我國制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型技術(shù)、模式及方向探討

隨著需求的增長，中國制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型的需求也越來越迫切。本文從模式、技術(shù)、供應(yīng)鏈幾大方面，探討目前制造業(yè)轉(zhuǎn)型的方向。

各國爭(zhēng)相介入新一輪國際分工爭(zhēng)奪戰(zhàn)，將重塑全球制造業(yè)版圖，在高端和中低端領(lǐng)域?qū)ξ覈纬伞半p向擠壓”的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。我國正在大力推動(dòng)智能制造的發(fā)展，使制造業(yè)發(fā)展能夠站到了爬坡過坎、由大變強(qiáng)新的歷史起點(diǎn)上。

用戶貼近和分工開放程度決定智能化水平

距離最終用戶越近的行業(yè)越早發(fā)生變革?；ヂ?lián)網(wǎng)沿產(chǎn)業(yè)鏈從最接近消費(fèi)者的消費(fèi)品行業(yè)向上游裝備、原材料等行業(yè)延伸，越靠近最終用戶的行業(yè)越早萌發(fā)變革，發(fā)生變革的領(lǐng)域和環(huán)節(jié)也越多。手機(jī)、家電、服裝等個(gè)性需求較強(qiáng)的消費(fèi)品企業(yè)已率先向互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型，具有代表性的如規(guī)?；瘋€(gè)性定制模式已被廣泛運(yùn)用；受消費(fèi)品生產(chǎn)模式變化影響，裝備制造業(yè)需要提供支撐柔性制造、按需制造等的裝備，發(fā)展智能裝備的市場(chǎng)需求逐漸增強(qiáng)；而距離消費(fèi)者相對(duì)較遠(yuǎn)的上游原材料行業(yè)，一些大型骨干企業(yè)信息化水平較高，側(cè)重于依托互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)提供精準(zhǔn)供應(yīng)鏈服務(wù)、生產(chǎn)監(jiān)控和節(jié)能減排。

開放程度越高的環(huán)節(jié)與互聯(lián)網(wǎng)融合越緊密。信息通信技術(shù)正加速從營銷、服務(wù)等環(huán)節(jié)向研發(fā)、制造、加工等環(huán)節(jié)延展，開放程度越高、與用戶互動(dòng)越多的環(huán)節(jié)融合變革越明顯。目前采購、營銷等開放度較高的環(huán)節(jié)，更易與互聯(lián)網(wǎng)融合；繼而是開放程度次之的服務(wù)和研發(fā)環(huán)節(jié)，如遠(yuǎn)程控制與服務(wù)、眾包設(shè)計(jì)等也已在一定范圍內(nèi)推廣；而相對(duì)封閉的制造環(huán)節(jié)，在生產(chǎn)的組織實(shí)施和制造能力整合等方面也在逐漸受到互聯(lián)網(wǎng)影響。隨著互聯(lián)網(wǎng)對(duì)各環(huán)節(jié)逐層滲透，將最終打通生產(chǎn)運(yùn)營全過程，徹底改變現(xiàn)有的生產(chǎn)范式。

新型研發(fā)組織方式集聚眾智提升效率

隨著協(xié)同設(shè)計(jì)、眾包、虛擬仿真等新研發(fā)模式應(yīng)用的日益廣泛，為傳統(tǒng)企業(yè)高效、便捷、低成本的技術(shù)創(chuàng)新開辟了新渠道，研發(fā)環(huán)節(jié)也成為營銷之后與互聯(lián)網(wǎng)融合的新熱點(diǎn)。

云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)研發(fā)設(shè)計(jì)全球協(xié)同。以往受空間、資源等限制，傳統(tǒng)企業(yè)的研發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)主要在企業(yè)內(nèi)部完成。云平臺(tái)則可以為企業(yè)提供開放的協(xié)同服務(wù)，設(shè)計(jì)人員可通過共享平臺(tái)，查看和利用云端設(shè)計(jì)資源和軟件，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部及企業(yè)間合作與協(xié)同共享，打破地域限制，提高企業(yè)研發(fā)效率，降低人員往來成本。

