以高水平智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)引領(lǐng)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

文/朱愷真

近日，工業(yè)和信息化部等八部門(mén)聯(lián)合發(fā)布了《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)劃》），提出“‘十四五’及未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期，推進(jìn)智能制造，要立足制造本質(zhì)，緊扣智能特征，以工藝、裝備為核心，以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，依托制造單元、車(chē)間、工廠(chǎng)、供應(yīng)鏈等載體，構(gòu)建虛實(shí)融合、知識(shí)驅(qū)動(dòng)、動(dòng)態(tài)優(yōu)化、安全高效、綠色低碳的智能制造系統(tǒng)，推動(dòng)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、智能化變革”，明確將構(gòu)建智能制造系統(tǒng)作為推進(jìn)智能制造的重要抓手，為“十四五”及未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期推進(jìn)智能制造發(fā)展提供指引。為更好地理解和落實(shí)《規(guī)劃》要求，結(jié)合近年來(lái)服務(wù)制造業(yè)企業(yè)推進(jìn)智能制造系統(tǒng)建設(shè)的工作實(shí)踐，對(duì)《規(guī)劃》的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行解讀。

智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要意義

《規(guī)劃》貫徹新發(fā)展理念，提出三大主要目標(biāo)、四個(gè)層面任務(wù)、六大專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)和四項(xiàng)保障措施，如圖1所示，為“十四五”及未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期的智能制造發(fā)展指明了方向。同時(shí)，《規(guī)劃》蘊(yùn)含的系統(tǒng)觀(guān)念和方法論，對(duì)開(kāi)展企業(yè)智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)也具有重要的參考借鑒價(jià)值。企業(yè)智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)是企業(yè)層面的智能制造發(fā)展藍(lán)圖，對(duì)按期、有序、高質(zhì)量達(dá)成智能制造系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)具有重要意義。高水平的智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)能夠讓企業(yè)有效規(guī)避重硬件輕軟件、重局部輕整體、為了智能制造而智能制造等誤區(qū)，確保投資效益。

圖1 “十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃體系架構(gòu)

伴隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的迅猛發(fā)展，構(gòu)建智能制造系統(tǒng)也面臨著新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。智能制造系統(tǒng)涉及典型場(chǎng)景、車(chē)間、工廠(chǎng)、供應(yīng)鏈等多個(gè)領(lǐng)域；涉及研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、市場(chǎng)應(yīng)用等多個(gè)環(huán)節(jié)，也涵蓋商業(yè)模式變革等眾多內(nèi)容；企業(yè)所在區(qū)域、行業(yè)的智能制造發(fā)展水平存在差異；新一代信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)、新能源、新材料技術(shù)的結(jié)合有待進(jìn)一步探索。構(gòu)建智能制造系統(tǒng)不能僅關(guān)注其中的某一個(gè)方面，而是必須堅(jiān)持系統(tǒng)觀(guān)念。既要考慮技術(shù)先進(jìn)性、成熟度、安全可控、互聯(lián)互通、系統(tǒng)集成等技術(shù)因素，還要結(jié)合區(qū)域、行業(yè)、企業(yè)的智能制造基礎(chǔ)，并統(tǒng)籌場(chǎng)景、車(chē)間、工廠(chǎng)、供應(yīng)鏈間的有序銜接，遵循價(jià)值導(dǎo)向，開(kāi)展智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)。以高水平的規(guī)劃設(shè)計(jì)指導(dǎo)智能制造系統(tǒng)建設(shè)，推動(dòng)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、智能化變革。

標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)、安全可控，高水平開(kāi)展智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)

（1）應(yīng)用層面——智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)要因企制宜

近十年來(lái)，通過(guò)產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新、行業(yè)企業(yè)示范應(yīng)用、央地聯(lián)合統(tǒng)籌推進(jìn)，我國(guó)智能制造發(fā)展取得長(zhǎng)足進(jìn)步。但仍存在新模式新業(yè)態(tài)應(yīng)用深度廣度不夠，企業(yè)、行業(yè)、區(qū)域智能制造發(fā)展水平不均衡等問(wèn)題。

《規(guī)劃》中提出“聚焦企業(yè)、行業(yè)、區(qū)域轉(zhuǎn)型升級(jí)需要，圍繞車(chē)間、工廠(chǎng)、供應(yīng)鏈構(gòu)建智能制造系統(tǒng)，開(kāi)展多場(chǎng)景、全鏈條、多層次應(yīng)用示范，培育推廣智能制造新模式”。企業(yè)智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)要因企制宜，建設(shè)智能場(chǎng)景、智能車(chē)間和智能工廠(chǎng)；龍頭企業(yè)建設(shè)協(xié)同平臺(tái)，帶動(dòng)上下游企業(yè)同步實(shí)施智能制造，打造智慧供應(yīng)鏈；在數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)好的企業(yè)，規(guī)劃智能化設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、大規(guī)模定制、共享制造、智能運(yùn)維服務(wù)等新模式。

