智能制造是一種可以讓企業(yè)在研發(fā)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等方面變得更加“聰明”的生產(chǎn)方法,制造業(yè)企業(yè)要從自身發(fā)展的核心痛點(diǎn)出發(fā),在合理的整體規(guī)劃和頂層設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,沿著智能制造要素→智能制造能力→智能制造系統(tǒng)的發(fā)展方向,分階段且持續(xù)性的獲取智能制造要素,建立、完善、擴(kuò)展企業(yè)在研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、物流倉儲、訂單獲取、產(chǎn)品服務(wù)等各個環(huán)節(jié)的智能制造能力,最終形成完整、高效、科學(xué)的智能制造系統(tǒng)。
目前中國智能制造仍面臨關(guān)鍵裝備與核心零部件受制于人、中小企業(yè)難以融入智能制造浪潮、大部分企業(yè)缺少智能制造的文化內(nèi)核等重大挑戰(zhàn),制造業(yè)企業(yè)要順應(yīng)趨勢,提前規(guī)劃,明確目標(biāo),關(guān)注網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、5G等新模式、新技術(shù)帶來的新機(jī)遇,以“立足當(dāng)前,著眼長遠(yuǎn)”的原則,分階段、持續(xù)性地實(shí)施智能化轉(zhuǎn)型。
智能制造的“何為”與“為何”
“何為”智能制造
企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、管理、服務(wù)、產(chǎn)品智能化的全新生產(chǎn)方式
“智能制造”這一概念最早由美國學(xué)者P.K.Wright和D.A.Bourne在其著作《Manufacturing Intelligence》中出現(xiàn),他們將智能制造定義為機(jī)器人應(yīng)用制造軟件系統(tǒng)技術(shù)、集成系統(tǒng)工程以及機(jī)器人視覺等技術(shù),實(shí)行批量生產(chǎn)的系統(tǒng)性過程。工信部出臺的《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》中,將智能制造定義為基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合,貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動的各個環(huán)節(jié),具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式。
艾瑞認(rèn)為,智能制造是通過新一代信息技術(shù)、自動化技術(shù)、工業(yè)軟件及現(xiàn)代管理思想在制造企業(yè)全領(lǐng)域、全流程的系統(tǒng)應(yīng)用而產(chǎn)生的一種全新的生產(chǎn)方式。智能制造的應(yīng)用能夠使制造業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)智能化、管理智能化、服務(wù)智能化與產(chǎn)品智能化。
智能制造的起源與演變
起源:數(shù)字化制造→成長:網(wǎng)絡(luò)化制造→目標(biāo):智能化制造
智能制造代表著先進(jìn)制造技術(shù)與信息化的融合,盡管概念提出至今僅30年的時(shí)間,但智能制造的起源可以追溯至上世紀(jì)中葉,其發(fā)展與演進(jìn)可以大致分為三個階段:從上世紀(jì)中葉到90年代中期的數(shù)字化制造,以計(jì)算、通訊和控制應(yīng)用為主要特征;從上世紀(jì)九十年代中期發(fā)展至今的網(wǎng)絡(luò)化制造,伴隨著互聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模普及應(yīng)用,先進(jìn)制造進(jìn)入了以萬物互聯(lián)為主要特征的網(wǎng)絡(luò)化階段;當(dāng)前,在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、機(jī)器視覺等技術(shù)突飛猛進(jìn)的基礎(chǔ)上,人工智能逐漸融入制造領(lǐng)域,先進(jìn)制造開始步入以新一代人工智能技術(shù)為核心的智能化制造階段。但受限于人工智能技術(shù)的發(fā)展水平與制造業(yè)應(yīng)用尚未成熟,目前的“智能制造”還遠(yuǎn)未達(dá)到“自適應(yīng)、自決策、自執(zhí)行”的完全智能化階段,智能化制造仍是未來的主要發(fā)展目標(biāo)。
中國“為何”需要智能制造
