智能制造業(yè)務(wù)具體部署落地的9模式介紹

2015年中國(guó)制造2025戰(zhàn)略發(fā)布后，經(jīng)過(guò)4年的摸索，逐步形成了智能制造的業(yè)務(wù)落地模式，相關(guān)企業(yè)根據(jù)自身特點(diǎn)展開(kāi)了這些智能制造項(xiàng)目的落地部署。初步總結(jié)了一下，包含了以下9種模式。

1）以滿足用戶個(gè)性化需求為引領(lǐng)的大規(guī)模個(gè)性化定制模式

2）以縮短產(chǎn)品研制周期為核心的產(chǎn)品全生命周期數(shù)字一體化模式

3）基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)模式

4）以供應(yīng)鏈優(yōu)化為核心的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造模式

5）以打通企業(yè)運(yùn)營(yíng)“信息孤島”為核心的智能工廠模式

6）以質(zhì)量管控為核心的產(chǎn)品全生命周期可追溯模式

7）以提高能源資源利用率為核心的全生產(chǎn)過(guò)程能源優(yōu)化管理模式

8）基于云平臺(tái)的社會(huì)化協(xié)同制造模式

9）快速響應(yīng)多樣化市場(chǎng)需求的柔性制造模式

8大方向，69個(gè)功能模塊，451個(gè)知識(shí)點(diǎn)

我們分別對(duì)這9種業(yè)務(wù)進(jìn)行功能概念性介紹，讓大家有一個(gè)初步的印象，后面針對(duì)具體的業(yè)務(wù)，我們將邀請(qǐng)相關(guān)專業(yè)人士進(jìn)行系統(tǒng)的闡述。

1.快速響應(yīng)多樣化市場(chǎng)需求的柔性制造模式

據(jù)enCE所了解，中國(guó)國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)定義為“柔性制造系統(tǒng)是由數(shù)控加工設(shè)備、物料運(yùn)儲(chǔ)裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成的自動(dòng)化制造系統(tǒng)，它包括多個(gè)柔性制造單元，能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進(jìn)行調(diào)整，適用于多品種、中小批量生產(chǎn)?！?/p>

簡(jiǎn)單地說(shuō)，F(xiàn)MS是由若干數(shù)控設(shè)備、物料運(yùn)貯裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成的并能根據(jù)制造任務(wù)和生產(chǎn)品種變化而迅速進(jìn)行調(diào)整的自動(dòng)化制造系統(tǒng)。

柔性制造的模式其實(shí)廣泛存在，比如定制，這種以消費(fèi)者為導(dǎo)向的， 以需定產(chǎn)的方式對(duì)立的是傳統(tǒng)大規(guī)模量產(chǎn)的生產(chǎn)模式。在柔性制造中，考驗(yàn)的是生產(chǎn)線和供應(yīng)鏈的反應(yīng)速度。

第一方面是系統(tǒng)適應(yīng)外部環(huán)境變化的能力，可用系統(tǒng)滿足新產(chǎn)品要求的程度來(lái)衡量；

第二方面是系統(tǒng)適應(yīng)內(nèi)部變化的能力，可用在有干擾（如機(jī)器出現(xiàn)故障）情況下，系統(tǒng)的生產(chǎn)率與無(wú)干擾情況下的生產(chǎn)率期望值之比來(lái)衡量。

2.以滿足用戶個(gè)性化需求為引領(lǐng)的大規(guī)模個(gè)性化定制模式

大規(guī)模定制（Mass Customization，MC）是一種集企業(yè)、客戶、供應(yīng)商、員工和環(huán)境于一體，在系統(tǒng)思想指導(dǎo)下，用整體優(yōu)化的觀點(diǎn)，充分利用企業(yè)已有的各種資源，在標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法、信息技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)的支持下，根據(jù)客戶的個(gè)性化需求，以大批量生產(chǎn)的低成本、高質(zhì)量和效率提供定制產(chǎn)品和服務(wù)的生產(chǎn)方式。

大規(guī)模定制的基本思想在于通過(guò)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和制造流程的重構(gòu)，運(yùn)用現(xiàn)代化的信息技術(shù)、新材料技術(shù)、柔性制造技術(shù)等一系列高新技術(shù)，把產(chǎn)品的定制生產(chǎn)問(wèn)題全部或者部分轉(zhuǎn)化為批量生產(chǎn)，以大規(guī)模生產(chǎn)的成本和速度，為單個(gè)客戶或小批量多品種市場(chǎng)定制任意數(shù)量的產(chǎn)品。