《規(guī)劃》中提出“推進(jìn)中小企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型”，在企業(yè)智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，要針對(duì)中小企業(yè)典型應(yīng)用場(chǎng)景，推廣符合中小企業(yè)需求的數(shù)字化產(chǎn)品和服務(wù)；對(duì)于專(zhuān)精特新“小巨人”企業(yè)，重點(diǎn)開(kāi)展裝備聯(lián)網(wǎng)、關(guān)鍵工序數(shù)控化、業(yè)務(wù)系統(tǒng)云化等改造，推動(dòng)其工藝流程優(yōu)化、技術(shù)裝備升級(jí)。

《規(guī)劃》中提出“拓展智能制造行業(yè)應(yīng)用”，針對(duì)“裝備制造、電子信息、原材料、消費(fèi)品等領(lǐng)域”，在企業(yè)智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)要針對(duì)細(xì)分行業(yè)特點(diǎn)和痛點(diǎn)，制定智能制造實(shí)施路線(xiàn)圖，分步驟、分階段推進(jìn)；引導(dǎo)有條件有基礎(chǔ)的企業(yè)推動(dòng)工藝革新、裝備升級(jí)、管理優(yōu)化和生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。

（2）供給層面——智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)要重視安全可控

智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)涉及的智能裝備、工業(yè)軟件和系統(tǒng)解決方案等，是智能制造系統(tǒng)落地實(shí)施的基礎(chǔ)。目前，關(guān)鍵工業(yè)軟件、工業(yè)母機(jī)、檢測(cè)裝備國(guó)外品牌占比大，產(chǎn)業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)較大。

《規(guī)劃》中提出“依托強(qiáng)大國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，加快發(fā)展裝備、軟件和系統(tǒng)解決方案，培育發(fā)展智能制造新興產(chǎn)業(yè)，加速提升供給體系適配性，引領(lǐng)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)體系優(yōu)化升級(jí)”。企業(yè)智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，優(yōu)先采用國(guó)產(chǎn)智能裝備、工業(yè)軟件和系統(tǒng)解決方案；通過(guò)智能車(chē)間/工廠(chǎng)建設(shè)，帶動(dòng)通用、專(zhuān)用智能制造裝備、核心工業(yè)軟件的加速研制和迭代升級(jí)；依托重大項(xiàng)目和骨干企業(yè)，開(kāi)展安全可控工業(yè)軟件應(yīng)用示范。

《規(guī)劃》中提出“著力打造系統(tǒng)解決方案”，通過(guò)企業(yè)智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與落地實(shí)施，整合資源打造一批面向典型場(chǎng)景和細(xì)分行業(yè)的國(guó)產(chǎn)化專(zhuān)項(xiàng)解決方案。針對(duì)中小微企業(yè)特點(diǎn)和需求，選擇輕量化、易維護(hù)、低成本的解決方案。在企業(yè)智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)落地時(shí)，優(yōu)先選擇高水平系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商的成熟方案，通過(guò)專(zhuān)業(yè)化、高水平、一站式的集成服務(wù)，確保智能制造系統(tǒng)的成功落地。

（3）支撐層面——智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)要發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)作用

智能制造是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，標(biāo)準(zhǔn)是指導(dǎo)企業(yè)開(kāi)展智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要保障，也是企業(yè)開(kāi)展智能車(chē)間/工廠(chǎng)建設(shè)的重要依據(jù)。

《規(guī)劃》中提出“持續(xù)優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)頂層設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌推進(jìn)國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系和行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)”。近年我國(guó)持續(xù)更新發(fā)布的《國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》中，智能工廠(chǎng)建設(shè)子體系中明確列出“智能工廠(chǎng)的設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)模型、設(shè)計(jì)驗(yàn)證、設(shè)計(jì)文件深度要求以及協(xié)同設(shè)計(jì)等總體規(guī)劃類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)”，用于指導(dǎo)企業(yè)智能制造整體規(guī)劃類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)研制。

《規(guī)劃》中提出“加快標(biāo)準(zhǔn)的貫徹執(zhí)行，支持企業(yè)依托標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展智能車(chē)間/工廠(chǎng)建設(shè)”。目前，我國(guó)正在制定《智能工廠(chǎng)通用技術(shù)要求》《智能工廠(chǎng)建設(shè)導(dǎo)則》《智能工廠(chǎng)交付》等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，已發(fā)布了 GB/T 37393—2019《數(shù)字化車(chē)間通用技術(shù)要求》、GB/T 38854—2020《智能工廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程控制數(shù)據(jù)傳輸協(xié)》等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以上標(biāo)準(zhǔn)的制定和發(fā)布有效指導(dǎo)了企業(yè)開(kāi)展車(chē)間、工廠(chǎng)智能制造系統(tǒng)建設(shè)。

《規(guī)劃》中提出“圍繞智能車(chē)間/工廠(chǎng)建設(shè)、新模式應(yīng)用、供應(yīng)鏈協(xié)同、新技術(shù)應(yīng)用等方面，開(kāi)展智能制造標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用試點(diǎn)”。企業(yè)智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，借鑒以標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)成效明顯的試點(diǎn)單位案例，推進(jìn)試點(diǎn)成果在中小企業(yè)和同行業(yè)企業(yè)的應(yīng)用。