智能制造是中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級、提質(zhì)增效的必由之路
近年來,中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展已由高速增長階段逐步轉(zhuǎn)入高質(zhì)量發(fā)展階段,政府更加關(guān)注于優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換增長動力。制造業(yè)是供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的主要領(lǐng)域,盡管制造業(yè)增加值在全國GDP總量中的比重呈下降態(tài)勢,但以制造業(yè)為代表的實(shí)體經(jīng)濟(jì)才是中國經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的核心支撐力量。2015-2016年,中國制造業(yè)增加值的同比增速僅為3.5%和5.9%,原料、土地、人力資源等生產(chǎn)要素成本的不斷上漲使制造業(yè)本就不高的利潤率很難提升。提高質(zhì)量效益、轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式是中國制造業(yè)必須要解決的問題,而發(fā)展智能制造正是中國制造由大到強(qiáng)的必由之路。
智能制造系統(tǒng)的構(gòu)成要素
智能制造系統(tǒng)的基本構(gòu)成
智能制造系統(tǒng)=自動化設(shè)備+智能“神經(jīng)系統(tǒng)”
智能制造是一種可以讓企業(yè)在研發(fā)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等方面變得更加“聰明”的方法,我們可以把制造智能化理解為企業(yè)在引入數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等生產(chǎn)設(shè)備并實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化的基礎(chǔ)上,再搭建一套精密的“神經(jīng)系統(tǒng)”。智能“神經(jīng)系統(tǒng)”以ERP(企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng))、MES(生產(chǎn)過程執(zhí)行系統(tǒng))等管理軟件組成中樞神經(jīng),以傳感器、嵌入式芯片、RFID標(biāo)簽、條碼等組件為神經(jīng)元,以PLC(可編程邏輯控制器)為鏈接控制神經(jīng)元的突觸,以現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)、NB-IoT等通信技術(shù)為神經(jīng)纖維。企業(yè)能夠借助完善的“神經(jīng)系統(tǒng)”感知環(huán)境、獲取信息、傳遞指令,以此實(shí)現(xiàn)科學(xué)決策、智能設(shè)計(jì)、合理排產(chǎn),提升設(shè)備使用率,監(jiān)控設(shè)備狀態(tài),指導(dǎo)設(shè)備運(yùn)行,讓自動化生產(chǎn)設(shè)備如臂使指。
智能制造系統(tǒng)的整體架構(gòu)
智能制造要素是構(gòu)建智能制造系統(tǒng)的基本組成單位
中國制造業(yè)企業(yè)智能化路徑分析
實(shí)現(xiàn)路徑千差萬別,總體思路可以總結(jié)
智能化之路——智造要素→智造能力→智能制造系統(tǒng)
制造業(yè)企業(yè)智能化不存在“放之四海而皆準(zhǔn)”的普適路徑。艾瑞認(rèn)為,制造業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化要從自身的核心痛點(diǎn)出發(fā),在合理且有延續(xù)性的整體規(guī)劃與頂層設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,沿著智能制造要素→智能制造能力→智能制造系統(tǒng)的發(fā)展方向,分階段且持續(xù)性的獲取智能制造要素,建立、完善、擴(kuò)展企業(yè)在研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、物流倉儲、訂單獲取、產(chǎn)品服務(wù)等各個環(huán)節(jié)的“智造能力”,最終形成完整、高效、科學(xué)的智能制造系統(tǒng)。
本部分對制造業(yè)企業(yè)生產(chǎn)活動中各個環(huán)節(jié)的六種典型智能制造能力從預(yù)期收益、實(shí)施難度、成本下降、資金投入、時(shí)間跨度五個維度進(jìn)行分析評價(jià),并以此為基礎(chǔ)提出智能化路徑示例。