大規(guī)模定制的核心是產(chǎn)品品種的多樣化和定制化急劇增加，而不相應(yīng)增加成本；其范疇是個(gè)性化定制產(chǎn)品和服務(wù)的大規(guī)模生產(chǎn)；其最大優(yōu)點(diǎn)是提供戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

基本思路是基于產(chǎn)品族零部件和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的相似性、通用性，利用標(biāo)準(zhǔn)化模塊化等方法降低產(chǎn)品的內(nèi)部多樣性。增加顧客可感知的外部多樣性，通過(guò)產(chǎn)品和過(guò)程重組將產(chǎn)品定制生產(chǎn)轉(zhuǎn)化或部分轉(zhuǎn)化為零部件的批量生產(chǎn)，從而迅速向顧客提供低成本、高質(zhì)量的定制產(chǎn)品。

大規(guī)模定制生產(chǎn)方式包括了諸如時(shí)間的競(jìng)爭(zhēng)、精益生產(chǎn)和微觀銷售等管理思想的精華。其方法模式得到了現(xiàn)代生產(chǎn)、管理、組織、信息、營(yíng)銷等技術(shù)平臺(tái)的支持，因而就有超過(guò)以往生產(chǎn)模式的優(yōu)勢(shì)，更能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)國(guó)際一體化的競(jìng)爭(zhēng)局面

3.縮短產(chǎn)品研制周期為核心的產(chǎn)品全生命周期數(shù)字一體化模式

產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)（product lifecycle management，以下簡(jiǎn)稱PLM）是一種企業(yè)信息化的戰(zhàn)略，把人過(guò)程和信息有效地集成在一起，作用于整個(gè)企業(yè)，遍歷產(chǎn)品從概念到報(bào)廢的全生命周期，支持與產(chǎn)品相關(guān)的協(xié)作、研發(fā)、管理、分發(fā)和使用產(chǎn)品定義信息。

1）產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)（PLM）的目標(biāo)

建立統(tǒng)一的產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)工藝協(xié)同及科技項(xiàng)目管控平臺(tái)，提高研發(fā)效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上，逐漸進(jìn)行業(yè)務(wù)擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)跨前期規(guī)劃、研發(fā)設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造、維護(hù)維修的產(chǎn)品全生命周期管理，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，提高產(chǎn)品創(chuàng)新能力，滿足科研與制造業(yè)不斷發(fā)展變化的需求，提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

2）PLM主要作用

PLM的主要應(yīng)用作用是整合以 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理為核心的產(chǎn)品數(shù)據(jù)平臺(tái)和以ERP為核心的產(chǎn)供銷服資源管理平臺(tái)，減少中間環(huán)節(jié)，使所開(kāi)發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品更符合市場(chǎng)的需求。一方面縮短產(chǎn)品從研發(fā)到投產(chǎn)的周期；另一方面可以從系統(tǒng)中及時(shí)獲取其它部門提供的相關(guān)信息，為產(chǎn)品研發(fā)和改善提供依據(jù)?？傊?，面向制造以產(chǎn)品全生命周期為主線，為企業(yè)提供設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)的一體化應(yīng)用是PLM的發(fā)展趨勢(shì)。

4.基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)模式

很多人所理解的就是設(shè)備上云，那么設(shè)備上云后用來(lái)做什么呢？我們需要站在運(yùn)維需求角度來(lái)看這個(gè)問(wèn)題。

對(duì)已建工廠設(shè)備進(jìn)行在線智能監(jiān)控，并進(jìn)行系統(tǒng)預(yù)警與優(yōu)化控制；實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)運(yùn)行與設(shè)備數(shù)據(jù)的全球?qū)崟r(shí)通達(dá)，讓工廠管理人員與社會(huì)化技術(shù)資源不受地域限制完美協(xié)作，降低人員成本，提高管理效率；采用預(yù)見(jiàn)性維修與維護(hù)，降低設(shè)備故障率，提高工廠的生產(chǎn)效率，形成一體化的智能生產(chǎn)解決方案，能夠做到生產(chǎn)過(guò)程隨時(shí)掌控，故障預(yù)警及時(shí)傳遞，生產(chǎn)成本有效決策。設(shè)備管理/檢修管理/運(yùn)行管理/巡點(diǎn)檢管理/物資管理/安監(jiān)管理/項(xiàng)目管理/集團(tuán)管控

