導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇工廠智能制造方案，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

在不久前剛剛結(jié)束的全國(guó)兩會(huì)上，海爾集團(tuán)總裁周云杰表示，他們正在探索以海爾COSMO平臺(tái)為核心的智能制造模式，這個(gè)平臺(tái)是中國(guó)首個(gè)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、面向智能制造的中國(guó)版的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，希望中國(guó)成為世界智能制造第三極。在這個(gè)平臺(tái)上，海爾的制造能力會(huì)與全球的資源結(jié)合起來(lái)，構(gòu)建三個(gè)方面的市場(chǎng)，形成互聯(lián)工廠的服務(wù)、大規(guī)模定制、大數(shù)據(jù)服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造，以及智能智慧服務(wù)、檢測(cè)與認(rèn)證等8個(gè)大平臺(tái)的服務(wù)板塊，成為支持大規(guī)模定制的互聯(lián)網(wǎng)智能制造解決方案平臺(tái)。

互聯(lián)工廠

將成為未來(lái)變革核心

海爾布局互聯(lián)工廠，并非簡(jiǎn)單的“機(jī)器換人”，而是體現(xiàn)著海爾對(duì)于“工業(yè)4.0”，或者說(shuō)對(duì)智能制造的深刻理解。智能制造的“智能”不僅體現(xiàn)在產(chǎn)品本身，更在于對(duì)用戶需求的把握。

c用戶交互有了創(chuàng)意和靈感，背后誰(shuí)來(lái)支撐這些創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)落地？“是以“工業(yè)4.0”為核心的互聯(lián)工廠?！焙柤瘓F(tuán)董事局主席、首席執(zhí)行官?gòu)埲鹈羧绱苏f(shuō)道。

互聯(lián)工廠不僅僅是機(jī)器換人，也不只是生產(chǎn)的智能化。在海爾，它的本質(zhì)在于準(zhǔn)確滿足用戶需求。忙碌的生產(chǎn)線上的每一臺(tái)產(chǎn)品，都是用戶按照各自的需求，將定制訂單直接發(fā)送工廠，從而啟動(dòng)生產(chǎn)流程的。換句話說(shuō)，每個(gè)正在生產(chǎn)的產(chǎn)品，都是有“主人”的。

在海爾互聯(lián)工廠的運(yùn)轉(zhuǎn)體系里，每臺(tái)產(chǎn)品都有一個(gè)以iMES為核心的數(shù)字標(biāo)簽作為“身份證明”，標(biāo)簽上對(duì)應(yīng)的是用戶的需求和訂單信息，賦予了產(chǎn)品生產(chǎn)、物流全流程透明可視的可能。與此同時(shí)，海爾互聯(lián)工廠讓用戶從產(chǎn)品創(chuàng)意設(shè)計(jì)、研發(fā)到生產(chǎn)全流程參與，用戶還可以在手機(jī)上看到工廠全流程生產(chǎn)過(guò)程；互聯(lián)工廠整合海爾供應(yīng)商、物流商等各類資源，共同滿足用戶需求?！盎ヂ?lián)網(wǎng)工廠是用自動(dòng)化生產(chǎn)方式滿足用戶的個(gè)性化需求，實(shí)現(xiàn)向大規(guī)模個(gè)性化定制轉(zhuǎn)變?！睆埲鹈粽f(shuō)。

“產(chǎn)品將逐步成為網(wǎng)器，可以和用戶交互，獲取用戶個(gè)性化需求。只有這樣才能把用戶碎片化需求整合起來(lái)，通過(guò)人、機(jī)、物實(shí)時(shí)互聯(lián)，讓網(wǎng)器根據(jù)個(gè)性化需求主動(dòng)提供服務(wù)，為用戶提供最佳體驗(yàn)?！睆埲鹈粽f(shuō)，“這其實(shí)就是物聯(lián)網(wǎng)，我們的目標(biāo)是在家電行業(yè)率先引爆物聯(lián)網(wǎng)?！?/p>

相較于傳統(tǒng)的制造模式，互聯(lián)工廠做到了即需即供、產(chǎn)銷合一，許多在傳統(tǒng)模式下無(wú)法解決的難題，被從根本上解決了。例如最讓傳統(tǒng)企業(yè)頭痛的“庫(kù)存”，在互聯(lián)工廠已不再成為一個(gè)問(wèn)題。目前，海爾在多個(gè)生產(chǎn)基地布局了覆蓋各主要品類的五個(gè)整機(jī)互聯(lián)工廠，同時(shí)還有青島模具、斐雪派克電機(jī)兩個(gè)模塊化互聯(lián)工廠。40多條智能無(wú)人互聯(lián)線體，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了700多個(gè)工序的自動(dòng)化升級(jí)。

海爾COSMO平臺(tái)

支撐智能制造建設(shè)

美國(guó)的GE和德國(guó)的西門子作為發(fā)達(dá)國(guó)家智能制造的代表，已經(jīng)開(kāi)始探索開(kāi)放共享的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，分別推出了Predix、MindSphere平臺(tái)，來(lái)構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系。海爾在互聯(lián)工廠的基礎(chǔ)上構(gòu)建起可以跨產(chǎn)業(yè)，在生態(tài)層面上相互聯(lián)接和協(xié)同的平臺(tái)即海爾COSMO平臺(tái)，成為中國(guó)制造企業(yè)蛻變的最強(qiáng)有力創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)器和最適宜的新技術(shù)驗(yàn)證場(chǎng)，也成為了發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)智能制造的中國(guó)樣本。

中國(guó)制造企業(yè)發(fā)展水平參差不齊，智能化和自動(dòng)化的程度各不相同。對(duì)于發(fā)展水平參差不齊的中國(guó)制造業(yè)來(lái)說(shuō)，COSMO的意義在于它可以為不同層級(jí)的企業(yè)提供差異化的智能制造解決方案，就像Windows適配不同電腦一樣。海爾的野心在于，它將來(lái)不僅僅是一家家電制造企業(yè)，而是一個(gè)智能制造的解決方案提供商，或者說(shuō)，成為“制造工廠的工廠”。

海爾家電產(chǎn)業(yè)集團(tuán)副總裁陳錄城認(rèn)為：“現(xiàn)在，中國(guó)的企業(yè)正在轉(zhuǎn)型過(guò)程當(dāng)中，存在的問(wèn)題就是方向不清晰，包括手段、模式，都非常不清晰。我們這個(gè)COSMO平臺(tái)就是為所有企業(yè)在探索智能制造轉(zhuǎn)型過(guò)程當(dāng)中提出的一個(gè)落地的標(biāo)準(zhǔn)和指南?！焙柕乃悸肥牵⒁粋€(gè)具有普適性的生態(tài)系統(tǒng)，在其中集成各種世界最先進(jìn)的技術(shù)和應(yīng)用，從而完成智能制造的中國(guó)式升級(jí)?？梢哉f(shuō)，COSMO平臺(tái)系統(tǒng)正是在這樣的邏輯之下運(yùn)營(yíng)而生的。

COSMO平臺(tái)不僅能真正通過(guò)內(nèi)外部的全要素互聯(lián)互通把設(shè)備數(shù)據(jù)工業(yè)數(shù)據(jù)等企業(yè)數(shù)據(jù)和背后的用戶數(shù)據(jù)連在一起，變成一個(gè)很大的資源，來(lái)交互滿足用戶最佳體驗(yàn)。而且COSMO平臺(tái)正在逐步構(gòu)建一個(gè)開(kāi)放共享的工業(yè)生態(tài)體系。這個(gè)生態(tài)體系中，全流程資源同時(shí)參與，為用戶全流程周期提供服務(wù)。

據(jù)海爾智能自動(dòng)化總監(jiān)孫明介紹，互聯(lián)工廠中的生產(chǎn)線看起來(lái)是海爾做成的，但是背后是有20多家的資源共同參與到這條線的建設(shè)，而靠什么能夠把它們聚合在一起成為這條線呢？就靠COSMO平臺(tái)。

另外，海爾COSMO平臺(tái)從以企業(yè)為中心到以用戶為中心。在海爾的最新實(shí)踐中用戶全流程參與的大規(guī)模定制體驗(yàn)迭代：為企業(yè)提供用戶參與企業(yè)全流程大規(guī)模定制的能力。不僅僅讓企業(yè)精準(zhǔn)獲取了用戶的需求，快速滿足了用戶最佳體驗(yàn)；更重要的是，實(shí)現(xiàn)了用戶需求驅(qū)動(dòng)企業(yè)全流程的變革，變?cè)瓉?lái)以企業(yè)為中心的傳統(tǒng)模式為以用戶為中心，并協(xié)同的互聯(lián)網(wǎng)模式，這樣可以大幅提升企業(yè)的效率和對(duì)用戶終生價(jià)值的體驗(yàn)滿足。

篇2

 

2005年，寧波圣瑞思成立，正式創(chuàng)建“圣瑞思”品牌，開(kāi)始專注從事成衣自動(dòng)化流水線系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)。

 

圣瑞思以提高終端客戶的生產(chǎn)效率及管理水平為目標(biāo)，本著專業(yè)專注，用心服務(wù)的經(jīng)營(yíng)理念,依靠職業(yè)化、流程化、科技化的服務(wù)隊(duì)伍為客戶提供最優(yōu)秀的服務(wù)。集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、工程施工、管理培訓(xùn)于一體。產(chǎn)品主要包括智能服裝生產(chǎn)懸掛系統(tǒng)、半自動(dòng)服裝物流運(yùn)輸系統(tǒng)(手推線)、自動(dòng)服裝物流運(yùn)輸系統(tǒng)(電動(dòng)線)、智能服裝立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)、服裝數(shù)字車間工位系統(tǒng)、托盤管理系統(tǒng)等等。為客戶實(shí)現(xiàn)從裁片到成衣生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化、信息化管理及運(yùn)輸、分揀、存儲(chǔ)提供全方位服務(wù)。

 

2014年，公司完成企業(yè)改制及資產(chǎn)重組，創(chuàng)辦浙江瑞晟智能科技股份有限公司，于2015年7月完成新三板掛牌。至此，浙江瑞晟智能科技股份有限公司成為一家致力于數(shù)字化智能高端裝備制造的高科技新三板上市企業(yè)。產(chǎn)品線涵蓋工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)、智能生產(chǎn)與后整吊掛系統(tǒng)、智能物料配送系統(tǒng)、智能生產(chǎn)分揀系統(tǒng)、智能倉(cāng)儲(chǔ)與物流系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)、智能生產(chǎn)輔助機(jī)器人系統(tǒng)、自動(dòng)化專用設(shè)備系列。

 

自成立以來(lái)，公司一直專注于工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新，對(duì)內(nèi)厚積薄發(fā)，沉穩(wěn)務(wù)實(shí)技術(shù)與管理，對(duì)外銳意進(jìn)取、積極開(kāi)拓市場(chǎng)與渠道。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，在深耕智能服裝與家紡吊掛系統(tǒng)市場(chǎng)下，進(jìn)一步研發(fā)和開(kāi)拓新產(chǎn)品市場(chǎng)，現(xiàn)已形成以自主核心技術(shù)、關(guān)鍵零部件、領(lǐng)先產(chǎn)品及行業(yè)系統(tǒng)解決方案為一體的完整產(chǎn)業(yè)鏈。

 

圣瑞思的“獨(dú)家招牌”

 

圣瑞思具有多元化的研發(fā)結(jié)構(gòu)體系，廣泛涉及機(jī)械設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)軟件、電子元件、網(wǎng)絡(luò)程控、管理培訓(xùn)等領(lǐng)域，擁有雄厚的科研實(shí)力。工業(yè)智慧物聯(lián)控制系統(tǒng)及相關(guān)應(yīng)用軟件的研發(fā)、智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)、智能物流及分揀系統(tǒng)、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人等產(chǎn)品。

 

同時(shí)擁有完整產(chǎn)品生產(chǎn)線和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，這讓圣瑞思得以成為國(guó)內(nèi)服裝懸掛系統(tǒng)領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)。

 

圣瑞思自成立以來(lái)，一直專注于服裝生產(chǎn)懸掛系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)與技術(shù)創(chuàng)新，對(duì)內(nèi)厚積薄發(fā),沉穩(wěn)夯實(shí)技術(shù)與管理，對(duì)外銳意進(jìn)取，積極開(kāi)拓市場(chǎng)與渠道。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，圣瑞思已發(fā)展成為國(guó)內(nèi)服裝生產(chǎn)懸掛設(shè)備行業(yè)最具運(yùn)營(yíng)活力、最具開(kāi)拓精神、最具發(fā)展前景的企業(yè)。

 

以提高服裝生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)效率及管理水平為目標(biāo)，本著專業(yè)專注，用心服務(wù)的經(jīng)營(yíng)理念，圣瑞思依靠職業(yè)化、流程化、科技化的服務(wù)隊(duì)伍為客戶提供最優(yōu)質(zhì)的服務(wù)與客戶共同發(fā)展，致力于將圣瑞思做成服裝吊掛系統(tǒng)行業(yè)的第一品牌，踐行服裝生產(chǎn)高效之道這一承諾。

 

挑戰(zhàn)“智造”，從吊掛系統(tǒng)到供應(yīng)鏈管理

 

現(xiàn)在常被提及的智能工廠其實(shí)只是“智能制造”的一個(gè)組成部分。在智能制造之下，傳統(tǒng)的制造流程將被重組，其目的是要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的智能化。其中個(gè)性化的客戶需求與設(shè)計(jì)，供應(yīng)商和制造商之間的信息接入與共享,售后服務(wù)的快速響應(yīng)等環(huán)節(jié)與智能工廠一起，成為智能制造非常關(guān)鍵的組成部分。

