工業(yè)企業(yè)在智能制造模式下的轉(zhuǎn)型之路

付偉亮

摘要：受全球整體政治與經(jīng)濟(jì)形勢(shì)影響，我國(guó)制造業(yè)受到了前所未有的沖擊，電力裝備作為全球制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的主力軍和全球能源轉(zhuǎn)型的核心支撐，正面臨著生產(chǎn)成本增高、準(zhǔn)入門(mén)檻降低、價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈以及國(guó)家供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革等多方面因素的影響。同時(shí)，全球范圍內(nèi)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓬勃興起。智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合的產(chǎn)物，日益成為新工業(yè)革命的關(guān)鍵支撐和深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”的重要基石。

關(guān)鍵詞：工業(yè);智能制造;轉(zhuǎn)型

1智能制造概念

廣義而論，智能制造是一個(gè)大概念，是先進(jìn)制造技術(shù)與新一代信息技術(shù)的深度融合，貫穿于產(chǎn)品、制造、服務(wù)全生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)及相應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)化集成，實(shí)現(xiàn)制造的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，不斷提升企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、效益、服務(wù)水平，推動(dòng)制造業(yè)創(chuàng)新、綠色、協(xié)調(diào)、開(kāi)放、共享發(fā)展。簡(jiǎn)單的說(shuō)，智能制造就是用軟件控制數(shù)據(jù)的自動(dòng)流動(dòng)，解決復(fù)雜產(chǎn)品的不確定性，本質(zhì)是基于“信息物理系統(tǒng)”實(shí)現(xiàn)“智能工廠”，核心是動(dòng)態(tài)配置的生產(chǎn)方式，關(guān)鍵是信息技術(shù)應(yīng)用，愿景是解決能源消費(fèi)等社會(huì)問(wèn)題。

2智能制造需求特點(diǎn)

2.1組織運(yùn)作變化：打破組織壁壘、數(shù)據(jù)高效協(xié)同

談到組織，這里就不論述集權(quán)、分權(quán)、直線以及矩陣式等等組織的好處和弊端，主要談?wù)劗?dāng)前工業(yè)企業(yè)各部門(mén)間的數(shù)據(jù)協(xié)同新變化。

工業(yè)企業(yè)主要的業(yè)務(wù)部門(mén)有生產(chǎn)部、采購(gòu)部、物流部、原料部、供應(yīng)部、銷(xiāo)售部、質(zhì)檢部、技術(shù)質(zhì)量部、財(cái)務(wù)部，傳統(tǒng)這些部門(mén)的協(xié)作方式都是單據(jù)、逐層審批，而今，直接在業(yè)務(wù)點(diǎn)定義觸發(fā)下一個(gè)流程的必要條件，當(dāng)滿足條件就進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、對(duì)接，服務(wù)部門(mén)快速響應(yīng)，回復(fù)，然后再驅(qū)動(dòng)自己部門(mén)進(jìn)行業(yè)務(wù)處理，通過(guò)信息快速流轉(zhuǎn)更好的服務(wù)需求部門(mén)。

比如：設(shè)備需要開(kāi)機(jī)，生產(chǎn)部門(mén)做好開(kāi)機(jī)方案，備料部門(mén)準(zhǔn)備好原料準(zhǔn)備，生產(chǎn)部門(mén)做好設(shè)備開(kāi)機(jī)檢查，提供動(dòng)力能源的部門(mén)恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間開(kāi)動(dòng)閥門(mén)，這是一個(gè)大連鎖、大協(xié)同的過(guò)程，講究高效、協(xié)同、共享，必須打破傳統(tǒng)的組織壁壘。

2.2生產(chǎn)計(jì)劃新特性：追求成本最低、收益最高的計(jì)劃量

（1）不論離散和流程，確定計(jì)劃量前，都需要先進(jìn)行測(cè)算成本、測(cè)算邊際效益。對(duì)于化工行業(yè)，化工行業(yè)產(chǎn)品種類多，裝置多，相互之間都有互供關(guān)系，所以需要考慮各個(gè)產(chǎn)品的盈利情況，平衡各裝置能力、需求。

（2）確定計(jì)劃量，需要綜合平衡原料、中間產(chǎn)品、產(chǎn)品的供需關(guān)系。對(duì)于依賴礦石原材料的冶煉企業(yè)，大部分礦需要進(jìn)口，進(jìn)口資源受限，所以在安排計(jì)劃時(shí)需要考慮資源的供給量，還需要考慮能夠產(chǎn)出多少中間物料，存儲(chǔ)空間多大，能被下游消耗多少，產(chǎn)出產(chǎn)品的銷(xiāo)售接單情況等等，這些因素需要工廠模型、物料模型、平衡計(jì)算，才能得到相對(duì)科學(xué)的計(jì)劃生產(chǎn)量。

2.3生產(chǎn)調(diào)度變化：系統(tǒng)模型計(jì)算的結(jié)果代替人的經(jīng)驗(yàn)判斷

對(duì)于流程企業(yè)來(lái)講，基本前端生產(chǎn)都是混合料熱反應(yīng)的過(guò)程，控制溫度、壓力、進(jìn)料速度等工藝參數(shù)。目前，絕大多數(shù)企業(yè)都依賴有經(jīng)驗(yàn)的工藝師、技術(shù)員的目視、耳聽(tīng)、嗅覺(jué)再結(jié)合相對(duì)滯后的化驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、判斷問(wèn)題。企業(yè)在這個(gè)環(huán)節(jié)迫切的需要智能算法、在線監(jiān)測(cè)、智能模型去替代人的主觀判斷，去減弱對(duì)工藝師的依賴。智能算法結(jié)果是要精準(zhǔn)的指導(dǎo)投料、指導(dǎo)參數(shù)調(diào)整，確定反應(yīng)終點(diǎn)，達(dá)到優(yōu)化調(diào)度的目的。

