基于離散制造行業數字化轉型與智能化升級策略研究

張健 高洋

北京天瑪智控科技股份有限公司 北京 101399；

引言

對于國家經濟發展而言，離散制造業是非常關鍵的內容，其發展水平將會對國家經濟發展造成巨大的影響，但受到經濟體制以及現代社會發展的影響，目前的離散制造業不僅面臨著激烈的市場競爭，同時還存在產能過剩以及成本偏高的情況，這在一定程度上影響了該行業發展的健康性與穩定性，而想要對這種情況加以改善，自動化、智能化建設必不可少，通過數字化以及智能化的轉型升級，不僅能夠更好地滿足離散制造行業的運行發展需要，對于行業提質增效目標的實現也有著非常積極的作用。對此，還需要相關領域針對轉型升級的措施加強研究與應用。

1 離散制造行業數字化及智能化轉型升級過程中的相關問題

1.1 相關技術缺失

眾所周知，不管是數字化轉型，還是智能化升級，都需要有現代科技的支持才能實現，而離散制造行業在轉型升級過程中的主要問題就是關鍵技術缺失。相比于西方發達國家，我國在工業方面的發展相對較晚，自主性的可控技術還比較少。而轉型升級需要的核心技術包括工業軟件技術以及工業裝備等等，但很多技術仍需要進口才能實現。且對于企業而言，關鍵技術往往是其長期探索和沉淀之后獲取的，所以想要快速實現轉型升級，離散制造行業還需要面臨關鍵技術研發、創新以及應用等問題。

1.2 在應用基礎方面相對薄弱

想要在行業當中實現數字化和智能化的轉型升級，必須要有相應的應用基礎作為支持，而就我國目前的發展實際來看，離散制造行業轉型升級的最大阻礙就是信息化以及數字化的發展不夠充分和平衡。雖然5G技術的快速發展使得離散制造行業獲得了新的發展契機，但由于我國的工業基礎較為薄弱，且技術發展時間相對較短，導致我國在離散制造行業發展中，雖然能夠保證較多的門類與較大的規模，但行業整體的自動化水平還相對較低，且改造難度較大，會消耗較高的成本，所以數字化以及智能化升級目標的實現還較為困難[1]。

1.3 對于各項數據的匯集與應用存在難度

在進行數字化以及智能化轉型升級的過程中，數據是非常關鍵的要素條件，只有對各種數據進行有效的匯集，如結構化數據、實時數據等等，并對其加強應用，才能更好地推進轉型升級活動。而目前很多離散制造企業不僅在傳感器以及相關工業設備方面存在協議多樣的情況，其智能化以及數字化水平也相對較低，這導致相關數據的準確性以及完善性都有所不足。且出于數據安全考慮，很多企業不愿意對智能化平臺進行應用。而數據缺乏應用場景、利用率不高以及精準性偏低的問題也對企業轉型升級的熱情造成了一定的影響，導致其價值創造難以獲得顯著的成效。

1.4 各項資源短缺

人才是各行業實現轉型升級的基礎，只有人才得到相應的保障，才能更好地落實科技創新活動，但人才短缺恰恰是離散制造行業轉型升級過程中最為關鍵的問題。而對于數字化以及智能化的轉型升級而言，其實際是對文化的一種重塑，智能化時代的發展離不開用戶導向、平等尊重以及反思學習等新文化的支持，同時需要企業上下形成積極主動、以人為本以及服務于人的理念，因此，在轉型升級過程中，還需要行業加強人才建設以及文化建設，如此才能為行業的創新發展提供內在動力[2]。