眾包設(shè)計(jì)打通企業(yè)與社會(huì)創(chuàng)意的合作渠道。眾包是通過互聯(lián)網(wǎng)集聚全球創(chuàng)意、資金來實(shí)現(xiàn)研發(fā)設(shè)計(jì)的新模式，基于互聯(lián)網(wǎng)的眾包平臺(tái)將分散的中小型團(tuán)隊(duì)及個(gè)體專業(yè)人員的智慧與創(chuàng)意集聚到一起，需求方可借此平臺(tái)發(fā)布需求，以懸賞和速配方式尋找到精準(zhǔn)匹配的服務(wù)者，通過消除信息不對(duì)稱而提高效率和降低成本。

虛擬仿真技術(shù)降低了企業(yè)的設(shè)計(jì)研發(fā)成本。過去傳統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)在測(cè)試、驗(yàn)證環(huán)節(jié)需要生產(chǎn)出實(shí)物來評(píng)測(cè)其性能等各項(xiàng)指標(biāo)，成本隨測(cè)試次數(shù)增加而不斷提升。利用虛擬仿真技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)原有研發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)過程的模擬、分析、評(píng)估、驗(yàn)證和優(yōu)化，從而減少工程更改量，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，降低成本和能耗。

創(chuàng)新制造模式助力網(wǎng)絡(luò)化智能化生產(chǎn)

面對(duì)個(gè)性化、多樣化且瞬息萬變的市場(chǎng)需求，我國制造企業(yè)正加緊將新一代信息技術(shù)集成應(yīng)用在生產(chǎn)執(zhí)行過程中，逐步改變?cè)邢鄬?duì)固化的生產(chǎn)線和生產(chǎn)體系，并著力打通企業(yè)間壁壘，探索智能制造、網(wǎng)絡(luò)化制造、云制造等全新生產(chǎn)模式。

智能制造成為制造業(yè)的重要發(fā)展方向。近年來，具有信息的深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準(zhǔn)控制自執(zhí)行等功能的智能制造模式的迅速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了增效、提質(zhì)、降成本及節(jié)能減排。在制造業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)的帶動(dòng)下，智能制造、智能工廠的實(shí)施與應(yīng)用正在為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來深刻的改變。再以海爾的智能互聯(lián)工廠為例，海爾集團(tuán)在沈陽的冰箱工廠將用戶需求與工廠進(jìn)行無縫連接。其特點(diǎn)包括以下兩點(diǎn)：一是定制化，將用戶的個(gè)性化需求信息直接發(fā)送到內(nèi)部生產(chǎn)線的相應(yīng)工位上。二是可視化，生產(chǎn)線上的上萬個(gè)傳感器可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品、設(shè)備、用戶之間的對(duì)話與溝通，用戶可隨時(shí)查到自己冰箱在生產(chǎn)線上的位置。目前一條生產(chǎn)線可支持500多個(gè)型號(hào)的柔性大規(guī)模定制，生產(chǎn)節(jié)拍縮短到10秒一臺(tái)，是全球冰箱行業(yè)生產(chǎn)節(jié)拍最快、承接型號(hào)最廣的工廠。

網(wǎng)絡(luò)制造充分激發(fā)扁平化生產(chǎn)組織活力。利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)構(gòu)建跨地區(qū)的動(dòng)態(tài)企業(yè)聯(lián)合體成為現(xiàn)實(shí)，不僅能幫助企業(yè)有效實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、制造資源的共享協(xié)同和優(yōu)化配置，還有助于提高企業(yè)快速反應(yīng)和競(jìng)爭(zhēng)能力。對(duì)于大型企業(yè)來說，網(wǎng)絡(luò)化制造能使其組織結(jié)構(gòu)更加扁平化，得以通過更靈活、更有效率的方式集聚資源，提升競(jìng)爭(zhēng)力；中小企業(yè)則可在網(wǎng)絡(luò)協(xié)同過程中找到與龍頭企業(yè)合作的機(jī)會(huì)，充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)。

云制造高效聚集和配置制造資源。云制造借助云計(jì)算的理念，通過建立共享制造資源的服務(wù)平臺(tái)，將巨大的制造資源池連接在一起，使處于制造業(yè)中的用戶像用水、電、煤氣一樣便捷地使用各種制造服務(wù)，以幫助制造企業(yè)降低運(yùn)行成本、提升快速反應(yīng)能力。在理想情況下，云制造將實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、使用等全生命周期相關(guān)資源的整合，提供標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、可共享的服務(wù)。

