離散制造行業數字化轉型與智能化升級途徑分析

熊奕

（中國航發成都發動機有限公司，四川 成都 610500）

近年來，隨著科技的快速發展，人工智能、大數據、云計算等新一代信息技術被廣泛應用，離散制造行業也逐漸開始了數字化轉型與智能化升級的歷程。然而，離散制造企業要想實現數字化和智能化的轉型升級，企業首先需要認識到，數字化轉型不僅僅是對企業原有業務流程的簡單“翻版”，而是要從生產管理，到制造過程，再到服務體系，都需要通過先進的信息技術進行實質性的改變和優化。并且，由于離散制造業的特性，這個過程并非一蹴而就，需要企業有明確的目標，強大的執行力，以及持續的技術創新。為此，當前離散制造行業如何實現在數字化轉型與智能化升級已成為重要的研究課題。

1 離散制造行業的典型特征

首先，離散制造行業產品復雜性高，離散制造行業的產品種類繁多，從汽車、飛機到家電等都屬于此范疇，這意味著它們的設計和生產過程就會非常復雜，每種產品都可能包含上千個不同的零部件。其次，離散行業的產品通常是小批量、多種類生產。例如，汽車生產線上，同一個品牌的不同款型汽車在同一條生產線上輪流生產。并且，離散制造行業的生產周期通常比流程制造行業要長。其中，產品的設計、開發、試產和正式生產等各階段都需要花費大量時間。此外，離散制造行業的成本控制相比流程制造行業更困難，因為其生產過程涉及多個階段，且每個階段的成本都可能受到各種因素的影響。上述幾點就是離散制造行業的典型特征，也是該行業在管理和運營上需要針對性解決的問題。

2 離散制造行業應轉型升級重要技術

2.1 制造技術

離散制造行業的轉型升級對于行業的持續發展至關重要，然而，要想進一步推動離散制造行業的轉型升級，就要重視各種新型技術的應用，其中，制造技術作為企業發展的重要組成部分，企業要對現有的制造技術進行優化。首先，企業要積極引入智能制造技術，充分利用大數據、物聯網和人工智能等新科技手段，實現從設計、生產到供應鏈管理的全流程智能化。比如，通過引入數字孿生技術，可以在計算機上創建產品的虛擬模型，然后通過對模型的測試和優化，改進真實世界中的產品設計和生產過程。再比如，通過引入智能工廠，可以實現生產線的自動化，提高生產效率和質量。其次，企業還要增強綠色制造能力，當前綠色發展已經成為全球共識，離散制造業要在提升產品性能和服務質量的同時，還要高度重視產品的環保性能，要減少在生產過程產生的污染。比如，通過優化產品設計，使用環保材料，采用清潔生產工藝等手段，以實現產品的綠色化。總之，離散制造行業要實現轉型升級，必須緊跟科技發展趨勢，實現生產方式進一步優化，從而提升整體的制造水平和競爭力。

2.2 信息技術

離散制造行業的信息化轉型升級是當前發展的重要目標，通過新型信息技術的應用，可以較好地提高生產效率，降低成本，增強市場競爭力。為此，離散制造企業就要積極引入工業物聯網技術，在生產環節中，要將工業物聯網中的傳感器、網絡等通信技術與生產設備連接起來，實時收集設備運行數據并進行分析，以優化設備管理和維護。其次，企業還要積極引采用云計算技術，利用云計算可分析企業的業務需求，以自動分配IT資源，避免傳統IT架構中出現設備閑置和資源浪費的問題，以有效地降低成本，提高信息技術的使用效率。離散制造業在信息化轉型升級中，企業必須要根據自身業務需求，結合新型信息技術的特點，逐步實現全流程信息化，從而真正提升企業的競爭力。