數(shù)字化設(shè)計(jì)
縮短研發(fā)周期、降低研發(fā)成本、對接制造環(huán)節(jié)
數(shù)字化設(shè)計(jì)是智能制造系統(tǒng)的源頭,是企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化道路上必須要突破的關(guān)鍵點(diǎn)。制造業(yè)中的設(shè)計(jì)包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、工藝優(yōu)化、樣品制造、檢測檢驗(yàn)等一系列過程。傳統(tǒng)的研發(fā)設(shè)計(jì)流程是以模塊分立形式,按照順序完成開發(fā),產(chǎn)品開發(fā)周期長且質(zhì)量得不到保證。而數(shù)字化設(shè)計(jì)借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件(CAX)、三維設(shè)計(jì)與建模工具等技術(shù)能夠賦予企業(yè)將研發(fā)過程全面數(shù)字化、模型化,實(shí)現(xiàn)研發(fā)設(shè)計(jì)流程的高度集成、協(xié)同與融合,大幅縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,降低開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和開發(fā)費(fèi)用。
目前CAX類軟件在國內(nèi)制造業(yè)企業(yè)中已有一定程度應(yīng)用基礎(chǔ),但從發(fā)展趨勢及與智能制造系統(tǒng)的契合程度來看,第三代產(chǎn)品設(shè)計(jì)語言MBD(基于模型的設(shè)計(jì))技術(shù)將成為數(shù)字化設(shè)計(jì)的主武器,MBD的應(yīng)用將打通數(shù)字化設(shè)計(jì)與數(shù)字化制造,使三維模型成為制造的唯一數(shù)據(jù)源,讓產(chǎn)品模型在整個生命周期得到充分利用。
智能制造單元
提升設(shè)備使用率帶動企業(yè)加快生產(chǎn)節(jié)奏,增加產(chǎn)出與效益
智能制造單元是針對離散加工現(xiàn)場,將一組能力相近的加工設(shè)備和輔助設(shè)備進(jìn)行模塊化、集成化、一體化的聚合,使其具備多品種少批量產(chǎn)品的生產(chǎn)輸出能力。對于離散制造領(lǐng)域的中小型企業(yè)來說,打造智能制造單元是開啟智能化道路行之有效的切入點(diǎn),其最大的作用在于提升設(shè)備開動率,加快生產(chǎn)節(jié)奏,“簡單粗暴”的通過增加產(chǎn)出來提升企業(yè)收益。
奇步自動化控制設(shè)備有限公司推出的“智造單元”是智能制造單元的成熟范式之一?!爸窃靻卧笔且环N模塊化的小型數(shù)字化工廠實(shí)踐,整個單元由自動化模塊、信息化模塊和智能化模塊三部分組成,以“最小的數(shù)字化工廠”實(shí)現(xiàn)企業(yè)在多品種小批量乃至單件自動化的生產(chǎn)智能化。
生產(chǎn)全過程數(shù)字化
打通數(shù)據(jù)→整合優(yōu)化→互聯(lián)互通→降本增效
生產(chǎn)全過程數(shù)字化是將“人、機(jī)、料、法、環(huán)”五個層面的數(shù)據(jù)連接、融合并形成一個完整的閉環(huán)系統(tǒng),通過對生產(chǎn)全過程數(shù)據(jù)的采集、傳輸、分析、決策,優(yōu)化資源動態(tài)配置,提升產(chǎn)品質(zhì)量管控。生產(chǎn)全過程數(shù)字化需要企業(yè)在人員配備、自動化設(shè)備、設(shè)備連接、環(huán)境感知等各方面具備良好的基礎(chǔ),即前文中提到的智能“神經(jīng)系統(tǒng)”包含的要素必須齊全。在此基礎(chǔ)上,生產(chǎn)全過程數(shù)字化的重點(diǎn)工作是打通各種數(shù)據(jù)流,包括從生產(chǎn)計(jì)劃到生產(chǎn)執(zhí)行(ERP與MES)的數(shù)據(jù)流、MES與控制設(shè)備和監(jiān)視設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流、現(xiàn)場設(shè)備與控制設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流。有條件的企業(yè)可以自主研發(fā)或委托開發(fā)生產(chǎn)數(shù)字化集成平臺,將不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)的設(shè)備、軟件和人員無縫地集成為一個協(xié)同工作的系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)互聯(lián)、互通、互操作。