云制造包括企業(yè)內(nèi)部“私有云”應(yīng)用和企業(yè)外部“公有云”協(xié)同兩種模式。在一個(gè)大型集團(tuán)企業(yè)內(nèi)部，各種與企業(yè)運(yùn)作有關(guān)的資源，例如設(shè)計(jì)、仿真、設(shè)備等，均可以利用云制造實(shí)現(xiàn)共享，避免或減少重復(fù)投資。云制造模式也正在推動(dòng)中小企業(yè)間的制造資源共享。目前，在國內(nèi)已涌現(xiàn)一批云制造服務(wù)平臺(tái)，例如：在天智網(wǎng)云制造平臺(tái)上，遍布全國30個(gè)省市自治區(qū)超過2萬家企業(yè)可以在線上企業(yè)的實(shí)時(shí)對(duì)接，快速共享生產(chǎn)資源。寶信軟件打造的“上海工業(yè)云公共服務(wù)平臺(tái)”，匯集了汽車、民用航空、鋼鐵等領(lǐng)域上百類制造資源，為企業(yè)提供云設(shè)計(jì)、云仿真、云制造等服務(wù)。數(shù)碼大方的“工業(yè)軟件云服務(wù)平臺(tái)”，為3萬多家制造企業(yè)提供軟件租用、設(shè)計(jì)、制造等服務(wù)。

協(xié)同式供應(yīng)鏈促進(jìn)各環(huán)節(jié)高效無縫對(duì)接

越來越多的工業(yè)企業(yè)通過互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建立了與上下游供應(yīng)商、合作伙伴和客戶的直接連通，集聚供應(yīng)信息并進(jìn)行深度挖掘分析，提高了供應(yīng)鏈的反應(yīng)速度、匹配精度和調(diào)運(yùn)效率，降低了采購成本，減少了成品和在制品的庫存，縮短了對(duì)客戶服務(wù)的響應(yīng)時(shí)間。

B2B模式對(duì)接了上下游的采購需求。傳統(tǒng)供應(yīng)鏈中的產(chǎn)品選擇范圍小、管理難度大、生產(chǎn)線周轉(zhuǎn)效率低。通過互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，制造企業(yè)可與上游供應(yīng)商無縫對(duì)接，快速集聚行業(yè)內(nèi)優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商資源，在最短時(shí)間內(nèi)以最低成本實(shí)現(xiàn)了原材料采購的高效匹配，推動(dòng)了企業(yè)采購與供應(yīng)鏈管理創(chuàng)新，生產(chǎn)線供應(yīng)鏈的協(xié)同實(shí)現(xiàn)高效精準(zhǔn)配送。傳統(tǒng)物料配送環(huán)節(jié)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)配送不及時(shí)、物料缺少或囤積等問題，從而影響生產(chǎn)計(jì)劃。企業(yè)利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)完善智能信息系統(tǒng)建設(shè)，對(duì)生產(chǎn)配比、物料配送、產(chǎn)品質(zhì)量等各環(huán)節(jié)進(jìn)行協(xié)同管控，實(shí)現(xiàn)物料配送的系統(tǒng)化、流程化，降低物流成本和能耗，降低倉儲(chǔ)損失，加速了資金周轉(zhuǎn)，提高了整個(gè)供應(yīng)鏈的運(yùn)行效率。

需求端泛在連接實(shí)現(xiàn)全流程用戶參與

企業(yè)運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的泛在連接，進(jìn)而打造用戶聚合平臺(tái)、多元社交平臺(tái)，通過用戶行為和社交關(guān)系等的大數(shù)據(jù)分析，精準(zhǔn)預(yù)判市場(chǎng)、開展精準(zhǔn)營銷；借助平臺(tái)的集聚和交互功能實(shí)現(xiàn)海量用戶與企業(yè)間的交互對(duì)接，使大規(guī)模個(gè)性化定制、精準(zhǔn)決策等成為可能。傳統(tǒng)的渠道單一、封閉運(yùn)行、單向流動(dòng)的企業(yè)用戶關(guān)系被打破，舊有的需求定位粗略、市場(chǎng)反饋滯后等問題得到破解。