 

智能工廠的核心特點(diǎn)是：產(chǎn)品的智能化、生產(chǎn)的自動(dòng)化、信息流和物資流合一。從當(dāng)前世界范圍內(nèi)來(lái)看，很多企業(yè)都在向著智能工廠的方向發(fā)展，但是還沒(méi)有哪一家企業(yè)有足夠的勇氣宣布自己已經(jīng)建成了一座智能的工廠。

 

在討論智能工廠的未來(lái)圖景時(shí)，提到最多的是“大規(guī)模定制化生產(chǎn)'這需要企業(yè)從幾個(gè)維度建立相關(guān)的企業(yè)能力:強(qiáng)大的客戶需求收集和分析能力;社會(huì)化交互的產(chǎn)品研發(fā)體系;模塊化、智能化的產(chǎn)品制造工藝;高靈活度的供應(yīng)鏈管理;與客戶需求匹配的生產(chǎn)能力(包搬備維護(hù)能力);智能的庫(kù)存和物流管理體系。

 

除了大規(guī)模定制化生產(chǎn)，智能工廠的未來(lái)圖景還包括了能源的節(jié)約，讓供應(yīng)鏈更加安全，以及準(zhǔn)確地尋找到相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜业膯?wèn)題解決方式。而且智會(huì)g工廠的生產(chǎn)模式不僅僅局限于生產(chǎn)終端消費(fèi)品的企業(yè)，生產(chǎn)設(shè)備的企業(yè)一樣可以通過(guò)實(shí)踐智能工廠來(lái)更好地滿足客戶需求、降低成本、提高交付效率、合理管理產(chǎn)能。

 

智能工廠不能忽略的核心要求之一是要實(shí)現(xiàn)信息流、物資流和管理流合一。通過(guò)ERP系統(tǒng)、供應(yīng)鏈管理軟件、最新的物聯(lián)網(wǎng)(接人產(chǎn)品和其對(duì)應(yīng)零部件)和大數(shù)據(jù)的收集分析，讓信息流和物資流合一。做到對(duì)每一個(gè)個(gè)體產(chǎn)品、零部件在生產(chǎn)的全流程中可以實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，事前預(yù)測(cè)、事中操作和事后追蹤。目前，圣瑞思產(chǎn)品包括智能服裝生產(chǎn)懸掛系統(tǒng)、半自動(dòng)服裝物流運(yùn)輸系統(tǒng)(手推線)、自動(dòng)服裝物流運(yùn)輸系統(tǒng)(電動(dòng)線)、智能服裝立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)、服裝數(shù)字車間工位系統(tǒng)、托盤管理系統(tǒng)等等。為客戶實(shí)現(xiàn)從裁片到成衣生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化、信息化管理及運(yùn)輸、分揀、存儲(chǔ)提供全方位服務(wù)。

 

身處制造業(yè)而升級(jí)向服務(wù)業(yè)發(fā)展的圣瑞思開(kāi)拓的是一條極具引領(lǐng)意義的道路，依靠職業(yè)化、流程化、科技化的服務(wù)隊(duì)伍為客戶提供最優(yōu)質(zhì)的服務(wù)與客戶共同發(fā)展，將產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為服務(wù)，成為服裝吊掛系統(tǒng)行業(yè)的第一品牌，是圣瑞思踐行服裝生產(chǎn)高效之道的承諾。

 

銳意創(chuàng)新保持核心競(jìng)爭(zhēng)力

 

圣瑞思注重產(chǎn)品研發(fā)的升級(jí)換代，每年投入大量研發(fā)資金進(jìn)行服裝企業(yè)生產(chǎn)的智能化設(shè)備開(kāi)發(fā)。目前其他同行服裝吊掛標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)產(chǎn)品硬件上已與同類產(chǎn)品相差不大，但圣瑞思在軟件控制系統(tǒng)方面已超過(guò)同類產(chǎn)品。圣瑞思在發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的同時(shí)大力滿足客戶爿非標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的需要，根據(jù)不同的客戶需求制定不同的方案，實(shí)現(xiàn)不同的自動(dòng)化產(chǎn)品實(shí)施。在家智能生產(chǎn)線上，圣瑞思目前是本行業(yè)應(yīng)用實(shí)踐最多的設(shè)備提供商，已經(jīng)在家紡生產(chǎn)領(lǐng)域占據(jù)絕對(duì)的話語(yǔ)權(quán)。

 

產(chǎn)品研發(fā)與用戶直接相關(guān)。與大客戶形成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，充分挖掘與滿足合作伙伴提高與改善生產(chǎn)管理水平的要求，從而開(kāi)發(fā)出能夠確實(shí)滿足客戶需求的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)客戶勞動(dòng)生產(chǎn)率的提升。圣瑞思始終將技術(shù)革新作為公司發(fā)展的根本，每年不斷有新產(chǎn)品面向市場(chǎng)，服務(wù)客戶。

 

多年來(lái)，圣瑞思始終將人才培養(yǎng)放在重要位置。技術(shù)是企業(yè)發(fā)展的根本，人才是技術(shù)發(fā)展的內(nèi)生動(dòng)力，是推動(dòng)企業(yè)技術(shù)革新的關(guān)鍵。圣瑞思非常重視人才的選用與培養(yǎng)，目前公司本科以上學(xué)歷占比達(dá)到25%，大學(xué)以上學(xué)歷45%，人才基礎(chǔ)充分保證公司技術(shù)的發(fā)展。在圣瑞思，倡導(dǎo)的是敬業(yè)精神和認(rèn)真的工作態(tài)度，企業(yè)與員工、客戶共同成長(zhǎng)，共享機(jī)遇與挑戰(zhàn)。員工是企業(yè)的寶貴財(cái)富，客戶是企業(yè)生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。圣瑞思關(guān)心員工成長(zhǎng)，為員工創(chuàng)造良好的發(fā)展機(jī)會(huì);時(shí)刻關(guān)注客戶的切身利益，為客戶提供豐厚的回報(bào);走企業(yè)、員工、客戶共同發(fā)展的“三贏”之路。

 

而作為一家立志為智能工廠建設(shè)提供解決方案的智造企業(yè)，圣瑞思深知客戶第一的重要性。企業(yè)要永遠(yuǎn)走在客戶的前面，生產(chǎn)永遠(yuǎn)高于客戶的需求，要不惜一切為客戶服務(wù)，以為客戶創(chuàng)造利潤(rùn)為己任，在此基礎(chǔ)上，自身才可能獲得長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。

 

如今，經(jīng)過(guò)十余年的發(fā)展，圣瑞思已從最初的服裝生產(chǎn)吊掛流水線業(yè)務(wù)向智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)、智能物流分揀系統(tǒng)、企業(yè)智能化數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)等工業(yè)智能化產(chǎn)品拓展，產(chǎn)品應(yīng)用行業(yè)涵蓋紡織服裝、家紡、物流、童車、箱包、制鞋等眾多行業(yè)。

篇3

由此可以看出，在新技術(shù)、新應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，并與先進(jìn)制造技術(shù)加速融合的今天，智能制造成為國(guó)家重大政策和戰(zhàn)略的地位已毋庸置疑，而作為政策落地實(shí)踐主體的傳統(tǒng)制造企業(yè)也在尋求依托智能制造國(guó)家戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)自身業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

企業(yè)方面，濰柴動(dòng)力、九江石化、海爾集團(tuán)、蒙牛乳業(yè)等企業(yè)建成了一批智能工廠/數(shù)字化車間，陜鼓動(dòng)力、沈陽(yáng)機(jī)床、中國(guó)商飛、青島紅領(lǐng)、長(zhǎng)虹集團(tuán)等企業(yè)積極開(kāi)展智能制造模式創(chuàng)新。

與此同時(shí)，在今年的兩會(huì)上，身處制造業(yè)前線的與會(huì)代表也根據(jù)親身的調(diào)查研究和業(yè)務(wù)實(shí)踐對(duì)“智能制造”的實(shí)施建言獻(xiàn)策。

海爾集團(tuán)總裁周云杰表示，他們正在探索以海爾COSMO平臺(tái)為核心的智能制造的模式，這個(gè)平臺(tái)是中國(guó)首個(gè)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、面向智能制造的中國(guó)版的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。希望中國(guó)成為世界智能制造第三極。在這個(gè)平臺(tái)上，海爾的制造能力會(huì)與全球的資源結(jié)合起來(lái)，構(gòu)建三個(gè)方面的市場(chǎng)，形成互聯(lián)工廠的服務(wù)、大規(guī)模定制、大數(shù)據(jù)服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造，以及智能智慧服務(wù)、檢測(cè)與認(rèn)證等8個(gè)大平臺(tái)的服務(wù)板塊，成為支持大規(guī)模定制的互聯(lián)網(wǎng)智能制造解決方案平臺(tái)。

浪潮集團(tuán)董事長(zhǎng)孫丕恕表示，數(shù)據(jù)是智能制造的核心驅(qū)動(dòng)，要以大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，推動(dòng)“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略落地。針對(duì)我國(guó)工業(yè)軟件發(fā)展水平、數(shù)據(jù)資源開(kāi)發(fā)利用率、軟硬一體化的智能制造整體方案與發(fā)達(dá)國(guó)家存在差距的問(wèn)題，他建議，一是要集中突破智能制造支撐軟件的核心技術(shù)，打造智能制造生態(tài)圈；二是要統(tǒng)籌規(guī)劃工業(yè)云平臺(tái)，推動(dòng)建設(shè)國(guó)家工業(yè)大數(shù)據(jù)中心；三是要依托大型制造企業(yè)建立大數(shù)據(jù)創(chuàng)客中心，帶動(dòng)中小企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展；四是要培育壯大一批世界級(jí)的IT龍頭企業(yè)，構(gòu)建大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能制造整體解決方案，為“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略落地提供全面的信息化支撐。

篇4

【關(guān)鍵詞】工業(yè)4.0 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 智能制造 互聯(lián)網(wǎng)+

【中圖分類號(hào)】F49 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【DOI】 10.16619/ki.rmltxsqy.2015.19.006

“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”中的智能制造

過(guò)去20年，互聯(lián)網(wǎng)是改變社會(huì)、改變商業(yè)最重要的技術(shù)；如今，物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，讓許多物理實(shí)體具備了感知能力和數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋磉_(dá)能力；未來(lái)，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)的成熟，生產(chǎn)制造領(lǐng)域?qū)⒕邆涫占?、傳輸及處理大?shù)據(jù)的高級(jí)能力，使制造業(yè)形成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，帶動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)的顛覆與重構(gòu)。

“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的概念最早是由美國(guó)通用電氣公司（GE）于2012年提出的，隨后聯(lián)合另外四家IT巨頭組建了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟（IIC），將這一概念大力推廣開(kāi)來(lái)?！肮I(yè)互聯(lián)網(wǎng)”主要含義是，在現(xiàn)實(shí)世界中，機(jī)器、設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)能在更深層次與信息世界的大數(shù)據(jù)和分析連接在一起，帶動(dòng)工業(yè)革命和網(wǎng)絡(luò)革命兩大革命性轉(zhuǎn)變。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟的愿景是使各個(gè)制造業(yè)廠商的設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。這就至少要涉及到互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等技術(shù)。而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟的成立目的在于通過(guò)制定通用的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，利用互聯(lián)網(wǎng)激活傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造過(guò)程，促進(jìn)物理世界和信息世界的融合。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使制造業(yè)的數(shù)據(jù)流、硬件、軟件實(shí)現(xiàn)智能交互。未來(lái)的制造業(yè)中，由智能設(shè)備采集大數(shù)據(jù)之后，利用智能系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)分析工具進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和可視化展現(xiàn)，形成“智能決策”，為生產(chǎn)管理提供實(shí)時(shí)判斷參考，反過(guò)來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)，優(yōu)化制造工藝（圖1）。

智能設(shè)備可以在機(jī)器、設(shè)施、組織和網(wǎng)絡(luò)之間實(shí)現(xiàn)共享促進(jìn)智能協(xié)作，并將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)發(fā)送到智能系統(tǒng)。

智能系統(tǒng)包括部署在組織內(nèi)的機(jī)器設(shè)備，也包括互聯(lián)網(wǎng)中廣泛互聯(lián)的軟件。隨著越來(lái)越多的機(jī)器設(shè)備加入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)貫通整個(gè)組主和網(wǎng)絡(luò)的智能設(shè)備協(xié)同效應(yīng)成為可能。深度學(xué)習(xí)是智能系統(tǒng)內(nèi)機(jī)器聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)升級(jí)。每臺(tái)機(jī)器的操作經(jīng)驗(yàn)可以聚合為一個(gè)信息系統(tǒng)，以使得整套機(jī)器設(shè)備能夠不斷地自行學(xué)習(xí)，掌握數(shù)據(jù)分析和判斷能力。以往，在單個(gè)的機(jī)器設(shè)備上，這種深度學(xué)習(xí)的方式是不可能實(shí)現(xiàn)的。例如，從飛機(jī)上收集的數(shù)據(jù)加上航空地理位置與飛行歷史記錄數(shù)據(jù)，便可以挖掘出大量有關(guān)各種環(huán)境下的飛機(jī)性能的信息。通過(guò)這些大數(shù)據(jù)的挖掘與應(yīng)用，可以使整個(gè)系統(tǒng)更聰明，從而推動(dòng)一個(gè)持續(xù)的知識(shí)積累過(guò)程。當(dāng)越來(lái)越多的智能設(shè)備連接到一個(gè)智能系統(tǒng)之中，結(jié)果將是系統(tǒng)不斷增強(qiáng)并能自主深度學(xué)習(xí)，而且變得越來(lái)越智能化。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵是通過(guò)大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)智能決策。當(dāng)從智能設(shè)備和智能系統(tǒng)采集到了足夠的大數(shù)據(jù)時(shí)，智能決策其實(shí)就已經(jīng)發(fā)生了。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中，智能決策對(duì)于應(yīng)對(duì)系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜的機(jī)器的互聯(lián)、設(shè)備的互聯(lián)、組織的互聯(lián)和龐大的網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，十分必要。智能決策就是為了解決系統(tǒng)的復(fù)雜性。

