數字化轉型重塑制造業工具、流程及工藝

信文｜陳賢萍 李紅青

在數字化轉型的過程中，制造企業需要將目光從單一流程優化，拓展到更加綜合和全面的層面，即重塑工具、流程和工藝。通過將數字化技術融入工具、流程和工藝，提高生產效率、質量和靈活性，從而實現制造業的全面重塑

當前，為保持競爭力并實現可持續發展，制造業正面臨著一項重要的轉型任務——數字化轉型。在數字化轉型的過程中，制造企業需要將目光從單一流程優化，拓展到更加綜合和全面的層面，即重塑工具、流程和工藝。通過將數字化技術融入工具、流程和工藝，提高生產效率、質量和靈活性，從而實現制造業的全面重塑。

制造企業數字化轉型的多重優勢

目前，大量的制造企業認為數字化轉型的重點就在于信息軟件改造。這從側面反映了我國制造業在數字化轉型方面還處于啟蒙階段。因為信息軟件的改造固然重要，但是信息系統之間的關聯性更加值得關注，否則容易造成數據資產無法統一管理、分析和再次應用的問題。事實上，制造企業進行數字化轉型的根本需要，在于對生產工具、生產方式和生產關系等三條主線進行數字化建設。

制造企業抓住數字化轉型的三條主線，并結合深層的數據分析與應用，可以帶來以下優勢：首先，數字化轉型可以實現生產工具的監控、優化和自動化控制，減少錯誤的人為操作和時間浪費，從而提高生產效率和產能利用率。同時，通過優化生產方式和流程，減少物料和工藝的浪費，進一步提高生產效率。其次，數字化技術可以實時監測和分析生產過程中的數據，識別和預測潛在的質量問題，并及時采取措施進行調整和改進。通過提高生產工藝的穩定性和一致性，制造企業可以提升產品質量，減少次品率和客戶投訴。第三，數字化轉型可以實現生產工具和生產方式的柔性化配置，快速響應市場需求的變化。通過數字化手段管理供應鏈和生產計劃，制造企業可以更加靈活地調整生產能力、生產線布局和產品組合，實現快速交付和個性化定制。第四，通過數字化技術的應用，可以實現生產過程的優化和資源的合理配置，減少能源、人力和物料成本。同時，通過數據分析和預測，可以優化生產計劃和庫存管理，降低庫存成本和倉儲費用。第五，數字化轉型可以為制造企業提供全面的數據和信息支持，幫助管理層進行準確的決策。通過深層的數據分析和可視化展示，企業可以獲取對生產過程和運營狀況的深入洞察，及時發現問題和機遇，并采取相應的措施進行調整和優化。

生產工具的數字化轉型路徑

制造企業的生產工具是指在生產過程中，用于加工原材料、組裝產品或進行其他生產操作的各種機械設備、工具和儀器儀表等。面向生產工具的數字化轉型，是采取措施幫助制造企業實現設備的數字化改造和設備資產管理。

建立設備監控系統，通過傳感器和物聯網技術實時采集設備運行數據，監測設備狀態、參數和性能，幫助企業了解設備的實時運行情況，及時發現異常和故障；搭建數據集成平臺，將設備監控數據與其他生產數據進行整合和存儲，實現設備數據與生產過程數據的關聯分析，為企業提供全面的生產數據支持。利用數據分析技術對設備數據進行深入挖掘，及時發現設備性能下降、故障風險和預警信號；通過建立智能算法和模型，實現對設備運行狀態的分析、預測和預警，以便企業及時采取維修和優化措施。借助數字技術，優化設備的運維管理流程，建立設備維護計劃、故障處理流程和維修記錄，實現設備運維的規范化和信息化管理；同時，通過歷史數據和故障分析，優化維修策略，提高設備可靠性和維修效率。

通過以上措施，制造企業可以實現生產工具全生命周期可知、可視、可管，有效保障生產工具的日常運維，為企業的生產過程提供保障，不僅提高生產效率和產品質量，還能降低維修成本和故障風險，推動企業高效可持續發展。

生產流程的數字化轉型路徑

制造企業的生產流程是指從原材料采購到最終產品交付的一系列連續操作和步驟，通過優化和精細管理生產流程，不僅可以提高生產效率、縮短生產時間、減少資源浪費、增強生產和交付能力、降低生產成本，還能確保產品的一致性和質量穩定性。

面向生產流程的數字化轉型工作主要包括以下幾方面：應用自動化技術和智能化設備，實現生產流程的自動化控制和智能化操作，提高生產效率和精確度；利用數據平臺和可視化工具，實時監控生產流程中的關鍵參數和指標，并將其以可視化的形式展示，便于實時追蹤和管理；通過傳感器、監控設備等手段，實時采集生產過程中的數據，并將其集成到統一的數據平臺上；利用大數據分析技術和機器學習算法，對生產流程中的數據進行深入分析和挖掘，發現潛在問題并進行預測和預警；通過數字化平臺和協同工具，實現各部門之間的協同作業和信息共享，提高生產流程的協調性和靈活性；利用虛擬仿真技術，對生產流程進行模擬和優化，通過場景測試和參數調整，找到最佳的生產方案。

通過以上措施，制造企業可以提升生產效率、質量和靈活性，降低生產成本和風險，進而提升企業的競爭力和市場地位。

生產工藝的數字化轉型路徑

制造企業的生產工藝是指在制造產品的過程中所采用的一系列操作、步驟和技術方法，包括從原材料采購到最終產品交付的整個生產過程，涵蓋了物料處理、加工制造、裝配和包裝等環節。生產工藝的數字化轉型核心在于優化，并借助數字孿生技術構建仿真實驗平臺，對優化后的生產工藝可能造成的影響進行預判，避免因工藝改變而造成負面影響，從而提高產品質量、降低生產成本、提高生產效率，同時實現產品的個性化定制和靈活生產。

生產工藝的數字化轉型具體有以下措施：利用數字孿生技術，構建生產工藝的虛擬模型，實現對工藝流程、參數和關聯數據的數字化表示和仿真，并基于該模型，對不同的優化方案進行模擬和對比分析，評估其對生產流程和產品質量的影響，選取最優方案；建立技術改造的體系和框架，包括引入新的生產設備、工具和技術，以提升工藝的自動化程度和生產效率；建立工藝優化的管理體系，包括設立指標和標準，建立流程和規范，以持續推動工藝的改進和優化；引入實時監測和數據分析技術，對生產工藝進行持續監測，及時發現問題和改進機會，并進行優化措施的實施和追蹤。

通過以上措施，制造企業可以實現生產能力持續增長和競爭優勢。

由此可以發現，只有緊跟數字化轉型的步伐，不斷創新和改進，制造企業才能在競爭激烈的市場中脫穎而出，實現高質量可持續發展。