2.3 人工智能技術

目前，離散制造行業要想更好地應對市場競爭壓力，就要積極進行人工智能技術進行升級轉型，以提高其生產效率，降低成本。一方面，企業要引入智能自動化生產線，通過人工智能算法和機器視覺技術，實現生產線上的自動化操作，減少人工參與，進一步提高生產的效率和質量。另一方面，企業還要利用AI技術進行智能物料管理，運用AI技術實現自動化管理物料的采購、存儲和使用，這樣不僅能減少庫存成本，也能避免因物料供應不足導致的生產中斷。此外，企業傳統的質量檢測方法效率及準確率較低，為此，企業要應用人工智能進行產品質量檢測，從大量數據中分析預測產品質量，以提高質檢效率和準確率。

3 離散制造行業數字化轉型與智能化升級的實踐路徑

3.1 研發模式的轉型升級

離散制造行業是以訂單為基礎，然后根據用戶的具體需求進行設計和生產的制造業，然而，面對現今全球化競爭，技術創新日趨激烈，離散制造行業需不斷對研發模式進行轉型和升級。目前，隨著大數據、云計算等技術的發展，企業可以收集大量的生產數據、使用數據等，而這些數據可以為企業的研發提供強大的支持，企業可以開始嘗試利用大數據分析技術，分析歷史訂單數據，預測未來的需求，從而優化研發策略。并且，企業還要加強與其他組織，例如，學校、研究院所的合作，形成產學研一體化的研發模式。通過這種方式，來獲取到最新的科研成果和技術，從而不斷提升自身的研發能力。其次，企業還要改變一次性研發成功的思維模式，應采取快速迭代的方式，將產品或服務快速投入市場，然后根據用戶的反饋進行優化調整，通過這種試錯快速迭代的模式來進一步提升研發效率。此外，離散制造行業還應要推進智能制造和工業互聯網的深度融合，實現從研發到制造到服務的全流程數字化，以提高公司的研發能力和響應市場的靈活性。如前端通過數字雙券技術進行虛擬仿真測試，后端利用智能制造技術提升生產效率，以整體提升離散制造行業的研發質量和效率。

3.2 運營模式的轉型升級

離散制造行業在轉型升級過程中，始終不能與智能化技術的應用所分割開，離散企業要積極應用新型技術加快推進企業的轉型速度。為此，在企業運營過程中，就要從多方面進行升級轉型：（1）要實現生產自動化。離散制造企業可以通過引入機器人、智能設備等實現生產過程的自動化。例如，特斯拉汽車公司大規模引入了機器人生產線，不僅提高了生產效率，還極大地降低了人工成本。離散制造企業也要積極引入機器人、智能設備，已實現生產過程中的自動化。（2）流程要數字化。企業要積極借助信息技術手段，如應用企業資源規劃（ERP）系統，實現生產計劃、物料需求、庫存管理、成本核算等各個環節的數字化，實時掌握生產運營情況，提高決策效率。如中國的海爾集團，通過引入ERP系統，實現了產品生命周期管理，實時追蹤產品從設計、采購、生產到銷售全過程，進一步提高了企業的運營效率。（3）數據要智能化。企業要建立工業大數據平臺，通過收集、分析和利用大數據，對生產過程進行優化，實現精細化管理。如寶鋼集團，該企業在全球范圍內構建了一體化的工業大數據平臺，通過對生產、銷售、質量等全流程數據的深度挖掘和智能分析，不僅幫助企業實現預防性維修、優化資源配置，同時還降低了生產成本，提升了服務水平。（4）業務模式的創新，企業要利用互聯網、物聯網等技術進行產品和服務的創新。例如，可通過物聯網技術，為客戶提供智能聯網解決方案，從單一的制造商轉型為服務提供商。總的來說，數字化和智能化出現對離散制造企業產生了深遠的影響，企業只有將整個運營模式進行數字化、智能化的轉型升級，才能夠為以后發展開辟嶄新的篇章。