當(dāng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的三大要素――智能設(shè)備、智能系統(tǒng)、智能決策，與機(jī)器、設(shè)施、組織和網(wǎng)絡(luò)融合到一起的時(shí)候，其全部潛能就會(huì)體現(xiàn)出來(lái)。生產(chǎn)率提高、成本降低和節(jié)能減排所帶來(lái)的效益將帶動(dòng)整個(gè)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

所以說(shuō)，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”代表了消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)向產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的升級(jí)，增強(qiáng)了制造業(yè)的軟實(shí)力，使未來(lái)制造業(yè)向效率更高、更精細(xì)化發(fā)展。

“工業(yè)4.0”中的智能制造

2009到2012年歐洲深陷債務(wù)危機(jī)，德國(guó)經(jīng)濟(jì)卻一枝獨(dú)秀，依然堅(jiān)挺。德國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的動(dòng)力來(lái)自其基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)――制造業(yè)所維持的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)于德國(guó)而言，制造業(yè)是傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)動(dòng)力，制造業(yè)的發(fā)展是德國(guó)工業(yè)增長(zhǎng)不可或缺的因素，基于這一共識(shí)，德國(guó)政府傾力推動(dòng)進(jìn)一步的技術(shù)創(chuàng)新，其關(guān)鍵詞是“工業(yè)4.0”。

“工業(yè)4.0”中，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展正在對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)造成顛覆性、革命性的沖擊。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可以實(shí)時(shí)感知、監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的智能分析和決策，使智能生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、大規(guī)模個(gè)性化制造成為生產(chǎn)方式變革的方向。“工業(yè)4.0”所描繪的未來(lái)的制造業(yè)將建立在以互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)為基礎(chǔ)的互動(dòng)平臺(tái)之上，將更多的生產(chǎn)要素更為科學(xué)地整合，變得更加自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，而生產(chǎn)制造個(gè)性化、定制化將成為新常態(tài)。

自動(dòng)化只是單純的控制，智能化則是在控制的基礎(chǔ)上，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳感器采集海量生產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)匯集到云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，然后通過(guò)信息管理系統(tǒng)對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、挖掘，從而作出正確的決策。這些決策附加給自動(dòng)化設(shè)備的是“智能”，從而提高生產(chǎn)靈活性和資源利用率，增強(qiáng)顧客與商業(yè)合作伙伴之間的緊密關(guān)聯(lián)度，并提升工業(yè)生產(chǎn)的商業(yè)價(jià)值（圖2）。

生產(chǎn)智能化。全球化分工使得各項(xiàng)生產(chǎn)要素加速流動(dòng)，市場(chǎng)趨勢(shì)變化和產(chǎn)品個(gè)性化需求對(duì)工廠的生產(chǎn)響應(yīng)時(shí)間和柔性化生產(chǎn)能力提出了更高的要求?！肮I(yè)4.0”時(shí)代，生產(chǎn)智能化通過(guò)基于信息化的機(jī)械、知識(shí)、管理和技能等多種要素的有機(jī)結(jié)合，從著手生產(chǎn)制造之前，就按照交貨期、生產(chǎn)數(shù)量、優(yōu)先級(jí)、工廠現(xiàn)有資源（人員、設(shè)備、物料）的有限生產(chǎn)能力，自動(dòng)制訂出科學(xué)的生產(chǎn)計(jì)劃。從而，提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本的大幅下降，同時(shí)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品多樣性、縮短新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，最終實(shí)現(xiàn)工廠運(yùn)營(yíng)的全面優(yōu)化變革。

傳統(tǒng)制造業(yè)時(shí)代，材料、能源和信息是工廠生產(chǎn)的三個(gè)要素（圖3）。傳統(tǒng)制造業(yè)發(fā)展的歷史，就是工廠利用材料、能源和信息進(jìn)行物質(zhì)生產(chǎn)的歷史。材料、能源和信息領(lǐng)域的任何技術(shù)革命，必然導(dǎo)致生產(chǎn)方式的革命和生產(chǎn)力的飛躍發(fā)展。但是，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)到智能手機(jī)等移動(dòng)終端的演進(jìn)，越來(lái)越多功能強(qiáng)大的智能設(shè)備以無(wú)線方式實(shí)現(xiàn)了與互聯(lián)網(wǎng)或設(shè)備之間的互聯(lián)。由此衍生出物聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)，推動(dòng)著物理世界和信息世界以信息物理系統(tǒng)（CPS）的方式相融合。也可以說(shuō)，是這種技術(shù)進(jìn)步使得制造業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了資源、信息、物品、設(shè)備和人的互通互聯(lián)。

通過(guò)互通互聯(lián)，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)這些新的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，和以前的自動(dòng)化的技術(shù)結(jié)合在一起，生產(chǎn)工序?qū)崿F(xiàn)縱向系統(tǒng)上的融合，生產(chǎn)設(shè)備和設(shè)備之間，工人與設(shè)備之間的合作，把整個(gè)工廠內(nèi)部的要素聯(lián)結(jié)起來(lái)，形成信息物理系統(tǒng)，互相之間可以合作、可以響應(yīng)，能夠開(kāi)展個(gè)性化的生產(chǎn)制造，可以調(diào)整產(chǎn)品的生產(chǎn)率，還可以調(diào)整利用資源的多少、大小，采用最節(jié)約資源的方式。

“工業(yè)4.0”時(shí)代，在智能工廠中，CRM（Customer Relationship Management，客戶關(guān)系管理）、PDM（Product Data Management，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）、SCM（Supply chain management，供應(yīng)鏈管理）等軟件管理系統(tǒng)可能都將互聯(lián)。屆時(shí)，接到顧客訂單后的一瞬間，工廠就會(huì)立即自動(dòng)地向原材料供應(yīng)商采購(gòu)。原材料到貨后，將被賦予數(shù)據(jù)，“這是給某某客戶生產(chǎn)的某某產(chǎn)品的某某工藝中的原材料”，使“原材料”帶有信息。帶有信息的原材料也就意味著擁有自己的用途或目的地。在生產(chǎn)過(guò)程中，原材料一旦被錯(cuò)誤配送到其他生產(chǎn)線，它就會(huì)通過(guò)與生產(chǎn)設(shè)備開(kāi)展“對(duì)話”，返回屬于自己的正確的生產(chǎn)線；如果生產(chǎn)機(jī)器之間的原材料不夠用，生產(chǎn)機(jī)器也可以向訂單系統(tǒng)進(jìn)行“交涉”，來(lái)增加原材料數(shù)量；最終，即便是原材料嵌入到產(chǎn)品內(nèi)之后，由于它還保存著路徑流程信息，將會(huì)很容易實(shí)現(xiàn)追蹤溯源（圖4）。

設(shè)備智能化。在未來(lái)的智能工廠，每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)清晰可見(jiàn)、高度透明，整個(gè)車間有序且高效地運(yùn)轉(zhuǎn)?！肮I(yè)4.0”中，自動(dòng)化設(shè)備在原有的控制功能基礎(chǔ)上，附加一定的新功能，就可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期管理、安全性、可追蹤性與節(jié)能性等智能化要求。這些為生產(chǎn)設(shè)備添加的新功能是指通過(guò)為生產(chǎn)線配置眾多傳感器，讓設(shè)備具有感知能力，將所感知的信息通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送到云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析決策進(jìn)一步使得自動(dòng)化設(shè)備具有自律管理的智能功能，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能化。

“工業(yè)4.0”中，在生產(chǎn)線、生產(chǎn)設(shè)備中配備的傳感器，能夠?qū)崟r(shí)抓取數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過(guò)無(wú)線通信連接互聯(lián)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，對(duì)生產(chǎn)本身進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。設(shè)備傳感和控制層的數(shù)據(jù)與企業(yè)信息系統(tǒng)融合形成了信息物理系統(tǒng)（CPS），使得生產(chǎn)大數(shù)據(jù)傳到云計(jì)算數(shù)據(jù)中心進(jìn)行存儲(chǔ)、分析，形成決策并反過(guò)來(lái)指導(dǎo)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)。設(shè)備的智能化直接決定了“工業(yè)4.0”所要求的智能生產(chǎn)水平。

能源管理智能化。近年來(lái)，環(huán)境和節(jié)能減排已成為制造業(yè)最重視的課題之一。許多制造業(yè)企業(yè)都已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用信息技術(shù)，對(duì)生產(chǎn)能耗進(jìn)行管理，以最具經(jīng)濟(jì)效益的方式，部署工業(yè)節(jié)能減排與綜合利用的智能化系統(tǒng)架構(gòu)，從資源、原材料、研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造到廢棄物回收再利用處理，形成綠色產(chǎn)品生命周期管理的循環(huán)。

供應(yīng)鏈管理智能化。在傳統(tǒng)的制造業(yè)生產(chǎn)模式中，無(wú)論是工廠還是供應(yīng)商，都需要為制造業(yè)的零部件或原材料的庫(kù)存付出一定的成本支出，由于供應(yīng)商和工廠之間的信息不對(duì)稱和非自動(dòng)的信息交換，生產(chǎn)的模式只能采用按計(jì)劃或按庫(kù)存生產(chǎn)的模式，靈活性和效率受到了約束。

“工業(yè)4.0”時(shí)代，復(fù)雜的制造系統(tǒng)在一定程度上也加速了產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型。傳統(tǒng)的大型企業(yè)集團(tuán)掌控的供應(yīng)鏈主導(dǎo)型將向產(chǎn)業(yè)生態(tài)型演變，平臺(tái)技術(shù)以及平臺(tái)型企業(yè)將在產(chǎn)業(yè)生態(tài)中的展現(xiàn)出更多的作用。因此，企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略的重點(diǎn)將不再是做大規(guī)模，而將是智能化的供應(yīng)鏈管理，在不斷變化的動(dòng)態(tài)環(huán)境中獲得和保持動(dòng)態(tài)的供需協(xié)調(diào)能力。

供應(yīng)鏈管理智能化將統(tǒng)一工廠的零部件庫(kù)存和供應(yīng)商的生產(chǎn)流程，從而保證工廠的零部件庫(kù)存的最小化，降低庫(kù)存帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，降低生產(chǎn)成本。供應(yīng)鏈管理智能化要求企業(yè)間的信息采用基于事件驅(qū)動(dòng)的方式交換信息，信息的交換是實(shí)時(shí)的，并且對(duì)方同樣可以做出實(shí)時(shí)的反應(yīng)，供應(yīng)鏈上不同企業(yè)的運(yùn)作效率與在同一個(gè)企業(yè)中不同部門的運(yùn)作一樣敏捷，具有滿足不斷變化的需求的適應(yīng)性。供應(yīng)鏈管理智能化將為供應(yīng)鏈上的企業(yè)帶來(lái)更大的利益，供應(yīng)鏈上各個(gè)企業(yè)的協(xié)同制造將為降低制造成本、物流成本，縮短制造周期，提供更好的服務(wù)和有力的保障。

實(shí)現(xiàn)上述四個(gè)智能化體現(xiàn)了“工業(yè)4.0”的宏大愿景?！肮I(yè)4.0”認(rèn)為實(shí)現(xiàn)上述四個(gè)智能化其實(shí)是一個(gè)簡(jiǎn)單的概念：將大量的有關(guān)人、信息管理系統(tǒng)、自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備等物體融入到信息物理系統(tǒng)（CPS）中，在制造系統(tǒng)中，利用產(chǎn)生的數(shù)據(jù)為企業(yè)服務(wù)，協(xié)同企業(yè)的生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)。

智能制造的內(nèi)涵

無(wú)論是德國(guó)的“工業(yè)4.0”，還是美國(guó)的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，其實(shí)質(zhì)與我國(guó)工業(yè)和信息化部推廣的“兩化融合”戰(zhàn)略大同小異。某種程度上說(shuō)，以智能制造為代表的新一輪工業(yè)革命或許對(duì)于我國(guó)制造業(yè)是一個(gè)很好的機(jī)會(huì)，也可能是我國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的一個(gè)重要機(jī)遇。

工廠內(nèi)實(shí)現(xiàn)“信息物理系統(tǒng)”。德國(guó)“工業(yè)4.0”其實(shí)就是基于信息物理系統(tǒng)（CPS）實(shí)現(xiàn)智能工廠，最終實(shí)現(xiàn)的是制造模式的變革。CPS概念最早是由美國(guó)國(guó)家基金委員會(huì)在2006年提出，被認(rèn)為有望成為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息技術(shù)的第三次浪潮。