智能物流倉儲系統(tǒng)
讓一切物理實(shí)體流動起來,節(jié)省空間、時(shí)間與人力資源
物流倉儲是制造業(yè)中極為重要的一環(huán),如果說通信網(wǎng)絡(luò)是智能制造系統(tǒng)的神經(jīng)纖維,那么物流倉儲則可視為智能制造系統(tǒng)的血管。智能物流倉儲系統(tǒng)的應(yīng)用能夠使原材料、輔助物料、在制品、制成品等物理對象在各個生產(chǎn)工序間順暢流轉(zhuǎn),并通過提升倉庫貨位利用效率、提高倉儲作業(yè)的靈活性與準(zhǔn)確性、合理控制庫存總量、降低物流倉儲人員需求數(shù)量等方式大幅壓縮物流倉儲成本。
智能物流倉儲系統(tǒng)盡管不直接參與產(chǎn)品的生產(chǎn),但作為整個智能制造系統(tǒng)中的重要子系統(tǒng),其組成架構(gòu)也與之類似,分為設(shè)備層、操作層、企業(yè)層,設(shè)備層包括倉儲設(shè)備、物流設(shè)備、識別設(shè)備;操作層由WMS、WCS、TMS等軟件構(gòu)成;企業(yè)層則對接ERP、CRM、SCM等管理軟件的采購、計(jì)劃、庫存、發(fā)貨等模塊,融入總系統(tǒng)的閉環(huán)中。
大規(guī)模定制平臺
打造向大規(guī)模定制轉(zhuǎn)型的入口,提升品牌價(jià)值與用戶粘性
銷售是所有企業(yè)的核心業(yè)務(wù)之一,智能制造系統(tǒng)中的銷售智能化除了應(yīng)用CRM等軟件管理銷售業(yè)務(wù)外,更為重要的是在訂單獲取層面發(fā)揮作用。在當(dāng)前個性化需求日益旺盛的環(huán)境下,企業(yè)通過建立定制平臺,能夠?qū)⒂脩籼崆耙氲疆a(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過程中,通過差異化的定制參數(shù)、柔性化的生產(chǎn),使個性化需求得到快速實(shí)現(xiàn),以此提升品牌價(jià)值,增加用戶粘性。與之相匹配的,企業(yè)應(yīng)將定制平臺與智能制造系統(tǒng)中的研發(fā)設(shè)計(jì)、計(jì)劃排產(chǎn)、制造執(zhí)行等模塊實(shí)現(xiàn)協(xié)同與集成,實(shí)現(xiàn)從線上用戶定制方案,到線下柔性化生產(chǎn)的全定制過程;在企業(yè)后臺建立個性化產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫,應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)對用戶的個性化需求特征進(jìn)行挖掘和分析,并反饋到研發(fā)設(shè)計(jì)部門,優(yōu)化產(chǎn)品及工藝,基于用戶需求新趨勢開展研發(fā)活動。
產(chǎn)品遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)
以智能化服務(wù)拓展商業(yè)模式,推動價(jià)值鏈向后延伸
智能制造視角下的產(chǎn)品服務(wù)是借助云服務(wù)、數(shù)據(jù)挖掘和智能分析等技術(shù),捕捉、分析產(chǎn)品信息,更加主動、精準(zhǔn)、高效的給用戶提供服務(wù),推動企業(yè)價(jià)值鏈向后延伸。遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)即是典型的制造企業(yè)智能化服務(wù)模式,企業(yè)利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)對生產(chǎn)并已投入使用的智能產(chǎn)品的設(shè)備狀態(tài)、作業(yè)操作、環(huán)境情況等維度的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、篩選、分析、儲存和管理,基于上述數(shù)據(jù)的分析結(jié)果為用戶提供產(chǎn)品的日常運(yùn)行維護(hù)、預(yù)測性維護(hù)、故障預(yù)警、診斷與修復(fù)、運(yùn)行優(yōu)化、遠(yuǎn)程升級等服務(wù)。
遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)可以有效降低設(shè)備故障率,提升設(shè)備使用率與使用壽命,既能減輕制造商的負(fù)擔(dān),又能顯著提升產(chǎn)品價(jià)值。遠(yuǎn)程運(yùn)維對于企業(yè)產(chǎn)品的智能化程度要求較高,產(chǎn)品必須配備開放的數(shù)據(jù)接口,具備數(shù)據(jù)采集、通信模塊;企業(yè)還需建立遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)前端平臺與后端數(shù)據(jù)中心,采集產(chǎn)品數(shù)據(jù)并基于大數(shù)據(jù)分析與計(jì)算,向用戶提供增值服務(wù)。
