王涿 付玉強
智能制造作為制造業(yè)轉型升級的重要手段受到了國家、企業(yè)的高度重視，對制造業(yè)的智能化改造勢在必行。但從哪兒起步、如何實(shí)施一直是業(yè)界積極討論的問(wèn)題。筆者從智能制造對于企業(yè)的意義與作用入手，探討企業(yè)的智能制造轉型應如何規劃，如何實(shí)施，今后又將向哪些方向發(fā)展等問(wèn)題。
智能制造對推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級的三個(gè)作用
智能制造技術(shù)是在現代傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、擬人化智能技術(shù)、大數據與云計算等技術(shù)的基礎上，通過(guò)智能化的感知、人機交互、決策和執行，實(shí)現設計過(guò)程、制造過(guò)程和制造裝備的智能化，是信息技術(shù)、智能技術(shù)與裝備制造技術(shù)的深度融合，是把制造自動(dòng)化的概念更新擴展到柔性化、智能化和高度集成化的一種生產(chǎn)方式。
那么，智能制造對于制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的作用有哪些？筆者認為主要有以下三個(gè)：
第一，智能制造是對現有制造業(yè)生產(chǎn)模式的提升。一方面，企業(yè)采用虛擬制造技術(shù)可以在產(chǎn)品設計階段就模擬出該產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)周期，從而更有效、經(jīng)濟、靈活地組織生產(chǎn)，確保產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期最短、產(chǎn)品成本最低、產(chǎn)品質(zhì)量最優(yōu)、生產(chǎn)效率最高；另一方面，智能制造不僅使某個(gè)企業(yè)實(shí)現生產(chǎn)方式的轉型與生產(chǎn)效率的提升，而且通過(guò)對上游資源與下游市場(chǎng)的全面整合與數據共享，使原料的配送與產(chǎn)品的投放更加高效，實(shí)現多贏(yíng)。
第二，智能制造將帶來(lái)全新的客戶(hù)體驗。智能制造的應用會(huì )促進(jìn)企業(yè)實(shí)現柔性制造，而柔性制造追求的是定制化。這種以客戶(hù)為導向、以需定產(chǎn)的方式顛覆了傳統大規模量產(chǎn)的生產(chǎn)模式。柔性制造考驗的是生產(chǎn)線(xiàn)和供應鏈的反應速度，以智能制造為基礎，柔性制造的科學(xué)性、經(jīng)濟性才會(huì )得到體現。
第三，智能制造將推進(jìn)裝備制造業(yè)全面升級。通過(guò)智能制造的推進(jìn)，將有智能冶金成套設備、智能石油石化成套設備、智能物流成套設備、智能食品制造生產(chǎn)線(xiàn)、智能紡織成套裝備、智能印刷裝備等一大批智能制造裝備形成產(chǎn)業(yè)。加快這些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，加速市場(chǎng)普及應用，就能夠形成一個(gè)個(gè)新的經(jīng)濟增長(cháng)點(diǎn)。冶金企業(yè)尚有較多未解決的痛點(diǎn)問(wèn)題，如果企業(yè)通過(guò)引入智能制造成功解決了部分或全部問(wèn)題，不僅可以增強企業(yè)的綜合實(shí)力，還可以對外輸出技術(shù)或產(chǎn)品，使之成為新的產(chǎn)業(yè)。
智能制造的整體設計及實(shí)踐
筆者認為，企業(yè)在做智能制造整體設計的時(shí)候，應以?xún)r(jià)值創(chuàng )造為導向，構建整體利益最大化的智能制造系統。
智能制造的落腳點(diǎn)仍是制造，最終目的是實(shí)現更加科學(xué)、合理、人性化的制造，為企業(yè)創(chuàng )造更多價(jià)值，為客戶(hù)提供滿(mǎn)意的產(chǎn)品。在智能制造系統的設計階段，一是要切實(shí)落實(shí)精益管理與精益生產(chǎn)，充分梳理自身生產(chǎn)流程，對價(jià)值鏈做深入分析，識別價(jià)值創(chuàng )造的“黑洞”環(huán)節，發(fā)掘最有提升空間的創(chuàng )新點(diǎn)與努力方向；二是在此基礎上，引入工業(yè)傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、云平臺、大數據等手段與工具，對不確定狀態(tài)下的生產(chǎn)流程進(jìn)行分析優(yōu)化，迅速形成能夠實(shí)現整體利益最大化的方案。二者要有機結合以實(shí)現各類(lèi)生產(chǎn)要素的高效優(yōu)化配置。
在具體實(shí)踐的過(guò)程，企業(yè)應做到“向速度要效益”，構建持續更新的智能制造系統。