1.5 效益不高

對于離散制造行業而言，其在發展過程中，制造模式有著巨大的影響，在長期的發展過程中，該行業在制造模式方面進行了適當的調整與優化，但面對現代社會發展，其仍需要進行轉型升級。而具體工作如下：第一，要對轉型升級方案進行設計與優化，要針對產品生產流通環節進行智能化設計和自動化建設，積極構建全自動化的生產模式。第二，正式步入轉型階段以后，還需要對智能制造體系加強建設和完善，要借助該體系對各項設備的運行數據進行實時的采集，確保數據交互能夠具有較強的統一性，從而為全生命管理活動的有效落實提供支持。第三，對于發展階段，具體工作應該是針對生產計劃的執行系統進行完善，并構建全生命周期式的質量溯源體系，對于關鍵的數據信息與生產資料要采取加密管理，確保其安全性，從而為制造設備的升級提供支持，推動離散制造行業的快速發展[4]。

2 離散制造行業實現數字化及智能化轉型升級的具體方法

2.1 在制造模式上進行轉型升級

從根本上來看，數字化以及智能化轉型升級的主要目的就是對經濟收益進行提升。而現階段，部分離散制造行業已經在國家政策支持下率先開始進行轉型升級活動，但對于中小型企業而言，轉型升級過程中的困難還相對較多，例如，缺乏明確的應用場景、成本投入相對較高、市場化難度高以及收益偏低等。這也在一定程度上弱化了企業在轉型升級方面的積極性[3]。

智能化技術是離散制造行業實現轉型升級的關鍵，應用新型技術能夠對企業轉型升級速度進行適當的提升，因此，必須要對面向社會的創客孵化保持重視，以此來推動智能化制造模式的有效落實。而在進行轉型升級期間，應該對信息化體系的升級保持高度的重視，并對企業與其他平臺間的轉型規劃進行編制。與此同時，升級期間應該對多種主體進行考慮，包括電商、消費者以及企業等，實施業務融合模式，注重前端用戶體驗，在對基礎產品質量或基礎服務質量加以保證的同時，對相應的增值服務加以提供。另外，要做好網絡化以及自動化建設，企業內部應該對資源規劃機制進行積極的引入，優化離散制造行業當中的資源分配情況，提高倉庫管理系統以及制造執行系統應用的合理性，確保產品、設備、模塊以及人員之間能夠形成密切的關聯。這種方式不僅能夠改變舊有的串聯作業形式，實現并聯生產，還能使生產效率得到極大的提升。最后，要對轉型升級工作全面落實的方法進行探索，例如，針對家電設備領域，如海爾COSMPlat平臺，其基于工業互聯網，實現了數字化轉型[7]。

想要更好地提高制造質量及效率，還需要認識到設備對于制造活動的影響，并結合制造需求對相應的智能化設備進行積極的研發，而在落實研發活動時，應該重點落實特種制造設備、機器人以及機床的改造工作，以此來推動柔性生產線的構建與升級，使制造活動的效率能夠得到不斷的提升。尤其是機器人領域，應該將其作為離散制造行業發展的重點方向，要通過不斷拓展智能機器人的使用范圍，滿足加工作業、裝配作業、打磨作業以及焊接作業等生產制造需求[9]。

2.2 在商業模式上進行轉型升級

在現代社會發展中，我國的一家服裝制造企業創建了一種較為先進的商業模式，即：酷特智能模式。該模式不僅能夠進行個性化定制，同時還能與用戶進行直接的關聯，基于這種生態模式的酷特C2M網絡生態體系，能夠對消費者的個性化需求進行有效的滿足。而在智能化以及數字化轉型升級過程中，主要涉及4個階段：

第一，對相關繪圖技術進行應用，完成圖畫繪制工作，如，CAD技術等，這樣可以對以往手繪模式進行取締，使圖畫繪制的質量和效率得到相應的提升，與此同時，在生產管理機制以及條碼的支持下，能夠為管理信息化目標的實現提供有力支持。第二，要在發展過程中實現自動化以及信息化的同步進行，具體需要對資源分配系統進行應用，將先進的柔性生產線引入到生產實踐當中，以此來提高生產效率，構建起基于數字化中心及信息數據的系統，并在柔性生產線支持下提高生產線運行質量。第三，在對新發展階段進行探索的過程中，要借助WMS系統以及MES系統，完成倉儲物品的自動統計，并結合倉儲物品標識進行分揀，可有效提高分揀工作的效率。第四，進行網絡化探索，要對人工智能技術、云計算技術以及大數據技術等現代科技進行積極的應用，實現生產、流通以及銷售等環節的合理優化，從而達到優化和創新行業業態結構的目的，為行業發展提供新的發展環境，并在現代科技支持下，有效降低制造成本及增加經濟收益[6]。