5.以供應(yīng)鏈優(yōu)化為核心的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造模式

協(xié)同制造（Collaborative Production Commerce），是21世紀(jì)的現(xiàn)代制造模式。它也是敏捷制造、協(xié)同商務(wù)、智能制造、云制造的核心內(nèi)容。協(xié)同制造充分利用Internet技術(shù)為特征的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)，協(xié)同制造將串行工作變?yōu)椴⑿泄こ?，?shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈內(nèi)及跨供應(yīng)鏈間的企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、管理和商務(wù)等的合作的生產(chǎn)模式，最終通過(guò)改變業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)模式與方式達(dá)到資源最充分利用的目的。

它打破時(shí)間、空間的約束，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，使整個(gè)供應(yīng)鏈上的企業(yè)和合作伙伴共享客戶、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)信息。從傳統(tǒng)的串行工作方式，轉(zhuǎn)變成并行工作方式，從而最大限度地縮短新品上市的時(shí)間，縮短生產(chǎn)周期，快速響應(yīng)客戶需求，提高設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的柔性。通過(guò)面向工藝的設(shè)計(jì)、面向生產(chǎn)的設(shè)計(jì)、面向成本的設(shè)計(jì)、供應(yīng)商參與設(shè)計(jì)，大大提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平和可制造性以及成本的可控性。有利于降低生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本，提高質(zhì)量，提高客戶滿意度。

協(xié)調(diào)制造的三個(gè)層次

1）制造業(yè)內(nèi)部各個(gè)部門或系統(tǒng)的協(xié)同

2）企業(yè)內(nèi)各個(gè)工廠之間的協(xié)同制造

3）基于供應(yīng)鏈的協(xié)同制造

協(xié)同制造模式，將簡(jiǎn)化企業(yè)內(nèi)的信息傳輸模式，將企業(yè)內(nèi)各個(gè)部門與工廠之間的信息流有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，將從手工的信息傳遞和統(tǒng)計(jì)轉(zhuǎn)換到基于事件驅(qū)動(dòng)的協(xié)同制造管理信息流程中，企業(yè)不同工廠將不再是一個(gè)獨(dú)立的控制環(huán)，而是企業(yè)內(nèi)完整的控制環(huán)。

6.以打通企業(yè)運(yùn)營(yíng)“信息孤島”為核心的智能工廠模式

智能工廠，就是利用各種現(xiàn)代化的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工廠的辦公、管理及生產(chǎn)自動(dòng)化，達(dá)到加強(qiáng)及規(guī)范企業(yè)管理、減少工作失誤、堵塞各種漏洞、提高工作效率、進(jìn)行安全生產(chǎn)、提供決策參考、加強(qiáng)外界聯(lián)系、拓寬國(guó)際市場(chǎng)的目的。

智能工廠是實(shí)現(xiàn)智能制造的重要載體，主要通過(guò)構(gòu)建智能化生產(chǎn)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化分布生產(chǎn)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的智能化。智能工廠已經(jīng)具有了自主能力，可采集、分析、判斷、規(guī)劃；通過(guò)整體可視技術(shù)進(jìn)行推理預(yù)測(cè)，利用仿真及多媒體技術(shù)，將實(shí)境擴(kuò)增展示設(shè)計(jì)與制造過(guò)程。系統(tǒng)中各組成部分可自行組成最佳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，具備協(xié)調(diào)、重組及擴(kuò)充特性。已系統(tǒng)具備了自我學(xué)習(xí)、自行維護(hù)能力。因此，智能工廠實(shí)現(xiàn)了人與機(jī)器的相互協(xié)調(diào)合作，其本質(zhì)是人機(jī)交互。

7.以質(zhì)量管控為核心的產(chǎn)品全生命周期可追溯模式

所謂產(chǎn)品生命周期管理（Product Life-CycleManagement，PLM），就是指從人們對(duì)產(chǎn)品的需求開(kāi)始，到產(chǎn)品淘汰報(bào)廢的全部生命歷程。PLM是一種先進(jìn)的企業(yè)信息化思想，它讓人們思考在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，如何用最有效的方式和手段來(lái)為企業(yè)增加收入和降低成本。