（1）建立智能模型的前提是要有數(shù)據(jù)，并且要求影響目標(biāo)結(jié)果的工藝數(shù)據(jù)要盡可能的齊全;

（2）其次要進(jìn)行機(jī)理研究和數(shù)據(jù)挖掘分析，按照企業(yè)提供的多年大數(shù)據(jù)，建立經(jīng)驗(yàn)型的理性知識(shí)、尋找規(guī)律，得到一個(gè)算法模型，最后根據(jù)當(dāng)前的數(shù)據(jù)以及模型，推算今后可能發(fā)生的改變與轉(zhuǎn)變;

（3）除了依賴模型，我們也可以初步提供一些相關(guān)性數(shù)據(jù)，通過(guò)散點(diǎn)圖、折線圖、直方圖等友好的展現(xiàn)給調(diào)度人員并輔助其做出判斷。智能化是一個(gè)逐步實(shí)現(xiàn)的過(guò)程，先實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、信息化，再通過(guò)工藝和數(shù)據(jù)模型輔助人的判斷，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)指揮人，最終實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)指揮機(jī)器設(shè)備并完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化。

3智能制造是企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)之路

3.1智能制造推動(dòng)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)

制造業(yè)是實(shí)體經(jīng)濟(jì)的主體，是技術(shù)創(chuàng)新的主戰(zhàn)場(chǎng)，是供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的主要領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，必須要加快推動(dòng)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量效益提高、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、增長(zhǎng)動(dòng)力轉(zhuǎn)換。加快發(fā)展智能制造，不但有助于企業(yè)全面提升研發(fā)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化水平，持續(xù)改善產(chǎn)品質(zhì)量，提高企業(yè)生產(chǎn)效率，滿足在新常態(tài)下企業(yè)迫切希望實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型升級(jí)的需求。

3.2企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的三種創(chuàng)新模式

（1）大規(guī)模個(gè)性化定制模式。實(shí)現(xiàn)大規(guī)模個(gè)性化定制的基本要求：第一，以客戶需求為核心，建立產(chǎn)銷(xiāo)模式;第二，企業(yè)將生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品各功能部分模塊化，在模塊化的同時(shí)堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn);第三，通過(guò)供應(yīng)鏈實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制生產(chǎn)過(guò)程的網(wǎng)絡(luò)化組織和管理，產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、裝配、銷(xiāo)售以及服務(wù)的全過(guò)程，通過(guò)社會(huì)供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)得以優(yōu)化。

（2）社會(huì)化及柔性化協(xié)同制造模式。社會(huì)化及柔性化制造是個(gè)性化營(yíng)銷(xiāo)、柔性化生產(chǎn)和社會(huì)化協(xié)作的供應(yīng)鏈三者結(jié)合體，在研發(fā)數(shù)字化、決策數(shù)據(jù)化、管理信息化、生產(chǎn)智能化基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、分拆、數(shù)據(jù)、智能工臺(tái)及立體成型的過(guò)程，面對(duì)需求變化，其供應(yīng)鏈快速響應(yīng)由于社會(huì)化及柔性化具有足夠的彈性。社會(huì)化及柔性化制造分為兩個(gè)層面：第一方面是系統(tǒng)適應(yīng)外部場(chǎng)景及環(huán)境變化的能力;第二方面是系統(tǒng)適應(yīng)內(nèi)部變化的能力。

（3）C2B服務(wù)型制造模式。C2B模式是互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)時(shí)代新的商業(yè)模式，是對(duì)B2C模式的顛覆。在用戶階段，關(guān)注客戶的同時(shí)也關(guān)注潛在消費(fèi)群，尤其是長(zhǎng)尾用戶，C2B將構(gòu)筑廠商、渠道和消費(fèi)者之間完美結(jié)三角，創(chuàng)造價(jià)值增量;在研發(fā)階段，用戶根據(jù)自身需求參與到研發(fā)中去;在生產(chǎn)階段，規(guī)模定制化而非規(guī)模批量化;在營(yíng)銷(xiāo)中，用戶將參與信息的傳播與推廣;在銷(xiāo)售階段，以單定產(chǎn)而非以銷(xiāo)定產(chǎn);在服務(wù)階段，關(guān)注用戶體驗(yàn)。

4結(jié)語(yǔ)

300年工業(yè)發(fā)展歷史是一個(gè)技術(shù)推動(dòng)著產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)進(jìn)步的歷程，的每一次變革都承載著新舊的更迭，經(jīng)歷著新事物、新產(chǎn)業(yè)的誕生，以及舊規(guī)則、舊制度的淘汰。智能制造是新經(jīng)濟(jì)工業(yè)時(shí)代的必然趨勢(shì)，隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、智能終端、大數(shù)據(jù)等技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的重大突破和進(jìn)展，如今的技術(shù)體系是工業(yè)技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)合在一起走向智能制造，傳統(tǒng)制造業(yè)的資源配置方式、研發(fā)模式和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式將發(fā)生變革，完成轉(zhuǎn)型升級(jí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]周濟(jì)，李培根，周艷紅，等.走向新一代智能制造[J].Engineering，2018，1.

[2]孟凡生，趙剛.傳統(tǒng)制造向智能制造發(fā)展影響因素研究[J].科技進(jìn)步與對(duì)策，2018，35.

（作者單位：天津智優(yōu)庫(kù)科技有限公司）