產品、服務、決策……智慧製造十大方向解讀

摘要： 智慧製造是實現整個製造業價值鏈的智慧化和創新，是資訊化與工業化深度融合的進一步提升。 目前智慧製造的“智慧”還處於Smart的層次，智慧製造系統具有資料採集、資料處理、資料分析的能力，能夠準確執行指令，能夠實現閉環反饋;而智慧製造的趨勢是真正實現“Intelligent”，智...

智慧製造是實現整個製造業價值鏈的智慧化和創新，是資訊化與工業化深度融合的進一步提升。

目前智慧製造的“智慧”還處於Smart的層次，智慧製造系統具有資料採集、資料處理、資料分析的能力，能夠準確執行指令，能夠實現閉環反饋;而智慧製造的趨勢是真正實現“Intelligent”，智慧製造系統能夠實現自主學習、自主決策，不斷優化。

智慧製造是實現整個製造業價值鏈的智慧化和創新，是資訊化與工業化深度融合的進一步提升。智慧製造融合了資訊科技、先進製造技術、自動化技術和人工智慧技術。智慧製造包括開發智慧產品;應用智慧裝備;自底向上建立智慧產線，構建智慧車間，打造智慧工廠;踐行智慧研發;形成智慧物流和供應鏈體系;開展智慧管理;推進智慧服務;最終實現智慧決策。

目前智慧製造的“智慧”還處於Smart的層次，智慧製造系統具有資料採集、資料處理、資料分析的能力，能夠準確執行指令，能夠實現閉環反饋;而智慧製造的趨勢是真正實現“Intelligent”，智慧製造系統能夠實現自主學習、自主決策，不斷優化。

在智慧製造的關鍵技術當中，智慧產品與智慧服務可以幫助企業帶來商業模式的創新;智慧裝備、智慧產線、智慧車間到智慧工廠，可以幫助企業實現生產模式的創新;智慧研發、智慧管理、智慧物流與供應鏈則可以幫助企業實現運營模式的創新;而智慧決策則可以幫助企業實現科學決策。智慧製造的十項技術之間是息息相關的，製造企業應當漸進式、理性地推進這十項智慧技術的應用。

• 智慧產品

智慧產品通常包括機械、電氣和嵌入式軟體，具有記憶、感知、計算和傳輸功能。典型的智慧產品包括智慧手機、智慧可穿戴裝置、無人機、智慧汽車、智慧家電、智慧售貨機等，包括很多智慧硬體產品。智慧裝備也是一種智慧產品。企業應該思考如何在產品上加入智慧化的單元，提升產品的附加值。

• 智慧服務

基於感測器和物聯網(IoT)，可以感知產品的狀態，從而進行預防性維修維護，及時幫助客戶更換備品備件，甚至可以通過了解產品執行的狀態，幫助客戶帶來商業機會。還可以採集產品運營的大資料，輔助企業進行市場營銷的決策。此外，企業通過開發面向客戶服務的APP，也是一種智慧服務的手段，可以針對企業購買的產品提供有針對性的服務，從而鎖定使用者，開展服務營銷。

• 智慧裝備

製造裝備經歷了機械裝備到數控裝備，目前正在逐步發展為智慧裝備。智慧裝備具有檢測功能，可以實現在機檢測，從而補償加工誤差，提高加工精度，還可以對熱變形進行補償。以往一些精密裝備對環境的要求很高，現在由於有了閉環的檢測與補償，可以降低對環境的要求。

• 智慧產線

很多行業的企業高度依賴自動化生產線，比如鋼鐵、化工、製藥、食品飲料、菸草、晶片製造、電子組裝、汽車整車和零部件製造等，實現自動化的加工、裝配和檢測，一些機械標準件生產也應用了自動化生產線，比如軸承。但是，裝備製造企業目前還是以離散製造為主。很多企業的技術改造重點，就是建立自動化生產線、裝配線和檢測線。美國波音公司的飛機總裝廠已建立了U型的脈動式總裝線。自動化生產線可以分為剛性自動化生產線和柔性自動化生產線，柔性自動化生產線一般建立了緩衝。為了提高生產效率，工業機器人、吊掛系統在自動化生產線上應用越來越廣泛。