從技術(shù)角度上來(lái)說(shuō)，PLM是一種對(duì)所有與產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)、在其整個(gè)生命周期內(nèi)進(jìn)行管理的技術(shù)。既然PLM與所有與產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)的管理有關(guān)，那么就必然與PDM密不可分，有著深刻的淵源關(guān)系，可以說(shuō)PLM完全包含了PDM的全部?jī)?nèi)容，PDM功能是PLM中的一個(gè)子集。但是PLM又強(qiáng)調(diào)了對(duì)產(chǎn)品生命周期內(nèi)跨越供應(yīng)鏈的所有信息進(jìn)行管理和利用的概念，這是與PDM的本質(zhì)區(qū)別。

8.以提高能源資源利用率為核心的全生產(chǎn)過(guò)程能源優(yōu)化管理模式

能源管理系統(tǒng)采用分層分布式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，對(duì)建筑的電力、燃?xì)狻⑺雀鞣诸惸芎臄?shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理，并分析建筑能耗狀況，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能應(yīng)用等。

通過(guò)能源計(jì)劃，能源監(jiān)控，能源統(tǒng)計(jì)，能源消費(fèi)分析，重點(diǎn)能耗設(shè)備管理，能源計(jì)量設(shè)備管理等多種手段，使企業(yè)管理者對(duì)企業(yè)的能源成本比重，發(fā)展趨勢(shì)有準(zhǔn)確的掌握，并將企業(yè)的能源消費(fèi)計(jì)劃任務(wù)分解到各個(gè)生產(chǎn)部門車間，使節(jié)能工作責(zé)任明確，促進(jìn)企業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。

能源數(shù)據(jù)包括三種：能源供給狀態(tài)數(shù)據(jù)、能源供給整點(diǎn)數(shù)據(jù)、能源供給累加數(shù)據(jù)，每種數(shù)據(jù)都有不同的應(yīng)用范圍。而能源供給狀態(tài)數(shù)據(jù)是所有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，其它兩種數(shù)據(jù)是通過(guò)儀器、儀表、手工錄入或計(jì)算程序得到，是其它應(yīng)用系統(tǒng)需要的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。因此，能源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，就是在擷取能源供給狀態(tài)數(shù)據(jù)的同時(shí)，能將其它應(yīng)用程序需要的關(guān)鍵數(shù)據(jù)分檢出來(lái)，主動(dòng)發(fā)送到各應(yīng)用程序，滿足各部門的辦公、處理需要，在監(jiān)測(cè)的同時(shí)，滿足結(jié)算、決策的需求。

9.基于云平臺(tái)的社會(huì)化協(xié)同制造模式

針對(duì)不同的服務(wù)對(duì)象，平臺(tái)解決了企業(yè)、個(gè)人、政府和產(chǎn)業(yè)鏈面臨的一些問(wèn)題：

1）企業(yè)交易渠道短缺、自身能力和經(jīng)費(fèi)不足、交易成本高、流程復(fù)雜、難以通過(guò)數(shù)據(jù)支撐業(yè)務(wù)優(yōu)化；

2）個(gè)人和小微企業(yè)自主創(chuàng)業(yè)綜合成本高、資源獲取渠道有限，產(chǎn)品或服務(wù)推廣難度大；

3）產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同率低、資源無(wú)法合理調(diào)配和應(yīng)用；

4）政府缺少市場(chǎng)化調(diào)控工具手段、量化和精準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)困難。

平臺(tái)旨在通過(guò)其產(chǎn)品和服務(wù)為用戶創(chuàng)造不同的價(jià)值：

1）針對(duì)企業(yè)用戶，提升企業(yè)品牌效應(yīng)，擴(kuò)大推廣渠道，便于快速而精準(zhǔn)地獲取所需的產(chǎn)品和服務(wù)，提高交易效率，降低交易成本；

2）對(duì)個(gè)人和小微企業(yè)用戶，主要是增加資源獲取和服務(wù)推廣的渠道，提高獲取配套指導(dǎo)和服務(wù)支撐的效率；

3）面向產(chǎn)業(yè)，聚集產(chǎn)業(yè)資源，形成產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系，提高資源調(diào)配的合理性和利用率；

4）針對(duì)政府，建立區(qū)域級(jí)工業(yè)服務(wù)體系，獲取工業(yè)運(yùn)行監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，提供行政管理決策支持。