大規(guī)模個(gè)性化定制滿足用戶長尾需求。在傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)模式下，企業(yè)與用戶間信息交互不充分、企業(yè)內(nèi)生產(chǎn)組織缺乏柔性，只有同質(zhì)化生產(chǎn)才是最經(jīng)濟(jì)合理的選擇。而借助互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，企業(yè)就可與用戶深度交互、廣泛征集需求，運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析建立排產(chǎn)模型，從而得以依托柔性生產(chǎn)線，在保持規(guī)模經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)為客戶提供個(gè)性化的產(chǎn)品。

當(dāng)前，服裝、家居、家電等領(lǐng)域已開啟個(gè)性化定制，未來隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和制造技術(shù)的發(fā)展成熟，柔性大規(guī)模個(gè)性化生產(chǎn)線將逐步普及，按需生產(chǎn)、大規(guī)模個(gè)性化定制將成為常態(tài)。

大數(shù)據(jù)分析支撐精準(zhǔn)營銷及決策。傳統(tǒng)市場(chǎng)分析局限于抽樣調(diào)查、線下座談等有限樣本的分析預(yù)判，產(chǎn)品改進(jìn)也只能通過銷售業(yè)績(jī)來收集用戶反饋情況，分析結(jié)果存在一定誤差或延遲。利用通過互聯(lián)網(wǎng)匯集的用戶行為、需求、行情等海量多元化數(shù)據(jù)，企業(yè)可以進(jìn)行大數(shù)據(jù)建模及分析，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)市場(chǎng)定位，優(yōu)化營銷決策，助力產(chǎn)品改進(jìn)。未來，隨著利用互聯(lián)網(wǎng)匯集數(shù)據(jù)的持續(xù)積累，模型的不斷修正，以及大數(shù)據(jù)分析能力的提升，企業(yè)有望實(shí)現(xiàn)全生命周期、全價(jià)值鏈的科學(xué)決策與精準(zhǔn)控制。

融合型服務(wù)延伸企業(yè)價(jià)值創(chuàng)造鏈條

在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈、生產(chǎn)要素成本不斷攀升、供需對(duì)接日益便捷等因素作用下，制造本身在工業(yè)產(chǎn)品附加值構(gòu)成中的比例越來越低，增值服務(wù)逐漸成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的新焦點(diǎn)。云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)應(yīng)用的快速普及催生了多樣化融合服務(wù)模式，帶動(dòng)以產(chǎn)品為核心的經(jīng)營模式并加快了向依托產(chǎn)品提供綜合服務(wù)的新方向的轉(zhuǎn)變。

遠(yuǎn)程主動(dòng)運(yùn)維提高了設(shè)備的運(yùn)維效率。借助智能傳感、寬帶網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，機(jī)器設(shè)備的運(yùn)行狀況、環(huán)境參數(shù)等信息可以直接反饋到設(shè)備生產(chǎn)廠家，使廠家實(shí)時(shí)了解其運(yùn)行信息，并通過數(shù)據(jù)建模分析、專家診斷等方式，提前預(yù)判故障風(fēng)險(xiǎn)并給出相應(yīng)解決方案。過去的被動(dòng)維護(hù)或憑借經(jīng)驗(yàn)開展的定期維護(hù)可轉(zhuǎn)變?yōu)榘葱杼峁┑闹鲃?dòng)服務(wù)，有效節(jié)約運(yùn)維成本，降低用戶損失。

有能力的工業(yè)企業(yè)還可通過搭建云平臺(tái)、部署定制化的工業(yè)APP應(yīng)用、提供大數(shù)據(jù)分析支撐等，為用戶企業(yè)提供多樣化的增值服務(wù)，并探索從設(shè)備制造商向綜合服務(wù)商的轉(zhuǎn)變。例如中興通訊智慧的供水管網(wǎng)服務(wù)。中興通訊利用大數(shù)據(jù)挖掘、智慧物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新技術(shù)，從“端-管-云”三個(gè)層面為水務(wù)行業(yè)提供供水管道的物聯(lián)網(wǎng)解決方案，包括基于事件敏感的管網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控、全生命周期的管網(wǎng)狀態(tài)分析預(yù)測(cè)、提供可預(yù)測(cè)的維護(hù)和服務(wù)等。通過提供智慧供水管網(wǎng)的服務(wù)，有助于促進(jìn)水務(wù)行業(yè)的健康發(fā)展，降低漏損，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)狀態(tài)感知，從而提高供水安全和服務(wù)質(zhì)量。