3.3 商業模式的轉型升級

離散制造行業商業模式相較傳統的連續制造商業模式更具復雜性和挑戰性，離散制造行業它在生產中較為傾向于個性化需求，且產品種類繁多、規格不一，所以，為了應對這種情況，離散制造商業模式必然要進行數字化和智能化轉型升級。首先，離散制造行業的數字化轉型就是要將所有的信息化和自動化系統進行全面整合，對生產過程中的數據實時采集、處理和應用，并通過大數據技術，對產生的海量數據進行分析，以實現精準化決策的實施。并且，對于離散企業而言，這樣的形式可以提升其生產效率和產品質量；對于客戶而言，可以提供更個性化的產品和服務。其次，離散制造行業商業模式的智能化轉型就是要實現生產過程的自動化和智能化，比如，企業可以通過應用物聯網、人工智能等技術，實現機器自我學習和決策，以提升生產效率和產品質量。同時，企業還可以引入新的商業模式，例如，B2B電子商務、物聯網服務等，將物理世界與虛擬世界緊密結合，以創新商業價值。此外，在商業模式轉型過程中，還要針對企業的組織結構、管理模式、業務流程等方面進行調整，企業需要構建一種以數據為中心，集成創新、制造、服務等多元功能的新型商業模式，以更好地應對未來的市場挑戰。總之，離散制造行業商業模式的數字化和智能化轉型升級，就要推動企業從傳統的“制造”向“智能制造”轉變，實現行業的創新能力和服務水平不斷提升，從而為社會經濟的發展做出更大的貢獻。

3.4 制造模式的轉型升級

隨著數字化和智能化的深入發展，離散制造行業制造模式的轉型升級就需要采取一系列有效的策略來適應新的制造環境，并將其真正轉化為競爭優勢。首先，企業需要構建基于信息技術和數字化工具的新型生產模式，引入先進的制造執行系統、企業資源規劃系統、物聯網技術等，實現生產數據的全面數字化，以幫助企業提高生產效率，減少浪費，并提供更具競爭力的產品。其次，企業需要對自身的組織結構和管理方式進行改革，以適應新的制造環境。如推動組織結構的扁平化，增強跨部門的協作，以及實施以人為本的管理方式，以提高員工的積極性和創新性。同時，企業還需要加強與外部環境的互動，與各方共享信息和資源。如加強與供應商和客戶的信息交流，提高供應鏈的透明度，以及利用大數據和AI技術，提高市場預測的準確性，以便更好地滿足客戶需求。此外，企業還需要積極引入新的技術，如機器人、3D打印、遠程監控等，真正實現生產過程的自動化和智能化，幫助企業降低生產成本，提高企業對市場變化的響應速度。但是，制造模式的轉型升級不是一蹴而就的過程，企業需要長期堅持，逐步深化改革，以實現持續的提升和發展。如在這一過程中，企業要以創新為驅動，積極尋求新的解決方案，以適應日益復雜的市場環境；同時，企業還要加強內部培訓，提高員工的數字化素養，以更好地支持企業的轉型升級。

4 離散制造行業數字化轉型與智能化升級要點

目前，一些先進的智能關鍵技術如人工智能、大數據、物聯網等在離散制造業領域有著廣泛的應用場景，不僅提高了產品質量，同時也能降低生產成本。但這些技術的應用還面臨一些實際困難，比如，技術內涵不明晰、技術研發水平參差不齊等問題。因此，離散制造企業要跨越這些技術上的壁壘，將這些高科技真正應用到制造流程中去。其次，離散制造企業數字化轉型和智能化升級還涉及到大量的數據交換，如果沒有明確的標準和安全機制，很可能會出現數據泄露、信息破壞等安全問題。因此，離散制造企業需要建立一套完善的數據管理和維護制度，如數據收集、處理、傳輸和保護等各個環節的規范操作。同時，也要針對可能出現的網絡攻擊等信息安全問題，制定相關的預防和應對措施，以實現真正意義上的數字化轉型和智能化升級。

5 結語

綜上所述，離散制造行業數字化轉型與智能化升級是一場全方位、深層次的變革，這一過程涉及技術應用、企業管理等多個層面，需要企業、政策制定者、研究機構、服務提供商等多方共同面對和解決。為此，離散制造行業在進行數字化轉型和智能化升級過程中，要從戰略角度出發，立足市場需求，做好科技創新企業的經營模式、產品設計、生產制造和服務等多環節工作，從而推動行業的可持續發展。