（4）創(chuàng)新層面——智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)要引導(dǎo)新技術(shù)應(yīng)用

隨著全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革突飛猛進(jìn)，新一代信息通信、生物、新材料、新能源等技術(shù)不斷突破，并與先進(jìn)制造技術(shù)加速融合，為制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展提供了歷史機(jī)遇。

《規(guī)劃》中提出“加強(qiáng)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)”“開(kāi)發(fā)應(yīng)用增材制造、超精密加工等先進(jìn)工藝技術(shù)”“研發(fā)人工智能、5G、大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算等在工業(yè)領(lǐng)域的適用性技術(shù)”。企業(yè)智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)要加強(qiáng)新技術(shù)在制造業(yè)領(lǐng)域的場(chǎng)景應(yīng)用，比如基于機(jī)器視覺(jué)的在線(xiàn)質(zhì)量檢測(cè)、基于機(jī)器學(xué)習(xí)的設(shè)備智能運(yùn)維等，盡管只是單點(diǎn)的技術(shù)創(chuàng)新，也能解決生產(chǎn)中面臨的實(shí)際難題。隨著新技術(shù)在制造業(yè)的成功應(yīng)用，也會(huì)促進(jìn)新技術(shù)的演化進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的融通發(fā)展。

《規(guī)劃》中提出“加快系統(tǒng)集成技術(shù)開(kāi)發(fā)”，開(kāi)發(fā)“制造裝備、產(chǎn)品設(shè)計(jì)軟件、管控軟件、業(yè)務(wù)管理軟件等之間的業(yè)務(wù)互聯(lián)技術(shù)”“公有云、混合云和邊云協(xié)同的靈活云化部署技術(shù)”。系統(tǒng)集成是構(gòu)建智能制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)性工作，企業(yè)智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)重視集成技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新，要統(tǒng)籌考慮不同軟硬件設(shè)備、制造單元、車(chē)間、工廠(chǎng)、企業(yè)之間的互聯(lián)互通和業(yè)務(wù)協(xié)同，避免出現(xiàn)信息孤島，影響后續(xù)升級(jí)改造。

推動(dòng)智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)落地實(shí)施的建議

《規(guī)劃》中提出了加強(qiáng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，加大財(cái)政金融支持，提升公共服務(wù)能力，深化開(kāi)放合作等四項(xiàng)保障措施，為下一步工作指明了方向。從實(shí)踐過(guò)程來(lái)看，智能制造推進(jìn)并非一蹴而就，而是要久久為功。為確保智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)在企業(yè)的落地實(shí)施，提出以下建議：

（1）加強(qiáng)企業(yè)智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)管理

企業(yè)智能制造系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中，要參考國(guó)家、行業(yè)、區(qū)域的智能制造發(fā)展規(guī)劃，根據(jù)公司戰(zhàn)略目標(biāo)、發(fā)展現(xiàn)狀以及技術(shù)路線(xiàn)調(diào)整、工藝方案優(yōu)化、實(shí)施方案變更等具體情況，動(dòng)態(tài)管理智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)。

（2）開(kāi)展智能制造系統(tǒng)建設(shè)績(jī)效評(píng)估

《規(guī)劃》中提出“建立長(zhǎng)效評(píng)價(jià)機(jī)制，鼓勵(lì)第三方機(jī)構(gòu)開(kāi)展智能制造能力成熟度評(píng)估，研究發(fā)布行業(yè)和區(qū)域智能制造發(fā)展指數(shù)”。企業(yè)在智能制造系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中，可以參考智能制造能力成熟度模型等構(gòu)建企業(yè)的智能制造評(píng)估體系，通過(guò)定期評(píng)估項(xiàng)目建設(shè)成效，動(dòng)態(tài)調(diào)整智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)。

（3）注重智能制造人才培養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)建設(shè)

企業(yè)智能制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的落地實(shí)施，需要智能制造相關(guān)專(zhuān)業(yè)人才和團(tuán)隊(duì)作為保障。企業(yè)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況培養(yǎng)或引進(jìn)智能制造發(fā)展所需人才，制定適宜的智能制造人才培訓(xùn)體系、績(jī)效考核機(jī)制等，使員工及時(shí)有效獲取新的技能和資格，適應(yīng)企業(yè)智能制造發(fā)展需要。

（4）推動(dòng)智能制造生態(tài)體系建設(shè)

引導(dǎo)高校、研究院所、系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商、制造業(yè)企業(yè)形成良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，打通產(chǎn)學(xué)研用的生態(tài)鏈條，形成從行業(yè)需求識(shí)別到解決方案落地的一條龍服務(wù)。企業(yè)應(yīng)注重產(chǎn)學(xué)研用多方合作，有效利用多方資源，確保規(guī)劃設(shè)計(jì)的落地實(shí)施。