• 智慧車間

一個車間通常有多條生產線，這些生產線要麼生產相似零件或產品，要麼有上下游的裝配關係。要實現車間的智慧化，需要對生產狀況、裝置狀態、能源消耗、生產質量、物料消耗等資訊進行實時採集和分析，進行高效排產和合理排班，顯著提高裝置利用率(OEE)。因此，無論什麼製造行業，製造執行系統(MES)成為企業的必然選擇。

• 智慧工廠

一個工廠通常由多個車間組成，大型企業有多個工廠。作為智慧工廠，不僅生產過程應實現自動化、透明化、視覺化、精益化，同時，產品檢測、質量檢驗和分析、生產物流也應當與生產過程實現閉環整合。一個工廠的多個車間之間要實現資訊共享、準時配送、協同作業。一些離散製造企業也建立了類似流程製造企業那樣的生產指揮中心，對整個工廠進行指揮和排程，及時發現和解決突發問題，這也是智慧工廠的重要標誌。智慧工廠必須依賴無縫整合的資訊系統支撐，主要包括PLM、ERP、CRM、SCM和MES五大核心繫統。大型企業的智慧工廠需要應用ERP系統制定多個車間的生產計劃(ProducTIon planning)，並由MES系統根據各個車間的生產計劃進行詳細排產(producTIon scheduling)，MES排產的力度是天、小時，甚至分鐘。

• 智慧研發

離散製造企業在產品研發方面，已經應用了CAD/CAM/CAE/CAPP/EDA等工具軟體和PDM/PLM系統，但是很多企業應用這些軟體的水平並不高。企業要開發智慧產品，需要機電軟多學科的協同配合;要縮短產品研發週期，需要深入應用模擬技術，建立虛擬數字化樣機，實現多學科模擬，通過模擬減少實物試驗;需要貫徹標準化、系列化、模組化的思想，以支援大批量客戶定製或產品個性化定製;需要將模擬技術與試驗管理結合起來，以提高模擬結果的置信度。流程製造企業已開始應用PLM系統實現工藝管理和配方管理，LIMS(實驗室資訊管理系統)系統比較廣泛。

• 智慧管理

製造企業核心的運營管理系統還包括人力資產管理系統(HCM)、客戶關係管理系統(CRM)、企業資產管理系統(EAM)、能源管理系統(EMS)、供應商關係管理系統(SRM)、企業門戶(EP)、業務流程管理系統(BPM)等，國內企業也把辦公自動化(OA)作為一個核心資訊系統。為了統一管理企業的核心主資料，近年來主資料管理(MDM)也在大型企業開始部署應用。實現智慧管理和智慧決策，最重要的條件是基礎資料準確和主要資訊系統無縫整合。

• 智慧物流與供應鏈

製造企業內部的採購、生產、銷售流程都伴隨著物料的流動，因此，越來越多的製造企業在重視生產自動化的同時，也越來越重視物流自動化，自動化立體倉庫、無人引導小車(AGV)、智慧吊掛系統得到了廣泛的應用;而在製造企業和物流企業的物流中心，智慧分揀系統、堆垛機器人、自動輥道系統的應用日趨普及。WMS(Warehouse Management System，倉儲管理系統)和TMS(Transport ManagementSystem，運輸管理系統)也受到製造企業和物流企業的普遍關注。

• 智慧決策

企業在運營過程中，產生了大量的資料。一方面是來自各個業務部門和業務系統產生的核心業務資料，比如與合同、回款、費用、庫存、現金、產品、客戶、投資、裝置、產量、交貨期等資料，這些資料一般是結構化的資料，可以進行多維度的分析和預測，這就是BI(Business Intelligence，業務智慧)技術的範疇，也被稱為管理駕駛艙或決策支援系統。同時，企業可以應用這些資料提煉出企業的KPI，並與預設的目標進行對比，同時，對KPI進行層層分解，來對幹部和員工進行考核，這就是EPM(Enterprise Performance Management，企業績效管理)的範疇。從技術角度來看，記憶體計算是BI的重要支撐。（製造大視野）

近年來，粵港澳大灣區在打造創新驅動新引擎，科技創新帶動資源集聚等方面著力頗多，創新機制、產業升級、人才引流、協同發展等帶來了多方面的機遇。相應的，人工智慧、人才賦能正深刻地影響著商業步伐。

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