CSP是融合技術(shù)，包括計(jì)算、通信以及控制（傳感器、執(zhí)行器等）。中國(guó)科學(xué)院何積豐院士指出：“CPS，從廣義上理解，就是一個(gè)在環(huán)境感知的基礎(chǔ)上，深度融合了計(jì)算、通信和控制能力的可控可信可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)化物理設(shè)備系統(tǒng)，它通過(guò)計(jì)算進(jìn)程和物理進(jìn)程相互影響的反饋循環(huán)實(shí)現(xiàn)深度融合和實(shí)時(shí)交互來(lái)增加或擴(kuò)展新的功能，以安全、可靠、高效和實(shí)時(shí)的方式監(jiān)測(cè)或者控制一個(gè)物理實(shí)體。CPS的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)信息世界和物理世界的完全融合，構(gòu)建一個(gè)可控、可信、可擴(kuò)展并且安全高效的CPS網(wǎng)絡(luò)，并最終從根本上改變?nèi)祟悩?gòu)建工程物理系統(tǒng)的方式?！?/p>

目前所說(shuō)的制造業(yè)信息化，首先強(qiáng)調(diào)的是CAD（Computer Aided Design，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）、CAM （Computer Aided Manufacturing，計(jì)算機(jī)輔助制造）等工業(yè)軟件和PPS（生產(chǎn)計(jì)劃控制系統(tǒng)）、PLM（產(chǎn)品生命周期管理）等信息化管理系統(tǒng)。主要應(yīng)用于由上而下的集中式中央控制系統(tǒng)。

而信息物理系統(tǒng)（CPS）則通過(guò)物體、數(shù)據(jù)以及服務(wù)等的無(wú)縫連接，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)工藝與信息系統(tǒng)融合，形成了智能工廠。物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)分別位于智能工廠的三層信息技術(shù)基礎(chǔ)架構(gòu)的底層和頂層。最頂層中，與生產(chǎn)計(jì)劃、物流、能耗和經(jīng)營(yíng)管理相關(guān)的ERP、SCM、CRM等，和產(chǎn)品設(shè)計(jì)、技術(shù)相關(guān)的PLM處在最上層，與服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)緊緊相連。中間一層，通過(guò)CPS物理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)線控制、調(diào)度等相關(guān)功能，從智能物料供應(yīng)，到智能產(chǎn)品的產(chǎn)出，貫通整個(gè)產(chǎn)品生命周期管理。最底層則通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制、執(zhí)行、傳感，實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)（圖5）。

智能工廠的產(chǎn)品、資源及處理過(guò)程因CPS的存在，將具有非常高水平的實(shí)時(shí)性，同時(shí)在資源、成本節(jié)約中也頗具優(yōu)勢(shì)。智能工廠將按照重視可持續(xù)性的服務(wù)中心的業(yè)務(wù)來(lái)設(shè)計(jì)。因此，靈活性、自適應(yīng)以及機(jī)械學(xué)習(xí)能力等特征，甚至風(fēng)險(xiǎn)管理都是其中不可或缺的要素。智能工廠的設(shè)備將實(shí)現(xiàn)高級(jí)自動(dòng)化，主要是由基于自動(dòng)觀察生產(chǎn)過(guò)程的CPS的生產(chǎn)系統(tǒng)的靈活網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)可實(shí)時(shí)應(yīng)對(duì)的靈活的生產(chǎn)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)工程的徹底優(yōu)化。同時(shí)，生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)不僅僅是在特定生產(chǎn)條件下一次性體現(xiàn)，也可以實(shí)現(xiàn)多家工廠、多個(gè)生產(chǎn)單元所形成的世界級(jí)網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)化。

工廠間實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)制造”。隨著信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)、電子商務(wù)的普及，制造業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的新要求出現(xiàn)了變化。一方面，要求制造業(yè)企業(yè)能夠不斷地基于網(wǎng)絡(luò)獲取信息，及時(shí)對(duì)市場(chǎng)需求做出快速反應(yīng)；另一方面，要求制造業(yè)企業(yè)能夠?qū)⒏鞣N資源集成與共享，合理利用各種資源。

互聯(lián)制造能夠快速響應(yīng)市場(chǎng)變化，通過(guò)制造企業(yè)快速重組、動(dòng)態(tài)協(xié)同來(lái)快速配置制造資源，在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，減少產(chǎn)品投放市場(chǎng)所需的時(shí)間，增加市場(chǎng)份額；能夠分擔(dān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)費(fèi)用、設(shè)備投資費(fèi)用等，減少經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部、外部的協(xié)同設(shè)計(jì)、協(xié)同制造和協(xié)同管理，實(shí)現(xiàn)商業(yè)的顛覆和重構(gòu)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造，消費(fèi)者、經(jīng)銷商、工廠、供應(yīng)鏈等各個(gè)環(huán)節(jié)可利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)全流程參與。傳統(tǒng)制造業(yè)的模式是以產(chǎn)品為中心，而未來(lái)制造業(yè)通過(guò)與用戶互動(dòng)，根據(jù)用戶的個(gè)性化需求，然后開(kāi)始部署產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造。

另外，作為一個(gè)未來(lái)的潮流，工廠將通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)、外服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化，向著互聯(lián)工廠的趨勢(shì)發(fā)展。隨之而來(lái)，采集并分析生產(chǎn)車間的各種信息向消費(fèi)者反饋，從工廠采集的信息作為大數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)解析，能夠開(kāi)拓更多的、新的商業(yè)機(jī)會(huì)。經(jīng)由硬件從車間采集的海量數(shù)據(jù)如何處理，也將在很大程度上決定服務(wù)、解決方案的價(jià)值。

過(guò)去的制造業(yè)只是一個(gè)環(huán)節(jié)，但隨著互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步向制造業(yè)環(huán)節(jié)滲透，網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)。制造業(yè)的模式將隨之發(fā)生巨大變化，它會(huì)打破傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)的生命周期，從原材料的采購(gòu)開(kāi)始，到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)制造、市場(chǎng)營(yíng)銷、售后服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成了閉環(huán)，徹底改變制造業(yè)以往僅是一個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)模式。在網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造的閉環(huán)中，用戶、設(shè)計(jì)師、供應(yīng)商、分銷商等角色都會(huì)發(fā)生改變。與之相伴而生，傳統(tǒng)價(jià)值鏈也將不可避免的出現(xiàn)破碎與重構(gòu)。

工廠外實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)制造”。滿足消費(fèi)者個(gè)性化需求，一方面需要制造業(yè)企業(yè)能夠生產(chǎn)或提供符合消費(fèi)者個(gè)性偏好的產(chǎn)品或服務(wù)，一方面需要互聯(lián)網(wǎng)提供消費(fèi)者的個(gè)性化定制需求。由于消費(fèi)者人數(shù)眾多，每個(gè)人的需求不同，導(dǎo)致需求的具體信息也不同，加上需求的不斷變化，就構(gòu)成了產(chǎn)品需求的大數(shù)據(jù)。消費(fèi)者與制造業(yè)企業(yè)之間的交互和交易行為也將產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，挖掘和分析這些消費(fèi)者動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，能夠幫助消費(fèi)者參與到產(chǎn)品的需求分析和產(chǎn)品設(shè)計(jì)等創(chuàng)新活動(dòng)中，為產(chǎn)品創(chuàng)新作出貢獻(xiàn)。

因此，大數(shù)據(jù)將構(gòu)成制造業(yè)智能化的一個(gè)基礎(chǔ)。大數(shù)據(jù)在制造業(yè)大規(guī)模定制中的應(yīng)用除了圍繞定制平臺(tái)這一核心之外，還包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、訂單管理、智能化制造等。定制數(shù)據(jù)達(dá)到一定的數(shù)量級(jí)，就可以實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用，通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)的挖掘，實(shí)現(xiàn)流行預(yù)測(cè)、精準(zhǔn)匹配、時(shí)尚管理、社交應(yīng)用、營(yíng)銷推送等更多的應(yīng)用（圖6）。同時(shí)，大數(shù)據(jù)能夠幫助制造業(yè)企業(yè)提升營(yíng)銷的針對(duì)性，降低物流和庫(kù)存的成本，減少生產(chǎn)資源投入的風(fēng)險(xiǎn)。

“數(shù)據(jù)制造”時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將全面嵌入到工業(yè)體系之中，將打破傳統(tǒng)的生產(chǎn)流程、生產(chǎn)模式和管理方式。生產(chǎn)制造過(guò)程與業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的深度集成，將實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)要素的高度靈活配置，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制生產(chǎn)。從而，將有力推動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)加快轉(zhuǎn)型升級(jí)的步伐。毫無(wú)疑問(wèn)，“數(shù)據(jù)制造”將會(huì)改變制造業(yè)思維，給制造業(yè)帶來(lái)更多的靈活性和想象空間，也或?qū)㈩嵏仓圃鞓I(yè)的游戲規(guī)則。

對(duì)我國(guó)的啟示

沒(méi)有強(qiáng)大的制造業(yè)，一個(gè)國(guó)家將無(wú)法實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)快速、健康、穩(wěn)定的發(fā)展，勞動(dòng)就業(yè)問(wèn)題將日趨突顯，人民生活難以普遍提高，國(guó)家穩(wěn)定和安全將受到威脅，信息化、現(xiàn)代化將失去堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。改革開(kāi)放以來(lái)的30多年中，中國(guó)經(jīng)濟(jì)經(jīng)歷了接近10%的高速增長(zhǎng)階段，而制造業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的引擎。目前，我國(guó)尚處于工業(yè)化進(jìn)程的中后期，制造業(yè)創(chuàng)造了GDP總量的三分之一，貢獻(xiàn)了出口總額的90%，未來(lái)幾十年制造業(yè)仍將是我國(guó)經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。

重新定義“智能制造”的關(guān)鍵詞。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，制造業(yè)面臨著全球產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。特別是2008年金融危機(jī)之后，世界各國(guó)為了尋找促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新出路，開(kāi)始重新重視制造業(yè)，歐盟整體上開(kāi)始加大制造業(yè)科技創(chuàng)新扶持力度；美國(guó)于2011年提出“先進(jìn)制造業(yè)伙伴計(jì)劃”，旨在增加就業(yè)機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn)美國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)強(qiáng)勁增長(zhǎng)。美國(guó)國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)于2012年2月正式了《先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃》，德國(guó)于2013年4月推出《工業(yè)4.0戰(zhàn)略》。我們應(yīng)該通過(guò)比較研究《美國(guó)先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃》《德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略》等資料中的先進(jìn)制造業(yè)關(guān)鍵詞，進(jìn)而來(lái)定義未來(lái)制造業(yè)的發(fā)展方向（圖7）。

一是軟性制造。大規(guī)模制造時(shí)代，傳統(tǒng)的制造環(huán)節(jié)利潤(rùn)空間越來(lái)越受到擠壓。所以，從發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)的戰(zhàn)略規(guī)劃中均可以看到，制造業(yè)的概念和附加值正在不斷從硬件向軟件、服務(wù)、解決方案等無(wú)形資產(chǎn)轉(zhuǎn)移。相對(duì)于傳統(tǒng)制造業(yè)，如今的制造業(yè)是軟件帶給硬件功能、控制硬件、對(duì)硬件造成極大影響。同時(shí)，與以往的硬件商品所不同，目前的制造業(yè)中，對(duì)商品附屬的服務(wù)或者基于商品上面的解決方案的需求正在快速增加。

所謂軟性制造，就是增加產(chǎn)品附加價(jià)值、拓展更多、更豐富的服務(wù)與解決方案。因?yàn)橄鄬?duì)于硬件，產(chǎn)品內(nèi)置的軟件、附帶的服務(wù)或者解決方案通常是軟性和無(wú)形的，都是“看不見(jiàn)”的事物，所以稱之為軟性制造。

軟性制造不再將“硬件”生產(chǎn)視為制造業(yè)，而認(rèn)為“軟件”在制造業(yè)中不斷發(fā)揮主導(dǎo)作用，商品產(chǎn)生的服務(wù)或解決方案將對(duì)制造業(yè)的價(jià)值產(chǎn)生巨大影響。所以，未來(lái)的制造業(yè)需要放棄傳統(tǒng)的“硬件式”的思維模式，而要從軟件、服務(wù)產(chǎn)生附加值的角度去發(fā)展制造業(yè)。軟件、服務(wù)在整個(gè)制造業(yè)價(jià)值鏈中所占的比重將越來(lái)越大，呈現(xiàn)顯著的增長(zhǎng)趨勢(shì)。未來(lái)制造業(yè)企業(yè)向顧客提供的不再是單純的產(chǎn)品，而是各種應(yīng)用軟件與服務(wù)形態(tài)集成于一體的整體解決方案。

二是從“物理”到“信息”的趨勢(shì)。以往，每當(dāng)提及制造業(yè)，恐怕都認(rèn)為是各種零部件構(gòu)成硬件產(chǎn)品的核心。隨著封裝化、數(shù)字化的發(fā)展，零部件生產(chǎn)加工技術(shù)加速向新興市場(chǎng)國(guó)家轉(zhuǎn)移，這樣，零部件本身的利潤(rùn)就難以維系。因此，發(fā)達(dá)國(guó)家制造業(yè)開(kāi)始更加注重通過(guò)組裝零部件進(jìn)行封裝化，將部分功能模塊化，將系列功能系統(tǒng)化，來(lái)提升附加價(jià)值。