1例免疫抑制劑致腎功能不全患者繼發卡氏肺孢子菌肺炎的藥學監護 …………………………………… 李思聰等（21）：2996

2.3 在運營模式上進行轉型升級

運營模式對于離散制造企業的影響也是不容忽視的，現階段，已經有部分企業開始應用基于制造運行管理的線上平臺，借助該平臺，企業可以對生產現場情況進行實時的了解，這不僅能夠使制造過程更加透明，還能推動跨區域轉型目標的實現，而想要針對運營模式進行轉型升級，還需要對以下工作加以落實：

水牛乳重維生素含量也較為豐富。水牛乳中維生素A在不同泌乳期內的變化范圍為28.7～30.7μg/g，水牛乳中維生素E在不同泌乳期內的變化范圍為23.8～26.6μg/g，但水牛乳中維生素D含量較少，僅有一篇文獻報道為0.03μg/g[26]，硫胺素（維生素B1）在不同品種的水牛乳中含量差異較大，變化范圍在38.7μg/100 mL～53.0±0.7μg/100 mL[27]。其余維生素，如煙酸，生物素，維生素B12的含量變化范圍分別為 0.877～1.668μg/100 g，0.87～12.39μg/100 g，0.67～3.17μg/100 g。

2.4 在研發模式上進行轉型升級

“十三五”期間島內負荷增長較快，預測至2020年島內最大負荷為45 MW。根據島內控制性詳細規劃中給出的用地規劃圖，參考其它發展程度相近的海島典型用地負荷密度指標，預測至2025年和遠景2030年島內最大負荷分別約95 MW和145 MW。為滿足“十三五”期間負荷快速發展需求，已規劃新增47.5 MW的氣電裝機規模。本文將基于2020年的規劃情況，以遠景2030年作為水平年，進行供電方案研究。

3 進一步提高轉型升級質量的措施

3.1 對相關安全機制及標準機制加強完善

對于相關標準機制的完善，必須要做好綜合分析工作，對區塊鏈技術、云計算技術、技術標準要求以及CPS等加強分析，并對其技術應用要點加以把握。在實際建構時，還需要確保安全標準機制、過程標準機制以及產品標準機制的完善性。而離散制造行業目前正處在快速發展階段，若相關規劃不能有效統一，會對制造活動的順利開展造成極大的影響。例如，在安全標準方面，應該對物理安全以及信息安全等模塊加強建設，實現行業數據在相關數據平臺當中的有效上傳，并在無數次的攻防演練當中對相關經驗加以積累，同時要借助大數據落實風險識別、風險預警以及數據分析等工作，確保風險問題能夠被及時的發現和處理，在降低病毒入侵風險的同時，將大數據技術的綜合效用更好地發揮出來[8]。

3.2 對智能化制造設備加強研發

由此可見，幼兒語言集體教學活動的延伸則是語言區，在進行語言區活動中，應該鼓勵幼兒積極進行語言交流，教師應做好相關的引導工作，不斷提升自身專業素養，從幼兒語言發展的實際需求出發，開展有針對性的幼兒語言教學活動，以便更好地幫助幼兒健康成長。