落地基石——整體規(guī)劃與頂層設(shè)計(jì)
解決“我是誰,我在哪,我要干什么”三大問題
智能制造系統(tǒng)的整體規(guī)劃與頂層設(shè)計(jì)是制造業(yè)企業(yè)正式踏上智能化道路的第一步,企業(yè)在這一環(huán)節(jié)要為“我是誰、我在哪、我要干什么”三大問題尋找答案:首先要明確“我是誰”,詳細(xì)掃描企業(yè)自身的核心競爭力、運(yùn)營情況、財(cái)務(wù)狀況、人員配備、組織架構(gòu)等基礎(chǔ)條件;而后通過智能制造能力成熟度模型等工具進(jìn)行智能程度自評與診斷,了解企業(yè)缺失的智能制造要素、已具備和尚未具備的智能制造能力,精準(zhǔn)定位企業(yè)目前所處的智能化階段,搞清楚“我在哪”;在回答了前兩個問題的基礎(chǔ)上,以企業(yè)發(fā)展的核心痛點(diǎn)為切入點(diǎn),以獲取關(guān)鍵“智造能力”為階段性目標(biāo),以搭建完整、高效、科學(xué)的智能制造系統(tǒng)為發(fā)展方向,按照統(tǒng)一架構(gòu)和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃設(shè)計(jì)智能制造系統(tǒng)總體實(shí)施方案及核心要素能力解決方案,確保企業(yè)在智能化之路上知道“我要干什么”。
智能化路徑示例No.1
破解“多品種、小批量”困局——智造單元+智能物流倉儲
Alpha公司是一家生產(chǎn)發(fā)動機(jī)連桿的汽車配件廠商,隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展和客戶的增加,Alpha公司的產(chǎn)品線不斷拓展,生產(chǎn)車間由3個增加至10個。生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大、產(chǎn)品種類增加給Alpha公司帶來了設(shè)備利用率不足、交貨期難以保證、物料及在制品積壓嚴(yán)重等一系列問題,亟需智能化轉(zhuǎn)型來應(yīng)對生產(chǎn)經(jīng)營中的重重挑戰(zhàn),保持競爭活力。
智能化路徑示例No.2
以產(chǎn)品差異化突出重圍——數(shù)字化設(shè)計(jì)+大規(guī)模定制平臺
Beta公司是一家機(jī)械鍵盤生產(chǎn)廠商,近年來游戲市場的持續(xù)火爆帶動機(jī)械鍵盤市場的新進(jìn)玩家數(shù)量激增,為應(yīng)對激烈的市場競爭,拓展商業(yè)模式,提升品牌價(jià)值,Beta公司準(zhǔn)備由批量化生產(chǎn)向大規(guī)模定制模式轉(zhuǎn)型。
智能化路徑示例No.3
抓住產(chǎn)品后市場的廣闊空間——PLM+智能遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)
Gamma公司是一家主要從事高端農(nóng)業(yè)機(jī)械研發(fā)制造的大型裝備制造企業(yè),Gamma公司在企業(yè)戰(zhàn)略探索過程中,確立了以研發(fā)生產(chǎn)智能化產(chǎn)品、為客戶提供智能遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)作為企業(yè)的未來發(fā)展方向。
中國智能制造的挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢
中國智能制造面臨的挑戰(zhàn)
關(guān)鍵裝備、核心零部件受制于人,短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代
我國近90%的芯片、70%的工業(yè)機(jī)器人、80%的高檔數(shù)控機(jī)床和80%以上的核心工業(yè)軟件依賴進(jìn)口。這造成國內(nèi)制造業(yè)企業(yè)智能化改造成本居高不下,嚴(yán)重制約我國智能制造的整體進(jìn)展。以工業(yè)機(jī)器人為例,中國已經(jīng)連續(xù)六年成為工業(yè)機(jī)器人第一消費(fèi)大國,2017年中國工業(yè)機(jī)器人銷量達(dá)到了13.8萬臺,全球占比達(dá)到36%。而其中僅有3.5萬臺是由國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人制造商生產(chǎn),國產(chǎn)率僅為25.2%,比2016年的31%還下降了近6個百分點(diǎn)。由此可見,中國制造業(yè)企業(yè)在提升自動化水平時(shí)優(yōu)先選取的是選購國外品牌的工業(yè)機(jī)器人,國產(chǎn)機(jī)器人盡管發(fā)展較快,但短時(shí)間內(nèi)難以滿足智能制造的需求。