模塊化是將標(biāo)準(zhǔn)化的零部件進(jìn)行組裝，以此來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品。從而能夠快速響應(yīng)市場(chǎng)的多樣化需求，滿足消費(fèi)者的各項(xiàng)差異化需求。以往，在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，需要付出很多時(shí)間和成本，如果將復(fù)雜化的產(chǎn)品通過(guò)幾個(gè)模塊進(jìn)行組裝，就能夠同時(shí)解決多樣化和效率化的問(wèn)題。

但是，模塊化本身不過(guò)是產(chǎn)品的一項(xiàng)功能，未來(lái)制造業(yè)將更加重視在通過(guò)模塊化和封裝化的基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)化，拓展新的應(yīng)用與服務(wù)。如果以系統(tǒng)化為主導(dǎo)，就能相對(duì)于“物理”意義上的零部件，獲取更多的帶有“信息”功能的附加價(jià)值。相反，如果不掌控系統(tǒng)的主導(dǎo)權(quán)，無(wú)論研發(fā)出的零部件的質(zhì)量和功能多么好，也難以成為市場(chǎng)價(jià)格的主導(dǎo)者。

三是從“群體”到“個(gè)體”的趨勢(shì)。在發(fā)達(dá)國(guó)家，以規(guī)模化為對(duì)象的量產(chǎn)制造業(yè)將生產(chǎn)基地轉(zhuǎn)移至新興市場(chǎng)國(guó)家，以定制化為重點(diǎn)的多種類小批量制造業(yè)漸漸成為主流。同時(shí)，消費(fèi)者本身也將有能力將自己的需求付諸生產(chǎn)制造。也就是說(shuō)，“大規(guī)模定制”隨著以3D打印為代表的數(shù)字化和信息技術(shù)的普及帶來(lái)的技術(shù)革新，將制造業(yè)的進(jìn)入門檻降至最低，不具備工廠與生產(chǎn)設(shè)備的個(gè)人也能很容易地參與到制造業(yè)之中。制造業(yè)進(jìn)入門檻的降低，也意味著一些意想不到的企業(yè)或個(gè)人將參與到制造業(yè)，從而有可能帶來(lái)商業(yè)模式的巨大變化。

“個(gè)性化”首先是美國(guó)大力推進(jìn)的。在美國(guó)的文化背景下，個(gè)性要比組織色彩強(qiáng)烈。制造業(yè)的“個(gè)性化”趨勢(shì)不僅僅是美國(guó)制造業(yè)回歸，還將帶動(dòng)舊金山等大城市制造業(yè)的興盛，一些專注于通過(guò)信息技術(shù)使得生產(chǎn)工程高效化、專業(yè)性的小規(guī)模手工制作的制造業(yè)將在市區(qū)內(nèi)盛行，它們根據(jù)消費(fèi)者的需求進(jìn)行柔性的定制化服務(wù)，憑借獨(dú)特的設(shè)計(jì)，與大量生產(chǎn)形成差異化競(jìng)爭(zhēng)。

四是互聯(lián)制造。隨著信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)、電子商務(wù)的普及，制造業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的新要求出現(xiàn)了變化。一方面，要求制造業(yè)企業(yè)能夠不斷地基于網(wǎng)絡(luò)獲取信息，及時(shí)對(duì)市場(chǎng)需求做出快速反應(yīng)；另一方面，要求制造業(yè)企業(yè)能夠?qū)⒏鞣N資源集成與共享，合理利用各種資源。

互聯(lián)制造能夠快速響應(yīng)市場(chǎng)變化，通過(guò)制造企業(yè)快速重組、動(dòng)態(tài)協(xié)同來(lái)快速配置制造資源，提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少產(chǎn)品投放市場(chǎng)所需的時(shí)間，增加市場(chǎng)份額。另外，作為一個(gè)未來(lái)的潮流，工廠將通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)、外服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化，向著互聯(lián)工廠的趨勢(shì)發(fā)展。

美國(guó)因?yàn)橛蠫oogle、Apple、IBM等IT巨頭和無(wú)數(shù)的IT企業(yè)，所以在大數(shù)據(jù)應(yīng)用上較為積極，非常重視對(duì)社會(huì)帶來(lái)新的價(jià)值。Google不斷將制造業(yè)企業(yè)收購(gòu)至麾下，就是希望掌握主導(dǎo)權(quán)。同時(shí)，作為美國(guó)大型制造業(yè)企業(yè)的一個(gè)代表，GE公司也開(kāi)始加強(qiáng)數(shù)據(jù)分析和軟件開(kāi)發(fā)，從車間采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行解析，提供解決方案，開(kāi)拓新的商業(yè)機(jī)會(huì)。德國(guó)將“工業(yè)4.0”視為國(guó)家戰(zhàn)略，將工廠智能化視為國(guó)家方針。通過(guò)信息技術(shù)，最大限度的發(fā)揮工廠本身的能力（表1）。

把“兩化”深度融合作為主要著力點(diǎn)。工業(yè)和信息化部成立以來(lái)，一直致力于推進(jìn)“兩化融合”工作，通過(guò)信息化的融合與滲透，對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)產(chǎn)生革命性影響?！肮I(yè)4.0”本質(zhì)上是由信息技術(shù)引發(fā)的，與我國(guó)的“兩化融合”有異曲同工之處。在未來(lái)制造業(yè)中，我們應(yīng)該將“兩化深度融合”作為主要著力點(diǎn)，進(jìn)一步繼續(xù)加快推進(jìn)信息化、自動(dòng)化和智能化。

首先，研究部署信息物理系統(tǒng)（CPS）平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)“智能工廠”的“智能制造”。智能制造已成為全球制造業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)，智能設(shè)備和生產(chǎn)手段在未來(lái)必將廣泛替代傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式。而信息物理系統(tǒng)（CPS）將改變?nèi)祟惻c物理世界的交互方式，使得未來(lái)制造業(yè)中的物質(zhì)生產(chǎn)力與能源、材料和信息三種資源高度融合，為實(shí)現(xiàn)“智能工廠”和“智能制造”提供有效的保障。美國(guó)、德國(guó)等世界工業(yè)強(qiáng)國(guó)都高度重視信息物理系統(tǒng)的構(gòu)建，加強(qiáng)戰(zhàn)略性、前瞻性的部署，并已然取得了積極的研究進(jìn)展。而我國(guó)目前的制造業(yè)發(fā)展仍然以簡(jiǎn)單地?cái)U(kuò)大再生產(chǎn)為主要途徑，迫切需要通過(guò)智能生產(chǎn)、智能設(shè)備和“工業(yè)4.0”理念來(lái)改造和提升傳統(tǒng)制造業(yè)。

其次，推動(dòng)制造業(yè)向智能化發(fā)展轉(zhuǎn)型的同時(shí)，同步推動(dòng)制造業(yè)的模式和業(yè)態(tài)的革新。主要體現(xiàn)在，從大規(guī)模批量生產(chǎn)向大規(guī)模定制生產(chǎn)的革新、從生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造的革新、從集團(tuán)式全能型生產(chǎn)向網(wǎng)絡(luò)式協(xié)同制造的革新、從兩化融合向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的革新。

提升制度創(chuàng)新和管理變革能力?！爸悄苤圃臁睍r(shí)代，平臺(tái)型企業(yè)、網(wǎng)絡(luò)化組織、開(kāi)放式創(chuàng)新、大規(guī)模定制、社會(huì)化生產(chǎn)等行為將更加普遍。所以，生產(chǎn)者與消費(fèi)者的互動(dòng)將更加緊密，中小企業(yè)的作用將更加突出，對(duì)市場(chǎng)需求的快速反應(yīng)將更加重要……這些變化都要求適時(shí)、適度的制度創(chuàng)新和管理變革能力，對(duì)我國(guó)相對(duì)薄弱的制度創(chuàng)新和管理變革能力構(gòu)成現(xiàn)實(shí)性的挑戰(zhàn)。

篇5

各個(gè)制造商將從不同方向邁向未來(lái)，選用不同的信息技術(shù) 和運(yùn)營(yíng)技術(shù)　應(yīng)對(duì)其所面臨的挑戰(zhàn)并滿足客戶的需求?！拔磥?lái)工廠”所具備的共同特征可讓中國(guó)的制造商“面向未來(lái)”做好準(zhǔn)備，并能夠充分把握“中國(guó)制造2025”綱領(lǐng)下新的機(jī)遇。

“未來(lái)工廠”所具備一些共同特點(diǎn)包括：

協(xié)作：協(xié)作工具和分享的意愿對(duì)實(shí)現(xiàn)真正的現(xiàn)代化和創(chuàng)新而言至關(guān)重要。此外，與合作伙伴和客戶共同參與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和流程改進(jìn)也必不可少。

創(chuàng)新：企業(yè)支持和培養(yǎng)一種打破常規(guī)的思維文化，并鼓勵(lì)全體員工獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。這適用于新產(chǎn)品推出、內(nèi)部流程及設(shè)施管理。

靈活：企業(yè)及時(shí)響應(yīng)新機(jī)遇或市場(chǎng)變化并快速做出決策。

支持云：未來(lái)的制造企業(yè)越來(lái)越多地需要使用基于云的解決方案，以實(shí)現(xiàn)諸多優(yōu)勢(shì)，例如不斷更新?lián)Q代的功能、出色的靈活性及更快的實(shí)施速度。

以客戶為中心：如今中國(guó)的消費(fèi)者，和世界其他國(guó)家一樣，都有著較高的消費(fèi)要求，期望獲得根據(jù)個(gè)人需求定制的高度個(gè)性化產(chǎn)品和購(gòu)買體驗(yàn)。

面向垂直市場(chǎng)：企業(yè)需要更加專注于較小細(xì)分市場(chǎng)并側(cè)重于少數(shù)核心產(chǎn)品，這是一種有效的成功策略。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)：企業(yè)應(yīng)根據(jù)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)而不是過(guò)時(shí)的假設(shè)或猜測(cè)制定決策。

高效：為了在全球經(jīng)濟(jì)環(huán)境中保持競(jìng)爭(zhēng)力和盈利能力，中國(guó)制造商必須不斷提高生產(chǎn)效率、實(shí)現(xiàn)流程自動(dòng)化、精簡(jiǎn)運(yùn)營(yíng)流程和最大限度減少浪費(fèi)。

獨(dú)特：中國(guó)制造商需要建立并提升差異化特色，并在定位和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面保持高度戰(zhàn)略眼光。與眾不同是保持或贏得市場(chǎng)份額所必需的因素。

自動(dòng)化：實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的壓力還擴(kuò)展到了工廠車間。生產(chǎn)系統(tǒng)和流程必須得到充分利用，最大限度縮短停機(jī)時(shí)間并減少設(shè)備和人員的資源浪費(fèi)。

對(duì)比上述特征，其中有多少適用于您的工廠？現(xiàn)在就是完善您“未來(lái)工廠”戰(zhàn)略的最佳時(shí)機(jī)。

市場(chǎng)分析公司麥肯錫最近公布的一份名為《高效數(shù)字企業(yè)七大特點(diǎn)》 的報(bào)告強(qiáng)調(diào)：制造企業(yè)迫切需要采取行動(dòng)。“為了保持競(jìng)爭(zhēng)力，各公司必須停止觀望和數(shù)字試驗(yàn)，即刻開(kāi)始向全數(shù)字企業(yè)轉(zhuǎn)型……數(shù)字試驗(yàn)的時(shí)代已經(jīng)結(jié)束。在經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇緩慢的蕭條環(huán)境下，數(shù)字化繼續(xù)呈現(xiàn)良好的發(fā)展勢(shì)頭。電子商務(wù)在美國(guó)和大多數(shù)歐洲國(guó)家（或地區(qū)）以兩位數(shù)的速度不斷增長(zhǎng)，并在亞洲蓬勃發(fā)展。為了抓住這一發(fā)展勢(shì)頭，各公司需要加快步伐，快速向數(shù)字企業(yè)轉(zhuǎn)型?！?/p>

篇6

大眾公司的高爾夫汽車生產(chǎn)線在兩臺(tái)庫(kù)卡機(jī)器人的密切配合下，靈活而又悠閑地為車身安裝車門，兩臺(tái)智能機(jī)器人配合非常默契，彼此了解并實(shí)時(shí)溝通，以期保證自己的每個(gè)動(dòng)作都在最適當(dāng)和最短的時(shí)間內(nèi)完成。

這是在德國(guó)漢諾威舉行的工業(yè)博覽會(huì)上西門子公司展臺(tái)發(fā)生的一幕，該模型旨在描繪未來(lái)制造智能化軟件與高性能的生產(chǎn)硬件如何緊密協(xié)調(diào)工作的場(chǎng)景。

在4月7日開(kāi)幕的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)吸引了全球65個(gè)國(guó)家和地區(qū)的約5000家廠商參展，當(dāng)?shù)聡?guó)總理默克爾在荷蘭展臺(tái)欣然接受機(jī)器人小蘿莉遞來(lái)的郁金香時(shí)，制造業(yè)的智能化大潮持續(xù)在偌大的漢諾威博覽會(huì)上延伸，本刊記者對(duì)未來(lái)制造的探索之旅也正式在這里啟程。

制造業(yè)占GDP23%份額的德國(guó)提出了工業(yè)4.0的概念，默克爾認(rèn)為未來(lái)工廠中的機(jī)器、設(shè)備、零件之間可以自由溝通，智能工廠能夠自行運(yùn)轉(zhuǎn)。

西門子股份公司管理委員會(huì)成員、工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域CEO魯思沃把當(dāng)前制造過(guò)程分成產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)工程、生產(chǎn)實(shí)施和服務(wù)五個(gè)階段，并把其稱作為工業(yè)3.X，即當(dāng)前可以提供全面數(shù)字化工廠的解決方案，但距離工業(yè)4.0還有很大差距。