第一階段，主要是管理信息化以及生產自動化。其商業模式以規模較大的個性化定制為主，借助自動化水平較高的設備對生產工廠進行升級，并對電子商務系統進行應用。第二階段。同步落實自動化與信息化，具體是通過各種高新技術的引入，如WMS技術、MES技術以及自動化設計技術等，這是實現C2M新型商業模式有效構建的基礎。第三階段，對智能化以及數字化的轉型升級途徑進行探索，需要對數字化的生產計劃系統進行引入，并對相關數據進行標準化建設，以數據為驅動對個性化定制活動進行大規模的開展。第四階段，對智能化以及網絡化的發展途徑進行探索，要對自動化以及智能化的自動倉儲系統以及物流系統進行引入，將物流環節的用工量有效減少。結合互聯網+以及物聯網等技術，構建互聯網生態體系，即可完善智能工程的初步建設。酷特C2M商業模式的有效構建，能夠實現人、事、物的有效連通，建立相應的智能工廠，相比于傳統的商業模式，其不僅能夠獲得更高的生產效率和經濟收益，還能將生產成本有效降低[5]。

3.3 對相關技術壁壘進行突破

智能制造活動對于智能傳感裝置以及工業互聯網的需求也相對較高，所以在進行轉型升級的過程中，還需要對相關技術進行大力的研發與突破，包括制造IOT技術、機器對機器技術、網絡實時操作系統、即插即用技術、智能終端、傳感網絡以及智能傳感器等。而對于智能制造而言，知識庫與大數據是最為核心的技術，因此，在技術突破過程中，應該以大數據智能分析、制造大數據分析、大數據智能管理技術以及大數據挖掘技術為重心，另外，由于智能制造對于智能推理的需求也相對較高，所以，還要重視數字孿生技術、仿真技術以及智能建模技術的研發與應用[10]。

3.4 對智能化的工廠或車間加強建設

相對于智能化車間，數字化車間是其發展的初期階段，而數字化車間的搭建需要通過數字化技術做好各類設備的管控工作，以此為基礎，針對各項制造數據進行分析、描述、決策以及措施執行等。而智能化車間的構建則需要以集成數據為基礎，并落實決策分析活動，完成制造流程的調整與優化。而在轉型升級當中，應該將智能化工廠作為重點關注對象，一方面，要在產品設計期間對仿真優化技術以及三維模擬技術進行應用，從而修改和優化相關設計內容，將計算機的綜合優勢充分發揮出來。另一方面，要在生產制造活動中對多種智能化設備加強應用，確保生產制造活動的平穩性與高效性。這樣在運營管理期間能夠將互聯網優勢更好地發揮出來，實現各領域知識的有效融合，滿足價值鏈的增長需求[11]。

平煤一礦三水平下延戊一上山采區回風上山是確保北山風井與三水平貫通的1條重要回風巷道，強力錨注支護試驗段位置如圖1所示，巷道埋深超過1 000 m，最大水平主應力達到36 MPa以上，戊組煤位于巷道底板位置，距巷道底板最近處為20.33 m。圍巖強度低，以灰色、灰綠色砂質泥巖為主，其次為灰白色，灰色及灰綠色細粒砂巖，鈣質膠結，中、厚層狀，具斜層理及交錯層理。巷道所處層位無大型地質構造，只存在個別小型節理，巷道附近40 m范圍內無跨巷情況，即無采動影響。

3.5 對高新技術人才加強培育

推動離散制造行業實現轉型升級目標，必須要有相應的人才作為支持，因此，在實際發展當中，還需要相關部門對專業人才培養以及職業教育模式進行創新和完善，推動可持續發展目標的有效落實，實現專業技術人才的大力培養。首先，要對高素質的智能制造人才進行培養，確保相關人才能夠熟練掌握制造技術，且了解智能化技術、網絡化技術以及數字化技術，能夠合理應用智能制造技術，并將實際當中的問題有效解決。其次，要培養智能制造管理人才，滿足企業轉型升級過程中的管理需要[12]。

4 結束語

綜上所述，針對離散制造行業進行數字化以及智能化的轉型升級，不僅能夠推動該行業的現代化發展，對于國家經濟發展也有著非常積極的作用，因此，相關領域應該對該行業的轉型升級保持高度的重視，要結合實際，對各種強化措施進行合理的應用，不斷提高行業的轉型質量及效率，使其能夠更好地適應現代社會的發展趨勢。