小微企業(yè)難以融入智能化發(fā)展浪潮
在全國規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)中,84.2%的企業(yè)屬于小型企業(yè),規(guī)模以下(年主營業(yè)務(wù)收入2000萬元以下)尚有200余萬家小微企業(yè)。廣大小微企業(yè)是制造業(yè)的根基,其智能化水平很大程度上影響著中國智能制造工程的實(shí)施效果。然而從《中國制造2025》戰(zhàn)略提出以來,由于自有資金不足、信息化基礎(chǔ)薄弱、缺乏相關(guān)人才等多方面因素的影響,大部分中國制造業(yè)小微企業(yè)只能羨慕大企業(yè)申請智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目、圍觀大企業(yè)開展轟轟烈烈的智能化改造,自己卻難以融入智能制造的發(fā)展浪潮。相比于大中型企業(yè),小微企業(yè)的智能化之路面臨更大的試錯成本和不可控風(fēng)險(xiǎn),稍有不慎就會危及生存。
流程領(lǐng)域有望率先實(shí)現(xiàn)智能化
智能制造系統(tǒng)是一個覆蓋設(shè)計(jì)、物流、倉儲、生產(chǎn)、檢測等生產(chǎn)全過程的極其復(fù)雜的巨系統(tǒng),企業(yè)要搭建一個完整的智能制造系統(tǒng),最困難也是最核心的部分就是生產(chǎn)過程數(shù)字化。尤其是對于生產(chǎn)工藝復(fù)雜、原材料及原器件種類繁多的離散制造領(lǐng)域,產(chǎn)品往往由多個零部件經(jīng)過一系列不連續(xù)的工序裝配而成,其過程包含很多變化和不確定因素,在一定程度上增加了離散型制造生產(chǎn)組織的難度和配套復(fù)雜性,要做到生產(chǎn)全程數(shù)字化、可視化、透明化殊為不易。
與離散領(lǐng)域顯著不同的是,流程領(lǐng)域的生產(chǎn)流程本質(zhì)上是連續(xù)的,被加工處理的工質(zhì)不論是產(chǎn)生物理變化還是化學(xué)變化,其過程不會中斷,而且往往是處于密閉的管道或容器中,生產(chǎn)工藝相對簡單,生產(chǎn)流程清晰連貫,生產(chǎn)全過程數(shù)字化難度相對較低。流程領(lǐng)域企業(yè)接下來要做的是在全面貫通整合各階段數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用人工智能的深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)(主要是動態(tài)規(guī)劃方法)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析和實(shí)時(shí)決策,并進(jìn)一步將智能系統(tǒng)延伸至供應(yīng)鏈、生產(chǎn)后服務(wù)等各個環(huán)節(jié),最終實(shí)現(xiàn)全面智能化。
供應(yīng)鏈協(xié)同倒逼產(chǎn)業(yè)鏈上游企業(yè)“上馬”智能制造
制造業(yè)企業(yè)智能化的動力本源是響應(yīng)市場需求,這點(diǎn)在消費(fèi)品制造領(lǐng)域尤為明顯,乘用車、家電、3C、服裝、醫(yī)藥、食品等直接面向消費(fèi)者的制造業(yè)企業(yè)搭建智能制造系統(tǒng)的主要目的即是實(shí)現(xiàn)高度柔性生產(chǎn),快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者對產(chǎn)品的個性化、定制化需求。如果我們把視角向上推,對于原材料工業(yè)和裝備工業(yè)的企業(yè)而言,智能化浪潮前沿的消費(fèi)品制造廠商即是他們的市場所在,要跟上客戶多品種、小批量的生產(chǎn)節(jié)奏,就必然要大幅提升自身的產(chǎn)品創(chuàng)新能力、快速交貨能力以及連續(xù)補(bǔ)貨能力。快速變化的市場需求從消費(fèi)端沿著產(chǎn)業(yè)鏈不斷向上傳導(dǎo),下游企業(yè)生產(chǎn)方式的顛覆與創(chuàng)新迫使上游供應(yīng)商融入智能化浪潮,智能制造倒逼機(jī)制就此形成。在這種倒逼機(jī)制的作用下,產(chǎn)業(yè)鏈上游企業(yè)要主動適應(yīng)變化,實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn),基于供應(yīng)商先期介入思維,通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造確立競爭優(yōu)勢,否則將面臨被市場淘汰的風(fēng)險(xiǎn)。