在西門子展臺(tái)，尼桑一款新型賽車在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段采用了數(shù)字虛擬軟件，模擬了車身的曲面設(shè)計(jì)，最大限度地減少了賽車高速飛馳時(shí)的空氣阻力。經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的尼桑賽車百公里加速只需要2.5秒，而其他賽車一般需要9秒。這是一款把傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)和電動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)的混合動(dòng)力賽車，最高時(shí)速可達(dá)300公里，是當(dāng)今世界上最快的電動(dòng)賽車。

西門子3D可視化軟件正在模擬法國(guó)道達(dá)爾鉆井平臺(tái)的生產(chǎn)環(huán)境，讓每個(gè)參觀者如臨其境，在虛擬現(xiàn)實(shí)的模型中，可以直接獲取即時(shí)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，預(yù)知生產(chǎn)環(huán)境，讓參與其中的人更有安全感。

工業(yè)4.0的核心理念之一就是現(xiàn)實(shí)工廠與虛擬工廠的無(wú)限接近，從這個(gè)角度看，我們的一只腳似乎已經(jīng)踏進(jìn)了未來(lái)制造的大門。

產(chǎn)業(yè)集成

Tucher是德國(guó)北巴伐利亞州眾多啤酒廠當(dāng)中的一家，曾經(jīng)是紐倫堡貴族的家族企業(yè)。本刊記者在參訪體味當(dāng)?shù)仄【莆幕耐瑫r(shí)，還深刻感受到啤酒在生產(chǎn)過(guò)程中集成化、自動(dòng)化設(shè)備和軟件的高度應(yīng)用。

正是這些包括西門子在內(nèi)的工業(yè)集成方案提供商保證了啤酒口味的多樣化和每種口味的精確度，清爽、苦澀、酸味等十幾種啤酒口味不單單是每天品嘗工程師們舌尖上的幸福，更是工業(yè)智能和集成應(yīng)用偉大作用的生動(dòng)體現(xiàn)。

本次展會(huì)把“產(chǎn)業(yè)集成”設(shè)立為主題，智能工廠是產(chǎn)業(yè)集成的目標(biāo)，而集成的概念在中國(guó)今年春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)上已有體現(xiàn)。2014年春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)可實(shí)現(xiàn)舞臺(tái)布景中五個(gè)LED屏幕的自由移動(dòng)，由于節(jié)目是現(xiàn)場(chǎng)直播，舞臺(tái)技術(shù)以及設(shè)備的可用性必須得到保證。

西門子巧妙地把集成的思想應(yīng)用其中，為該項(xiàng)目提供了全集成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由電機(jī)和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)組成，后者直接集成在變頻器的閉環(huán)控制模塊里，所有組件在傳動(dòng)系統(tǒng)里協(xié)同配合，從而確保了舞臺(tái)設(shè)備的可用性和安全運(yùn)行。

記者在工程展區(qū)看到一臺(tái)生產(chǎn)線末端包裝機(jī)，在西門子開(kāi)放工程架構(gòu)下，SICK公司的智能傳感器、庫(kù)卡公司的機(jī)器人以及其他自動(dòng)化部件，在一個(gè)名叫“博途”的軟件調(diào)配下自主進(jìn)行著包裝動(dòng)作，這一場(chǎng)景也是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行集成的體現(xiàn)。

西門子驅(qū)動(dòng)技術(shù)集團(tuán)CEO方潤(rùn)朗（Ralf-Michael Franke）先生在解釋未來(lái)制造全集成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的變革方向時(shí)說(shuō)，過(guò)去集成概念只在個(gè)別產(chǎn)品上進(jìn)行優(yōu)化，比如電機(jī)、齒輪、變頻器和聯(lián)軸器的一般性組合，而現(xiàn)在則是整個(gè)驅(qū)動(dòng)鏈條上的功能集成、自動(dòng)化層面的集成以及涵蓋整個(gè)產(chǎn)品生命周期的集成。

全集成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)專業(yè)的解釋是：橫向沿著能量流由耦合器和變速箱到電機(jī)和逆變器，縱向則是在自動(dòng)化層次上對(duì)工業(yè)制造工藝控制結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品生命周期的集成。橫向集成會(huì)改善機(jī)器的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，集成的產(chǎn)品包括變速箱、耦合器、電機(jī)和逆變器等，西門子作為老牌的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供商可以提供“一站式”服務(wù)。

德國(guó)紐倫堡是西門子大型傳動(dòng)部生產(chǎn)工廠的所在地，漢諾威到紐倫堡的高鐵列車的傳動(dòng)系統(tǒng)就是該工廠提供的。郭德輝是西門子大型傳動(dòng)部中國(guó)、中東和非洲業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)，他舉例說(shuō)，亞洲最大的紙漿和紙張制造商之一亞洲紙漿紙業(yè)集團(tuán)，通過(guò)使用全集成系統(tǒng)，能源消耗和造紙廠的二氧化碳排放量都大幅度減少。由此，亞洲漿紙業(yè)集團(tuán)每條生產(chǎn)線年均節(jié)省數(shù)千萬(wàn)元的開(kāi)支，年均停機(jī)時(shí)間被保持在最低的12.5小時(shí)。

工業(yè)4.0的其中一個(gè)核心元素是融合虛擬與現(xiàn)實(shí)世界，而全集成系統(tǒng)讓CAD/CAM（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造）工具和產(chǎn)品數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫交互。德國(guó)的機(jī)械制造商DMG正是通過(guò)這個(gè)方案，讓虛擬模型生成現(xiàn)實(shí)機(jī)械的時(shí)間節(jié)省了80%。DMG還在網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)中，通過(guò)優(yōu)化虛擬生產(chǎn)計(jì)劃和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)參數(shù)，使生產(chǎn)效率提高了50%。

未來(lái)工業(yè)企業(yè)需要對(duì)市場(chǎng)變化做出快速反應(yīng)，即生產(chǎn)系統(tǒng)能對(duì)全球需求和特定客戶要求做出快速反應(yīng)。漢諾威博覽公司董事約亨?柯克勒說(shuō)，在這一系統(tǒng)中，包括工件、機(jī)器到運(yùn)輸系統(tǒng)在內(nèi)的所有環(huán)節(jié)都可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)彼此之間的自由通信，這就是所謂的智能工廠，但達(dá)到智能工廠之前必須進(jìn)行“產(chǎn)業(yè)集成”。

很遺憾的是，要實(shí)現(xiàn)這一愿景，主要挑戰(zhàn)之一則是標(biāo)準(zhǔn)化，即相關(guān)軟件需要兼容所有聯(lián)網(wǎng)的元器件、機(jī)器、設(shè)備和工廠等，當(dāng)前每家公司的IT系統(tǒng)都使用獨(dú)立的設(shè)置，要實(shí)現(xiàn)集成化發(fā)展，需要所有公司都采用業(yè)內(nèi)廣泛認(rèn)可的國(guó)際化的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)體系。

西門子擁有驅(qū)動(dòng)和自動(dòng)化產(chǎn)品以及相關(guān)的軟件支持，但它并不能要求客戶都采用西門子的產(chǎn)品，盡管西門子有開(kāi)放架構(gòu)和思維模式?？梢?jiàn)，未來(lái)智能工廠需要統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系。

數(shù)字工廠

西門子安貝格電子工廠坐落在德國(guó)巴伐利亞洲東部的安貝格市，它是全歐洲甚至全球最先進(jìn)的數(shù)字化工廠。已經(jīng)有24年歷史的安貝格工廠為西門子提供印刷電路板等電子產(chǎn)品，100萬(wàn)次加工過(guò)程的差錯(cuò)率只有12次。

李永利是該電子工廠的副總經(jīng)理，已經(jīng)在此工作了3年以上，今年秋季他將被調(diào)回中國(guó)成都，擔(dān)任西門子成都電子工廠的總經(jīng)理。4月9日，記者在參訪時(shí)，李永利解釋了該工廠出錯(cuò)率從百萬(wàn)分之五百為何降到百萬(wàn)分之十二的背后故事。

制造業(yè)有一個(gè)公認(rèn)的概念，作為全球最好的制造工人――德國(guó)工人的出錯(cuò)率大概在百萬(wàn)分之三百到五百，如果把這一比率降低到百分之十二，必須要靠機(jī)器來(lái)完成。安貝格工廠75%的生產(chǎn)過(guò)程是由機(jī)器來(lái)完成的，包括物料配送、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)整理等，而其中最為關(guān)鍵的是智能算法的確定。

以前人們進(jìn)行加減乘除要靠人工來(lái)計(jì)算，當(dāng)計(jì)算器出現(xiàn)之后，沒(méi)有人再懷疑計(jì)算器在加減乘除中是否算得準(zhǔn)確，因?yàn)槿藗冊(cè)谥圃煊?jì)算器時(shí)已經(jīng)把“智能算法”內(nèi)置其中。工廠也是一樣，以前需要用人工完成的動(dòng)作通過(guò)“智能算法”固化在機(jī)器中，讓機(jī)器代替人工來(lái)完成。在滿是機(jī)器的工廠中，人的因素就是發(fā)號(hào)指令，做出生產(chǎn)管理決策，讓機(jī)器去執(zhí)行。

安貝格工廠有1萬(wàn)平方米的生產(chǎn)車間，生產(chǎn)線主要分為做印刷電路板生產(chǎn)和印刷電路板組裝。當(dāng)記者走進(jìn)車間，眼前橫排的一條生產(chǎn)線據(jù)說(shuō)是15年前建立的，在這里看不到像其他很多工廠里工人們非常繁忙的樣子，工人們很安靜地在裝有電腦屏幕的工位上有條不紊地工作著，并不是很忙碌。

當(dāng)我們走進(jìn)安貝格工廠時(shí)，李永利給記者呈現(xiàn)了兩個(gè)世界，一個(gè)是真實(shí)的工廠，一個(gè)是虛擬的工廠。他說(shuō)，在真實(shí)工廠之前就已經(jīng)有了虛擬工廠，研發(fā)設(shè)計(jì)部門把虛擬的研發(fā)產(chǎn)品同步給生產(chǎn)部門來(lái)生產(chǎn)，兩部門有著統(tǒng)一平臺(tái)，并時(shí)刻保持著協(xié)調(diào)的一致性。真實(shí)工廠生產(chǎn)時(shí)的數(shù)據(jù)參數(shù)、生產(chǎn)環(huán)境等都會(huì)通過(guò)虛擬工廠來(lái)反映出來(lái)，而人則通過(guò)虛擬工廠對(duì)現(xiàn)實(shí)中的真實(shí)工廠進(jìn)行把控。

為了更準(zhǔn)確收集到生產(chǎn)過(guò)程中各種數(shù)據(jù)，安貝格工廠超過(guò)3億個(gè)元器件都有自己的身份識(shí)別?！拔覀兠總€(gè)成品都有精確的生產(chǎn)信息，可以精確到單個(gè)產(chǎn)品中的每一個(gè)元器件，而每個(gè)元器件的基礎(chǔ)信息都會(huì)有。這些基礎(chǔ)信息包括哪條生產(chǎn)線生產(chǎn)的、用什么材質(zhì)、當(dāng)時(shí)用的扭矩是多少、用什么樣的螺絲釘，等等。當(dāng)一個(gè)元件進(jìn)入烘箱時(shí)，機(jī)器會(huì)判斷該用什么溫度以及持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)短，并可以判斷下一個(gè)進(jìn)入烘箱的元件是哪一種，適時(shí)調(diào)節(jié)生產(chǎn)參數(shù)。”李永利說(shuō)

安貝格工廠的每一條生產(chǎn)線每天并不是一成不變地只生產(chǎn)一種產(chǎn)品，生產(chǎn)系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)同步研發(fā)部門的最新指示，自動(dòng)跳轉(zhuǎn)不同產(chǎn)品或者器件的生產(chǎn)模式。這種生產(chǎn)模式是研發(fā)和生產(chǎn)部門同步設(shè)定的，即研發(fā)部門的任何變化都會(huì)實(shí)時(shí)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)反映出來(lái)，生產(chǎn)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)定格到每一個(gè)具體元件上并掃描它的參數(shù)。

安貝格工廠所有的設(shè)備都裝有掃描器和讀碼器，產(chǎn)品和元件的所有信息都可以被記錄下來(lái)。李永利作為生產(chǎn)環(huán)節(jié)的負(fù)責(zé)人對(duì)生產(chǎn)過(guò)程并不很關(guān)心，他每天關(guān)注的則是產(chǎn)品質(zhì)量，一旦發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題，比如是原材料導(dǎo)致的質(zhì)量問(wèn)題，他會(huì)通過(guò)研發(fā)系統(tǒng)輸入某個(gè)原材料有問(wèn)題的指令，這一指令會(huì)下達(dá)到工廠控制層，所有生產(chǎn)線都能自動(dòng)識(shí)別到，當(dāng)掃描器和讀碼器掃描產(chǎn)品時(shí)，就會(huì)中止所有涉及該原材料的產(chǎn)品的生產(chǎn)。

記者在安貝格工廠看到，每個(gè)工人面前都有一臺(tái)電腦屏幕，屏幕上都會(huì)顯示即將需要執(zhí)行動(dòng)作圖示，圖示提醒他這步該做什么，所以工人不需要提前準(zhǔn)備很多東西，也不需要之前做很多工作，只要對(duì)著電腦屏幕做就可以了。

