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)、供應鏈幾大方面，探討目前制造業(yè)轉(zhuǎn)型的方向。

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

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。互聯(lián)網(wǎng)沿產(chǎn)業(yè)鏈從最接近消費者的消費品行業(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)生變革的領域和環(huán)節(jié)也越多。手機、家電、服裝等個性需求較強的消費品企業(yè)已率先向互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型，具有代表性的如規(guī)模化個性定制模式已被廣泛運用；受消費品生產(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)展智能裝備的市場需求逐漸增強；而距離消費者相對較遠的上游原材料行業(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)絡提供精準供應鏈服務、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和研發(fā)環(huán)節(jié)，如遠程控制與服務、眾包設計等也已在一定范圍內(nèi)推廣；而相對封閉的制造環(huán)節(jié)，在生產(chǎn)的組織實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)對各環(huán)節(jié)逐層滲透，將最終打通生產(chǎn)運營全過程，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)同設計、眾包、虛擬仿真等新研發(fā)模式應用的日益廣泛，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。

云平臺實現(xiàn)研發(fā)設計全球協(xié)同。以往受空間、資源等限制，傳統(tǒng)企業(yè)的研發(fā)設計環(huán)節(jié)主要在企業(yè)內(nèi)部完成。云平臺則可以為企業(yè)提供開放的協(xié)同服務，設計人員可通過共享平臺，查看和利用云端設計資源和軟件，實現(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。

眾包設計打通企業(yè)與社會創(chuàng)意的合作渠道。眾包是通過互聯(lián)網(wǎng)集聚全球創(chuàng)意、資金來實現(xiàn)研發(fā)設計的新模式，基于互聯(lián)網(wǎng)的眾包平臺將分散的中小型團隊及個體專業(yè)人員的智慧與創(chuàng)意集聚到一起，需求方可借此平臺發(fā)布需求，以懸賞和速配方式尋找到精準匹配的服務者，通過消除信息不對稱而提高效率和降低成本。

虛擬仿真技術(shù)降低了企業(yè)的設計研發(fā)成本。過去傳統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)在測試、驗證環(huán)節(jié)需要生產(chǎn)出實物來評測其性能等各項指標，成本隨測試次數(shù)增加而不斷提升。利用虛擬仿真技術(shù)，可以實現(xiàn)對原有研發(fā)設計環(huán)節(jié)過程的模擬、分析、評估、驗證和優(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)絡化智能化生產(chǎn)

面對個性化、多樣化且瞬息萬變的市場需求，我國制造企業(yè)正加緊將新一代信息技術(shù)集成應用在生產(chǎn)執(zhí)行過程中，逐步改變原有相對固化的生產(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、精準控制自執(zhí)行等功能的智能制造模式的迅速發(fā)展，實現(xiàn)了增效、提質(zhì)、降成本及節(jié)能減排。在制造業(yè)領軍企業(yè)的帶動下，智能制造、智能工廠的實施與應用正在為傳統(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，海爾集團在沈陽的冰箱工廠將用戶需求與工廠進行無縫連接。其特點包括以下兩點：一是定制化，將用戶的個性化需求信息直接發(fā)送到內(nèi)部生產(chǎn)線的相應工位上。二是可視化，生產(chǎn)線上的上萬個傳感器可實現(xiàn)產(chǎn)品、設備、用戶之間的對話與溝通，用戶可隨時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多個型號的柔性大規(guī)模定制，生產(chǎn)節(jié)拍縮短到10秒一臺，是全球冰箱行業(yè)生產(chǎn)節(jié)拍最快、承接型號最廣的工廠。

網(wǎng)絡制造充分激發(fā)扁平化生產(chǎn)組織活力。利用互聯(lián)網(wǎng)平臺構(gòu)建跨地區(qū)的動態(tài)企業(yè)聯(lián)合體成為現(xiàn)實，不僅能幫助企業(yè)有效實現(xiàn)設計、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)快速反應和競爭能力。對于大型企業(yè)來說，網(wǎng)絡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，提升競爭力；中小企業(yè)則可在網(wǎng)絡協(xié)同過程中找到與龍頭企業(yè)合作的機會，充分發(fā)揮自身優(yōu)勢。

云制造高效聚集和配置制造資源。云制造借助云計算的理念，通過建立共享制造資源的服務平臺，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，以幫助制造企業(yè)降低運行成本、提升快速反應能力。在理想情況下，云制造將實現(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，提供標準、規(guī)范、可共享的服務。

