和質量。在后續的生產制造、銷售等方面，也要不斷創新和改進，以促進技術方面的創新和進步。

2.推動制造能力共享

企業在發展過程中，還要積極推動制造能力共享模式的應用，完善資源配置。在此過程中，各企業之間也可對產品的設計進行交流和分享，相應的儀器設備和實驗能力也可得到充分交流，從而進一步提高企業之間的合作效率，這也是當前數字化發展過程中非常重要的內容。

3.實現供應鏈協同

制造企業應積極開展供應鏈協同管理的場景示范，制定和完善企業的各項業務流程，及時存儲和管理相應的制造資源及商流信息要素，特別要重視供應商、物流等方面的信息，盡可能地保證信息流和資金流的協同，使不同層級的部門實現更好的分工與合作，這也是當前企業發展過程中有效提高工作效率的重要方式。所以需要對供應鏈協同引起足夠重視，積極進行場景的優化和示范。

（三）注重生態建設

1.建設協同創新平臺

在智能制造的設計過程中，需要獲得多方面的技術支持，進一步保證平臺的運行效果。依托智能制造系統實現產品全過程的跟蹤監測、統計分析等工作，可充分結合線上運營及線下服務的模式，對企業未來的發展及發展的方向提供指導，并在進行總體規劃及業務評估時，提供技術方面的服務。

2.培育系統集成商

想要促進智能制造業的數字化轉型，需要積極完善相應的智能制造設備，引進并完善相應的軟件和系統。因此，企業要積極培育系統集成商，在條件成熟的基礎上推廣智能工廠。相應地，生產車間也可以進行數字化的創新和改造，鼓勵大企業應用智能制造設備，占據行業中的龍頭地位。

五、結束語

總而言之，在科學技術不斷發展的環境下，推動制造業數字化轉型，要積極鼓勵企業在發展過程中，應用先進的技術和設備，加強智能化技術的應用和研發，進而提高制造行業的生產效率和質量。

參考文獻：

[1]錢藝文，黃慶華，周密.數字經濟促進傳統制造業轉型升級的內涵、邏輯與路徑[J].創新科技，2021（3）：10-17.

[2]趙子駿，張丹.發展智能制造推動軍工企業數字化轉型[J].網信軍民融合，2019（11）：49-51.