在產(chǎn)品包裝環(huán)節(jié)，旁邊的電腦會(huì)詳細(xì)記錄人工或者機(jī)器是否往包裝箱里投放了說(shuō)明書、插件等，如果沒(méi)有投放，電腦就不會(huì)打出產(chǎn)品的最終標(biāo)簽，這樣就避免了漏放產(chǎn)品說(shuō)明書的情況。要打的標(biāo)簽很重要，里面記錄著有關(guān)產(chǎn)品的詳細(xì)信息，這也是產(chǎn)品追溯時(shí)的關(guān)鍵依據(jù)。

安貝格工廠配有全自動(dòng)化的立體倉(cāng)庫(kù)，會(huì)把原材料通過(guò)自動(dòng)化的管線送到車間現(xiàn)場(chǎng)。記者在車間看到的都是整齊的生產(chǎn)線。但據(jù)李永利介紹，在車間下面還有像停車庫(kù)一樣的底層，原材料就是通過(guò)自動(dòng)化的管線從立體倉(cāng)庫(kù)中被運(yùn)送到車間現(xiàn)場(chǎng)，當(dāng)然每一個(gè)原材料都有自己的身份標(biāo)示。在車間現(xiàn)場(chǎng)有個(gè)臨時(shí)站，原材料先從立體倉(cāng)庫(kù)被運(yùn)送到臨時(shí)站，等待隨時(shí)被調(diào)用。

安貝格工廠的生產(chǎn)系統(tǒng)還與公司的ERP系統(tǒng)無(wú)縫對(duì)接，當(dāng)某一訂單生產(chǎn)完最后一個(gè)產(chǎn)品時(shí)，該訂單將會(huì)在ERP（企業(yè)信息化管理系統(tǒng)）中改變訂單狀態(tài)――生產(chǎn)完畢，成品就直接發(fā)貨運(yùn)走，工廠里沒(méi)有成品倉(cāng)庫(kù)。

“這個(gè)工廠每天要加工上千種產(chǎn)品，近十萬(wàn)件產(chǎn)品，跟著不同的訂單，這個(gè)客戶可能幾百個(gè)產(chǎn)品，另外客戶可能是幾千個(gè)產(chǎn)品，而且訂單里面的產(chǎn)品組合也不一樣，如果我們?nèi)际侨耸謩?dòng)去操作，要多少人一個(gè)一個(gè)去捋訂單啊。這個(gè)工廠的生產(chǎn)完全是跟著訂單走，都靠智能化的系統(tǒng)來(lái)完成?！崩钣览嬖V記者說(shuō)。

未來(lái)制造

西門子安貝格工廠盡管在世界上都屬于最先進(jìn)的工廠，但距離工業(yè)4.0所描繪的場(chǎng)景還有很大差距。

西門子一直都是工業(yè)4.0的倡導(dǎo)者，魯思沃認(rèn)為：“這場(chǎng)變革將是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，工業(yè)4.0的真正到來(lái)可能需要20年左右的時(shí)間，在此期間，變化將不斷出現(xiàn)和遞進(jìn)。”

魯思沃把這個(gè)“漸進(jìn)的過(guò)程”稱作為工業(yè)3.X，它是建立在強(qiáng)大的生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)和數(shù)字化企業(yè)平臺(tái)基礎(chǔ)上，虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界中的生產(chǎn)通過(guò)數(shù)字化互聯(lián)融合，可以令整個(gè)生產(chǎn)價(jià)值鏈的數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)縫交流。

德特勒夫?凱瑟博士是麥肯錫咨詢公司德國(guó)漢堡分公司總監(jiān)，是制造業(yè)管理規(guī)范方面的專家，他強(qiáng)烈地感覺(jué)到全球化趨勢(shì)正在劇烈改變著制造業(yè)的場(chǎng)景，將對(duì)現(xiàn)有制造業(yè)產(chǎn)生巨大沖擊。當(dāng)然他也認(rèn)為，新的機(jī)會(huì)則會(huì)在更加復(fù)雜和不確定性的環(huán)境中誕生。

凱瑟博士強(qiáng)調(diào)了不確定性將成為制造業(yè)的常態(tài)，這些不確定性包括原材料和能源價(jià)格的變化、匯率的波動(dòng)、供應(yīng)鏈的復(fù)雜性、新興市場(chǎng)的高成長(zhǎng)性、貿(mào)易規(guī)則的變動(dòng)、自然災(zāi)害以及人才和知識(shí)產(chǎn)權(quán)的約束等，這些因素都有可能引發(fā)全球制造業(yè)供應(yīng)鏈的巨大災(zāi)難。

IT、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、虛擬設(shè)計(jì)、3D打印機(jī)器人、納米和復(fù)合材料等關(guān)鍵技術(shù)正在對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，很多德國(guó)公司已經(jīng)開(kāi)始把新材料、人機(jī)交互和工業(yè)4.0作為引發(fā)公司未來(lái)商業(yè)變革的最重要的因素，其中作為工業(yè)4.0序曲的數(shù)字工廠正在改變德國(guó)現(xiàn)有工廠結(jié)構(gòu)和價(jià)值鏈。

是否重視制造業(yè)向工業(yè)4.0的過(guò)渡，默克爾甚至認(rèn)為“這是德國(guó)工業(yè)是否擁有未來(lái)的關(guān)鍵”。根據(jù)德國(guó)高科技企業(yè)聯(lián)合會(huì)的研究報(bào)告，未來(lái)10年工業(yè)4.0進(jìn)程將為德國(guó)帶來(lái)2670億歐元的產(chǎn)值，并認(rèn)為工業(yè)4.0將在機(jī)器設(shè)備、汽車、電子、信息工程、化學(xué)等領(lǐng)域獲得率先突破。

魯思沃把工業(yè)4.0時(shí)代細(xì)化到三個(gè)關(guān)鍵維度：第一是生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)、數(shù)字化企業(yè)平臺(tái)、產(chǎn)品生命周期管理軟件和自動(dòng)化系統(tǒng)的集成，將帶來(lái)一個(gè)強(qiáng)大的制造運(yùn)行管理系統(tǒng)；第二是虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界生產(chǎn)的融合，基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型來(lái)完成，制造商可因此大大縮短產(chǎn)品的上市時(shí)間；第三是信息物理融合系統(tǒng)，這也是增加生產(chǎn)靈活性、縮短產(chǎn)品上市時(shí)間的關(guān)鍵，互聯(lián)的機(jī)器可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)彼此交流，并靈活地集成于現(xiàn)有的生產(chǎn)過(guò)程中。

與魯思沃相比，德特勒夫?凱瑟博士對(duì)工業(yè)4.0的理解相對(duì)比較簡(jiǎn)單，他認(rèn)為就是互聯(lián)網(wǎng)在傳統(tǒng)制造業(yè)中的應(yīng)用，只是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用之前必須進(jìn)行數(shù)字化。但凱瑟博士所理解的數(shù)字化工廠較為復(fù)雜，其中包括無(wú)處不在的智能傳感器、無(wú)處不在的無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)以及對(duì)數(shù)據(jù)處理更加靈活和智能化的系統(tǒng)。

他舉例說(shuō)，未來(lái)制造中的生產(chǎn)線將由原來(lái)僵硬的、靜態(tài)的、為特定產(chǎn)品設(shè)置的流水線生產(chǎn)，向更加靈活、動(dòng)態(tài)的、為個(gè)性化訂單設(shè)置的柔性生產(chǎn)過(guò)渡。

篇7

通過(guò)電子屏幕，加工中心二次成形單元、10廠總裝單元、備料中心車砂加工單元等各個(gè)角落的實(shí)時(shí)工作畫面一目了然；而同一時(shí)刻的“中控異常列表看板”上，一名工人報(bào)修的曲線帶鋸工序設(shè)備異常，顯示正在處理中；裝配、實(shí)木鋸鉆銑、部件檢砂等各個(gè)單元計(jì)劃產(chǎn)能、達(dá)成率數(shù)據(jù)也在電子屏幕上動(dòng)態(tài)變化……

而在中控室外面，是高度自動(dòng)化的生產(chǎn)：“機(jī)械手”在加工抽屜的裝配榫；運(yùn)輸機(jī)器人把完成上一道工序的零部件帶向下一個(gè)生產(chǎn)線；包裝車間內(nèi)，紙箱生產(chǎn)線接到包裝線上自動(dòng)傳輸?shù)募揖叱善沸吞?hào)信息后，自動(dòng)生成相應(yīng)的紙箱，再由機(jī)器輔助為傳送帶上等待封裝的家具套上保護(hù)膜、扣上包裝箱，工人只需動(dòng)手封口，所有的工序就算完成了。

2012年，在德國(guó)“工業(yè)4.0”和“中國(guó)制造2025”還未形成行業(yè)潮流的時(shí)候，美克家居就高瞻遠(yuǎn)矚地實(shí)施了智能制造項(xiàng)目。三年之后，憑借自動(dòng)化生產(chǎn)+個(gè)性化定制的模式，美克家居成為工業(yè)和信息化部“家居用品制造智能車間試點(diǎn)示范”項(xiàng)目。

目前，美克家居的工廠產(chǎn)能100%供應(yīng)自有品牌，此舉既能提高全產(chǎn)業(yè)鏈商品的獲利能力，也能為多品牌戰(zhàn)略提供保障，但是在家居和家具零售領(lǐng)域，持續(xù)的關(guān)注點(diǎn)應(yīng)該還是最基本的客戶交付能力――品質(zhì)與交期的改善。美克家居智能制造的戰(zhàn)略出發(fā)點(diǎn)是以客戶為中心，希望打造一個(gè)高度靈活、信息化和個(gè)性化的智能制造模式，在保證品質(zhì)的同時(shí)縮短交付周期。

五層分解

在智能工廠建設(shè)的具體規(guī)劃上，美克家居做了五個(gè)層面的分解。第一個(gè)層面是智能設(shè)備，比如用機(jī)器人來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，從而降低對(duì)人力需求的依賴。第二個(gè)層面是在整個(gè)生產(chǎn)上，引入了自動(dòng)化生產(chǎn)線，包括包裝線、柔性的組裝線來(lái)適應(yīng)未來(lái)越來(lái)越多的大規(guī)模定制與個(gè)性化定制的需求。第三個(gè)層面是通過(guò)自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)（WMS）和工廠的自動(dòng)化物流運(yùn)輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效精準(zhǔn)的廠內(nèi)自動(dòng)化物流輸送。這個(gè)層面還包括自動(dòng)化系統(tǒng)，自動(dòng)創(chuàng)建生產(chǎn)任務(wù)分配，上對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的銜接，下對(duì)自動(dòng)化物流的銜接，來(lái)做自動(dòng)化生產(chǎn)。第四個(gè)層面是智能計(jì)劃協(xié)調(diào)系統(tǒng)，通過(guò)ERP和進(jìn)階生產(chǎn)規(guī)劃及排程系統(tǒng)（APS），能將接受的銷售訂單自動(dòng)轉(zhuǎn)化為廠內(nèi)生產(chǎn)需求，再將生產(chǎn)需求分解成具體零部件的生產(chǎn)任務(wù)，通過(guò)MASS系統(tǒng)和WMS系統(tǒng)來(lái)自動(dòng)完成生產(chǎn)。第五個(gè)層面是智能設(shè)計(jì)，通過(guò)將設(shè)計(jì)數(shù)字化，把ERP系統(tǒng)和生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)集成起來(lái)。從這五個(gè)層面，美克家居致力打造一個(gè)無(wú)縫集成的智能工廠。

“身份”驗(yàn)證

之前，按照傳統(tǒng)的方式，工廠一個(gè)月有 300個(gè)不同品號(hào)的紙箱需求，紙箱供應(yīng)商就得按照這個(gè)需求提前準(zhǔn)備好，采購(gòu)部門則要處理300個(gè)訂單。美克家居引進(jìn)了自動(dòng)化設(shè)備之后，就把300種不同的紙箱規(guī)格簡(jiǎn)化成了6種，按照需要現(xiàn)裁現(xiàn)用。而這條自動(dòng)生產(chǎn)線會(huì)根據(jù)傳送帶上運(yùn)過(guò)來(lái)的成品家具的品牌、尺寸、型號(hào)，推送出對(duì)應(yīng)的紙箱。那么，它是如何知道傳過(guò)來(lái)的是哪個(gè)品牌、哪個(gè)規(guī)格、哪種類型的家具呢？答案就在于家具身上所攜帶的身份標(biāo)簽條形碼――RFID。

實(shí)際上，從備料加工流程開(kāi)始，一塊木板、布料分別裁剪成哪些尺寸、使用什么花色、用在哪個(gè)家具的什么位置等，都是用自動(dòng)化設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)的。每一個(gè)材料、部件都會(huì)自己的RFID，完成一道工序之后，通過(guò)電子設(shè)備掃描，運(yùn)輸機(jī)器人會(huì)帶其進(jìn)入下一個(gè)收到信息并作好了操作準(zhǔn)備的工序，直到包裝、物流配送?！八械纳a(chǎn)流程被記錄，包括關(guān)鍵工序的產(chǎn)品檢驗(yàn)結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量可追溯，哪個(gè)環(huán)節(jié)出了問(wèn)題可以直接精準(zhǔn)修正。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，還可以幫助我們總結(jié)提煉、繼而改進(jìn)工藝。對(duì)客戶來(lái)說(shuō)，未來(lái)可以看到他定制的產(chǎn)品到了哪個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，在哪個(gè)車間由哪個(gè)工人操作?！泵揽思揖庸に嚰夹g(shù)中心總監(jiān)許海介紹道。