智能制造對于傳統制造業(yè)來(lái)說(shuō)尚屬新鮮事物，各行各業(yè)也無(wú)成熟的、統一的實(shí)施方案可遵循，而且對于一項體量如此龐大的改造轉型工程來(lái)說(shuō)，一蹴而就并不現實(shí)。相對科學(xué)而穩妥的實(shí)施步驟應該是：抓住一些已具備實(shí)施條件的改造項目，小投入、快產(chǎn)出、快切入、快見(jiàn)效，以節約能源、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)率等為短期目標，“小步快跑”實(shí)現產(chǎn)品與技術(shù)的不斷迭代。
具體來(lái)說(shuō)，企業(yè)在選擇要改造的生產(chǎn)環(huán)節時(shí)，可以從來(lái)自ERP（企業(yè)資源管理）等頂層系統的管理數據入手，快速實(shí)現智能管理。與智能生產(chǎn)相比，這種方法更易著(zhù)手。比如在鋼鐵冶金領(lǐng)域，此類(lèi)的切入點(diǎn)有用于排產(chǎn)及預測的APS（進(jìn)階生產(chǎn)規劃及排程系統）、基于大數據的采購成本與銷(xiāo)售優(yōu)化系統等；還有針對某些難于提取數據的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，能顯著(zhù)提高識別率的檢測診斷技術(shù)，以及與之密切相關(guān)的工業(yè)視覺(jué)系統等。這些系統之間相對獨立，能夠輔助企業(yè)生產(chǎn)，解決特定問(wèn)題，同時(shí)又留有通用的接口，便于將來(lái)形成大型系統后將其串聯(lián)整合及根據需要加以修正。上述切入點(diǎn)可以作為企業(yè)了解并開(kāi)啟智能制造的起點(diǎn)，未來(lái)也將發(fā)揮重要的基礎與支撐作用。
智能制造在企業(yè)中的推進(jìn)路徑
智能制造對于中小企業(yè)來(lái)說(shuō)，可看作是生產(chǎn)方式的轉型，技術(shù)可以引進(jìn)，也可以自行開(kāi)發(fā)，系統并不復雜，工程也不龐大。而對于大型企業(yè)來(lái)說(shuō)，智能制造是一個(gè)整合企業(yè)內外各生產(chǎn)環(huán)節高效協(xié)調運作的平臺，不僅可以智能生產(chǎn)，而且可以智能決策、智能管理等。企業(yè)應把握住這樣一個(gè)既能提升自身又能產(chǎn)生積極社會(huì )影響的機會(huì )。對處于不同發(fā)展階段的企業(yè)來(lái)說(shuō)，可參考以下幾個(gè)步驟。
第一，與多家智能制造相關(guān)技術(shù)公司展開(kāi)橫向合作，打造自身智能制造垂直整合平臺。
企業(yè)在選取切入點(diǎn)時(shí)應始終堅持其對價(jià)值創(chuàng )造的貢獻，以及其在上下游產(chǎn)業(yè)鏈中的契合度。在確定了切入點(diǎn)之后，企業(yè)應與國內外掌握智能制造所需技術(shù)的領(lǐng)先公司、學(xué)校及科研院所合作，汲取每個(gè)領(lǐng)域最為成熟的技術(shù)，解決生產(chǎn)環(huán)節的具體問(wèn)題，搭建互聯(lián)網(wǎng)平臺，實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程數字化、網(wǎng)絡(luò )化，為后續深入實(shí)施智能制造夯實(shí)基礎。
第二，建立并完善專(zhuān)家系統，與大數據分析科學(xué)結合，提升智能制造高度。
把專(zhuān)家系統融入智能制造平臺是一項復雜的工程，其成敗是決定智能制造平臺成功與否的關(guān)鍵之一。對此，企業(yè)需要建立一套模型并由系統通過(guò)自主學(xué)習不斷完善。這項工作技術(shù)壁壘高，需要大數據分析作為支撐，不僅需要資金、精力的投入，而且需要企業(yè)的整體協(xié)調，包括觀(guān)念、文化等方面的支持。
第三，積蓄向行業(yè)內外橫向輸出的潛能。
企業(yè)找準切入點(diǎn)，快速啟動(dòng)智能制造項目，解決行業(yè)內的痛點(diǎn)問(wèn)題并筑起壁壘，逐步完善大數據分析及專(zhuān)家系統，培養一支專(zhuān)業(yè)的人才隊伍，并且與一些專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的設備及方案提供商建立合作機制后，一套相對成熟的智能制造系統就基本建成了。工業(yè)制造的共性特點(diǎn)是，實(shí)現各種生產(chǎn)場(chǎng)景的持續安全、穩定、可靠運行。為了具備跨行業(yè)、跨領(lǐng)域推廣輸出的條件，企業(yè)仍需持續不斷地改進(jìn)系統并適時(shí)推廣，培養其將來(lái)可以向行業(yè)內外橫向輸出的潛能。
智能制造本身就是一個(gè)包含眾多細分領(lǐng)域的、巨大的產(chǎn)業(yè)集群，目前正處于未清晰定義的“藍?！彪A段，孕育著(zhù)大量商機，需要自上而下進(jìn)行設計，從宏觀(guān)到微觀(guān)進(jìn)行研究，以創(chuàng )造價(jià)值為導向，以快速迭代為策略把理論變?yōu)閷?shí)際；也需要各行各業(yè)優(yōu)秀的企業(yè)對其持續探索、不斷完善。
?。ㄍ蹁孟蛋颁摷瘓F經(jīng)濟發(fā)展研究院副研究員，付玉強系該院副主任研究員）
《中國冶金報》（2019年05月09日 03版三版）