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

協(xié)同式供應鏈促進各環(huán)節(jié)高效無縫對接

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

B2B模式對接了上下游的采購需求。傳統(tǒng)供應鏈中的產(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，制造企業(yè)可與上游供應商無縫對接，快速集聚行業(yè)內(nèi)優(yōu)質(zhì)供應商資源，在最短時間內(nèi)以最低成本實現(xiàn)了原材料采購的高效匹配，推動了企業(yè)采購與供應鏈管理創(chuàng)新，生產(chǎn)線供應鏈的協(xié)同實現(xiàn)高效精準配送。傳統(tǒng)物料配送環(huán)節(jié)經(jīng)常會出現(xiàn)配送不及時、物料缺少或囤積等問題，從而影響生產(chǎn)計劃。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，對生產(chǎn)配比、物料配送、產(chǎn)品質(zhì)量等各環(huán)節(jié)進行協(xié)同管控，實現(xiàn)物料配送的系統(tǒng)化、流程化，降低物流成本和能耗，降低倉儲損失，加速了資金周轉(zhuǎn)，提高了整個供應鏈的運行效率。

需求端泛在連接實現(xiàn)全流程用戶參與

企業(yè)運用互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等實現(xiàn)對用戶的泛在連接，進而打造用戶聚合平臺、多元社交平臺，通過用戶行為和社交關(guān)系等的大數(shù)據(jù)分析，精準預判市場、開展精準營銷；借助平臺的集聚和交互功能實現(xiàn)海量用戶與企業(yè)間的交互對接，使大規(guī)模個性化定制、精準決策等成為可能。傳統(tǒng)的渠道單一、封閉運行、單向流動的企業(yè)用戶關(guān)系被打破，舊有的需求定位粗略、市場反饋滯后等問題得到破解。

大規(guī)模個性化定制滿足用戶長尾需求。在傳統(tǒng)標準化生產(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)濟合理的選擇。而借助互聯(lián)網(wǎng)平臺，企業(yè)就可與用戶深度交互、廣泛征集需求，運用大數(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)濟性的同時為客戶提供個性化的產(chǎn)品。

當前，服裝、家居、家電等領域已開啟個性化定制，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)模個性化生產(chǎn)線將逐步普及，按需生產(chǎn)、大規(guī)模個性化定制將成為常態(tài)。

大數(shù)據(jù)分析支撐精準營銷及決策。傳統(tǒng)市場分析局限于抽樣調(diào)查、線下座談等有限樣本的分析預判，產(chǎn)品改進也只能通過銷售業(yè)績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)可以進行大數(shù)據(jù)建模及分析，實現(xiàn)精準市場定位，優(yōu)化營銷決策，助力產(chǎn)品改進。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)有望實現(xiàn)全生命周期、全價值鏈的科學決策與精準控制。

融合型服務延伸企業(yè)價值創(chuàng)造鏈條

在市場競爭日趨激烈、生產(chǎn)要素成本不斷攀升、供需對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，增值服務逐漸成為企業(yè)競爭的新焦點。云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)應用的快速普及催生了多樣化融合服務模式，帶動以產(chǎn)品為核心的經(jīng)營模式并加快了向依托產(chǎn)品提供綜合服務的新方向的轉(zhuǎn)變。

遠程主動運維提高了設備的運維效率。借助智能傳感、寬帶網(wǎng)絡、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，機器設備的運行狀況、環(huán)境參數(shù)等信息可以直接反饋到設備生產(chǎn)廠家，使廠家實時了解其運行信息，并通過數(shù)據(jù)建模分析、專家診斷等方式，提前預判故障風險并給出相應解決方案。過去的被動維護或憑借經(jīng)驗開展的定期維護可轉(zhuǎn)變?yōu)榘葱杼峁┑闹鲃臃?，有效?jié)約運維成本，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、部署定制化的工業(yè)APP應用、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，并探索從設備制造商向綜合服務商的轉(zhuǎn)變。例如中興通訊智慧的供水管網(wǎng)服務。中興通訊利用大數(shù)據(jù)挖掘、智慧物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算等新技術(shù)，從“端-管-云”三個層面為水務行業(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)實時監(jiān)控、全生命周期的管網(wǎng)狀態(tài)分析預測、提供可預測的維護和服務等。通過提供智慧供水管網(wǎng)的服務，有助于促進水務行業(yè)的健康發(fā)展，降低漏損，實現(xiàn)全網(wǎng)狀態(tài)感知，從而提高供水安全和服務質(zhì)量。