三個(gè)APP

互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化時(shí)代，消費(fèi)者的身份不再僅僅是買了商品的顧客，而是與產(chǎn)品及其背后品牌、企業(yè)的用戶甚至是“粉絲”。盡可能地靠近用戶、感知客戶，從生產(chǎn)銷售方變身貼心的服務(wù)方，已經(jīng)成為品牌營(yíng)銷的重要戰(zhàn)略。而通過(guò)與用戶的交互，產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)又可以端對(duì)端地傳送至企業(yè)的整個(gè)供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)和設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)。

據(jù)美克家居零售總經(jīng)理牟莉介紹，美克家居與IBM、蘋果公司合作，目前已經(jīng)推出了三款不同的APP。其中包括幫助設(shè)計(jì)顧問(wèn)更好為消費(fèi)者服務(wù)的Sales Consult、設(shè)計(jì)一體化呈現(xiàn)的Home Visit、實(shí)現(xiàn)定制化推薦的Dynamic Buy等?！巴ㄟ^(guò)這些應(yīng)用帶來(lái)的科技化體驗(yàn)，可以實(shí)現(xiàn)家居購(gòu)物可視化、家居布置方案場(chǎng)景化、家居設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單化、家居購(gòu)物過(guò)程趣味化等四大方面的體驗(yàn)躍升，將大大簡(jiǎn)化購(gòu)買家具的過(guò)程?！?/p>

具體來(lái)講，Sales Consult可以令消費(fèi)體驗(yàn)迅速升級(jí)。美克家居的設(shè)計(jì)顧問(wèn)將利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，充分發(fā)揮移動(dòng)終端的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行產(chǎn)品的演示、家具的換裝和搭配、下單，并圍繞消費(fèi)者進(jìn)行個(gè)性化的分析和推薦。而結(jié)合Home Visit應(yīng)用，美克家居還能實(shí)現(xiàn)功能的延伸和定制開(kāi)發(fā)。

在導(dǎo)購(gòu)引導(dǎo)客戶瀏覽家居產(chǎn)品時(shí)，設(shè)計(jì)顧問(wèn)的iPad將收集并記錄客戶在選購(gòu)過(guò)程中的家居喜好，并且根據(jù)這些重要的數(shù)據(jù)的后臺(tái)分析，主動(dòng)向顧客推薦產(chǎn)品，讓客戶的意見(jiàn)和體驗(yàn)真正與產(chǎn)品融合，對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生影響，形成閉環(huán)。

篇8

在大數(shù)據(jù)、智慧智能工廠、信息自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化等字眼滿天飛的時(shí)代，企業(yè)往往需要制定出一份實(shí)行工業(yè)4.0的計(jì)劃書，逐步去完善推進(jìn)。

首先，企業(yè)要明白工業(yè)4.0的目標(biāo)是什么，以及有哪些實(shí)現(xiàn)途徑。其次，確定好兩個(gè)研究主題，一是智能工廠，二是智能生產(chǎn)。最后，確定好該主題的實(shí)現(xiàn)途徑。在筆者看來(lái)，它分為4個(gè)階段：第一，建設(shè)信息物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（CPS）。第二，實(shí)現(xiàn)縱向集成、橫向集成、端到端的3項(xiàng)集成。第三，運(yùn)用產(chǎn)品數(shù)據(jù)、運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)、價(jià)值鏈數(shù)據(jù)、外部數(shù)據(jù)等大數(shù)據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行分析。第四，實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化和參考架構(gòu)、管理復(fù)雜系統(tǒng)、一套綜合的工業(yè)寬帶基礎(chǔ)設(shè)施、安全和保障、工作的組織和設(shè)計(jì)、培訓(xùn)和持續(xù)的職業(yè)發(fā)展、監(jiān)管框架、資源利用效率的8項(xiàng)計(jì)劃。

由于CPS是實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的基礎(chǔ)，沒(méi)有CPS的支撐，智能工廠、智能制造都是“空中樓閣”。而CPS依賴于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將工廠、機(jī)器、生產(chǎn)資料和人高度聯(lián)結(jié)，對(duì)于還未實(shí)現(xiàn)工業(yè)2.0或是工業(yè)3.0的企業(yè)真的能去實(shí)施嗎？因此，企業(yè)可根據(jù)自身情況和國(guó)情、市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)，自行選擇可以改善、實(shí)施的途徑。

在筆者不斷研究和試錯(cuò)的過(guò)程中，總結(jié)出8個(gè)企業(yè)實(shí)踐工業(yè)4.0創(chuàng)新快速導(dǎo)入的方法步驟。

一是定義企業(yè)工業(yè)4.0規(guī)劃范圍及模式，包括整合規(guī)劃（系統(tǒng)整合及加值應(yīng)用）、創(chuàng)新服務(wù)規(guī)劃（例如快速定制智能生產(chǎn)服務(wù)模式）、創(chuàng)新解決方案規(guī)劃（例如智慧生活）。

二是需組建一個(gè)工業(yè)4.0工作小組。

三是對(duì)觀念、架構(gòu)及方法展開(kāi)研討。

四是結(jié)合企業(yè)營(yíng)運(yùn)策略及目標(biāo)/KPI對(duì)發(fā)展工業(yè)4.0的目標(biāo)及策略進(jìn)行探討。

五是對(duì)流程與系統(tǒng)現(xiàn)狀分析。

六是對(duì)流程與系統(tǒng)需求進(jìn)行探討。

篇9

先后參加了《工業(yè)4.0先進(jìn)數(shù)字化制造技術(shù)》 、《BWA和數(shù)字化海事解決方案》、《海洋工程領(lǐng)域的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》 、《工業(yè)4.0的實(shí)施及面臨的障礙》等面授課程；同時(shí)還實(shí)地走訪考察了貝殼爾船舶系統(tǒng)有限公司、邁克爾造船廠、空客德國(guó)漢堡工廠、漢堡智慧港、通快集團(tuán)、奧迪汽車智能工廠、西門子--MF--K制造工廠、巴魯夫傳感器制造公司、博世智能工廠。

一、學(xué)習(xí)考察總結(jié)感受：

德國(guó)工業(yè)4.0主要分為三大步驟或三大板塊：一是：智能工廠。重點(diǎn)研究智能化及數(shù)字化生產(chǎn)系統(tǒng)和過(guò)程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施設(shè)備的實(shí)現(xiàn)；二是：智能生產(chǎn)，主要涉及整個(gè)企業(yè)全面的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)及3D技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用等；三是：智能物流，主要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)，整合物流資源，充分發(fā)揮物流資源供應(yīng)的效率，而需求方則快速獲得服務(wù)匹配，得到物流支持。

1.柔性生產(chǎn)

該生產(chǎn)系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是使生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)最大的柔性化。自動(dòng)化和信息化是實(shí)現(xiàn)柔性定制個(gè)性化生產(chǎn)的手段。

從實(shí)地考察的幾家智能工廠來(lái)看，AGV小車將上道工序準(zhǔn)產(chǎn)品推入待加工區(qū)域，而這些準(zhǔn)產(chǎn)品的尺寸大小等參數(shù)都是不同的，按照頂點(diǎn)順序進(jìn)行排列，符合JIO理念。而JIO（Just in order）是繼JIT（Just in time ）準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)的基礎(chǔ)上提出的，要求供應(yīng)商不僅按時(shí)將零部件送抵生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，還要求不同規(guī)格零部件的順序按照要求排列，以便滿足混線生產(chǎn)的要求。

這樣不同型號(hào)的產(chǎn)品在裝配時(shí)，不會(huì)因?yàn)榱慵樞蝈e(cuò)落而發(fā)生裝配錯(cuò)誤的問(wèn)題。豐田的JIT只適合單一產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)，而JIO則是混線生產(chǎn)，柔性制造模式所必需的供應(yīng)鏈運(yùn)作機(jī)制，是生產(chǎn)模式的變革。

德國(guó)工業(yè)4.0 與我國(guó)提出的中國(guó)制造2025意義相近。但目前國(guó)內(nèi)的自動(dòng)化項(xiàng)目都號(hào)稱4.0，但絕大部分無(wú)法實(shí)現(xiàn)柔性制造；這是目前我們與德國(guó)工業(yè)4.0主要差距之一。

2.數(shù)據(jù)追蹤

在產(chǎn)品的生產(chǎn)、制造、檢測(cè)、使用等整個(gè)生命周期中會(huì)產(chǎn)生很多數(shù)據(jù)，即所謂的大數(shù)據(jù)。制造商需要能夠利用這些數(shù)據(jù)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行跟蹤，以了解產(chǎn)品的狀態(tài)；對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行一系列的動(dòng)態(tài)售后服務(wù)等。

工業(yè)4.0”和“中國(guó)制造2025”雖不盡相同，但有很多異曲同工之處。實(shí)際上，兩國(guó)之間已經(jīng)開(kāi)始有了對(duì)接應(yīng)用實(shí)例。比如，博世公司正在與機(jī)器制造商就可預(yù)見(jiàn)的維護(hù)進(jìn)行合作，當(dāng)零配件需要更新時(shí)就會(huì)通過(guò)登記系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出新的訂購(gòu)指令。又如，SAP公司將“無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)”電子標(biāo)簽用于產(chǎn)品，當(dāng)彼此有危險(xiǎn)的貨物被相鄰存儲(chǔ)時(shí)就會(huì)發(fā)生自動(dòng)報(bào)警。

二、考察學(xué)習(xí)啟示

篇10

2008年全球金融危機(jī)后，實(shí)體經(jīng)濟(jì)的重要性被重新認(rèn)知，美、德、英、法等發(fā)達(dá)國(guó)家相繼提出“再工業(yè)化”戰(zhàn)略，印度等發(fā)展中國(guó)家也在加快謀劃和布局。中國(guó)于2015年提出“中國(guó)制造2025”，大力推進(jìn)由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變。

從企業(yè)內(nèi)部看，生產(chǎn)成本上升、研發(fā)投入不足、生產(chǎn)組織方式較為傳統(tǒng)都是亟待解決的具體問(wèn)題；從外部環(huán)境看，消費(fèi)者具有更大的主導(dǎo)權(quán)，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動(dòng)、社交化、3D打印、機(jī)器人等技術(shù)將顛覆舊有的制造模式，跨界融合、制造業(yè)服務(wù)化的趨勢(shì)也日益顯著。中國(guó)制造業(yè)正處于變革與轉(zhuǎn)型的十字路口。

有別于“工業(yè)4.0”聚焦在制造業(yè)高端產(chǎn)業(yè)和高端環(huán)節(jié)，“中國(guó)制造2025”是對(duì)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的整體謀劃，不僅提出培育發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)的路徑，同時(shí)重視對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造升級(jí)。兩者在以下三方面大為不同：

發(fā)展基礎(chǔ)。中國(guó)制造業(yè)發(fā)展水平參差不齊，相當(dāng)一部分企業(yè)還處在工業(yè)2.0階段，因此需要推進(jìn)工業(yè)2.0、工業(yè)3.0和工業(yè)4.0并行發(fā)展。德國(guó)已普遍處于從工業(yè)3.0向工業(yè)4.0過(guò)渡階段，擁有強(qiáng)大的機(jī)械和裝備制造業(yè)，在自動(dòng)化工程領(lǐng)域已具有很高的技術(shù)水平。

戰(zhàn)略任務(wù)?！爸袊?guó)制造2025”以推進(jìn)信息化和工業(yè)化深度融合為主線，大力發(fā)展智能制造，構(gòu)建信息化條件下的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系和新型制造模式。而工業(yè)4.0著眼高端裝備，提出建設(shè)“信息物理系統(tǒng)”，推進(jìn)智能制造。

主要舉措?！爸袊?guó)制造2025”除了將智能制造作為主攻方向之外，還在全球化、創(chuàng)新、質(zhì)量品牌建設(shè)、綠色制造等方面提出了具體要求。工業(yè)4.0的重點(diǎn)是建立智能工廠，實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)。

隨著“中國(guó)制造2025”的推進(jìn)，新一代信息技術(shù)將與制造業(yè)深度融合，制造業(yè)將發(fā)生巨大變化：

1.生產(chǎn)方式趨向智能化、網(wǎng)絡(luò)化。智能化包括三個(gè)方面：一是生產(chǎn)過(guò)程將由新型傳感器、智能控制系統(tǒng)、機(jī)器人、自動(dòng)化成套生產(chǎn)線組成，“無(wú)人工廠”的數(shù)量將不斷增加；二是工業(yè)信息系統(tǒng)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通和綜合集成，促進(jìn)機(jī)器運(yùn)行、車間配送、企業(yè)生產(chǎn)、市場(chǎng)需求之間的實(shí)時(shí)信息交互，原材料供應(yīng)、零部件生產(chǎn)、產(chǎn)品集成組裝等全生產(chǎn)過(guò)程變得更加精準(zhǔn)協(xié)同；三是工業(yè)云平臺(tái)、工業(yè)大數(shù)據(jù)等智能分析工具將幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)更好的決策。網(wǎng)絡(luò)化指的是企業(yè)將更多地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將產(chǎn)品價(jià)值鏈分解到不同國(guó)家的配套協(xié)作企業(yè)，產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程由全球范圍內(nèi)多個(gè)企業(yè)高效、快捷地合作完成。