探究傳統(tǒng)自動(dòng)化企業(yè)在智能制造中的機(jī)遇和實(shí)踐

北京中科奧特自動(dòng)化設(shè)備有限公司 胡?？?/p>

在智能時(shí)代發(fā)展的當(dāng)下，傳統(tǒng)的自動(dòng)化企業(yè)會(huì)在發(fā)展的過(guò)程中遇到很多機(jī)遇和挑戰(zhàn)。而本文從智能制造的本質(zhì)出發(fā)來(lái)將核心技術(shù)體系融入企業(yè)智能化發(fā)展中，并試圖能夠分析智能制造面臨的一系列挑戰(zhàn)，并以國(guó)內(nèi)自動(dòng)化企業(yè)發(fā)展為案例分析傳統(tǒng)自動(dòng)化企業(yè)在智能制造中遇到的機(jī)遇和實(shí)踐。

堅(jiān)持以智能化制造為核心來(lái)推進(jìn)制造強(qiáng)國(guó)的發(fā)展已經(jīng)成為了當(dāng)今中國(guó)發(fā)展的主要趨勢(shì)，目前我國(guó)工業(yè)制造所涉及的智能化理論和核心技術(shù)內(nèi)容非常豐富。因此有很多人都在討論智能制造的本質(zhì)和核心到底是什么？廣大傳統(tǒng)自動(dòng)化企業(yè)應(yīng)該如何在抓住問(wèn)題本質(zhì)的基礎(chǔ)上來(lái)在挑戰(zhàn)中尋找機(jī)遇，并更好地提升實(shí)踐的效率。在此背景下本文從智能制造發(fā)展入手來(lái)分析智能化制造的需求和制造的核心技術(shù)，并分析智能制造可能面臨的挑戰(zhàn)。文章是以自動(dòng)化企業(yè)為案例來(lái)分析傳統(tǒng)自動(dòng)化企業(yè)在發(fā)展中遇到的問(wèn)題和實(shí)踐，并提出真正高效的解決方案。

1 智能制造的概述

1.1 智能制造的概念

智能制造源于人工智能的研究，指的是智能和知識(shí)的總和，更是獲得不同智能的重要基礎(chǔ)。常見(jiàn)的智能制造是由智能制造技術(shù)和智能制造系統(tǒng)構(gòu)成，高效的智能制造系統(tǒng)不僅可以從實(shí)踐中獲得更多的知識(shí)，而且也具備更高的學(xué)習(xí)能力，更可以在搜集不同類(lèi)型信息的基礎(chǔ)上來(lái)更好地判斷和規(guī)劃自身的行為。

智能制造最早是在1990年提出的，包括國(guó)外等不同的國(guó)家都參與設(shè)計(jì)了這項(xiàng)計(jì)劃，這項(xiàng)計(jì)劃共同投資了10億美元，并針對(duì)100 個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行了針對(duì)性地研究。發(fā)展到今天為止智能化發(fā)展已經(jīng)成為了自動(dòng)化發(fā)展的重要方向，并注意將人工智能技術(shù)都融入不同的制造環(huán)節(jié)中。高效的智能制造技術(shù)更可以廣泛被應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)調(diào)度和故障診斷的過(guò)程中。

1.2 智能制造的特點(diǎn)

目前智能制造的特點(diǎn)包括如下幾點(diǎn)：（1）自治性。不同類(lèi)型的智能制造系統(tǒng)都具備一定的自治性，不僅可以對(duì)操作的每個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行規(guī)劃，更可以對(duì)一些突發(fā)的情況做出一定的反應(yīng)，并讓自身的行為變得可控。（2）合作性。多數(shù)智能制造系統(tǒng)都表現(xiàn)出了很強(qiáng)的合作性，可以通過(guò)將不同類(lèi)型的智能制造部分結(jié)合在一起來(lái)做出合適的反應(yīng)，并讓自身的行為實(shí)現(xiàn)高效可控。（3）智能性。智能制造具備強(qiáng)有力的智能性，系統(tǒng)不僅可以直接進(jìn)行推理和判斷，更可以根據(jù)具體的場(chǎng)景來(lái)選擇合適的智能制造措施，以便促進(jìn)企業(yè)更好地向前發(fā)展。（4）敏捷性。整個(gè)智能制造確實(shí)具備一定的敏捷性，并可以在較短的時(shí)間內(nèi)組織高效的系統(tǒng)。（5）柔性。常見(jiàn)的智能制造系統(tǒng)確實(shí)具備一定的柔性，對(duì)于一直在變化的市場(chǎng)也有很強(qiáng)的適應(yīng)性。此外智能制造的類(lèi)型也有很多種[1]。

1.3 智能制造的基本原理

多數(shù)智能制造都會(huì)從制造系統(tǒng)的本質(zhì)調(diào)整出發(fā)來(lái)根據(jù)分布式集成的基本思想將人工智能融入常見(jiàn)的智能制造系統(tǒng)中，以便更好地實(shí)現(xiàn)智能制造柔性化和集成發(fā)展。同時(shí)也可以在分析智能化系統(tǒng)發(fā)展特征的基礎(chǔ)上來(lái)將一種局域網(wǎng)絡(luò)融入智能化發(fā)展中，這也使得全球范圍內(nèi)更多的制造都處于智能制造的模式下。

2 傳統(tǒng)自動(dòng)化企業(yè)和智能制造結(jié)合的機(jī)遇

2.1 更好地契合了企業(yè)對(duì)智能化制造的需要

傳統(tǒng)制造企業(yè)可以在制造時(shí)將工業(yè)數(shù)字和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)有效地結(jié)合在一起，重點(diǎn)是將信息化技術(shù)和工業(yè)技術(shù)更好地融為一體，以便實(shí)現(xiàn)設(shè)備和產(chǎn)品的智能化發(fā)展。傳統(tǒng)制造企業(yè)可以在發(fā)展中將數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和運(yùn)營(yíng)方式更好地融合在其中，并注意將自動(dòng)化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的技術(shù)更好地融入傳統(tǒng)制造中，最終傳統(tǒng)制造企業(yè)可以將數(shù)字產(chǎn)業(yè)智能化、數(shù)字化管理、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和工業(yè)知識(shí)軟件化更好地結(jié)合在一起，并讓傳統(tǒng)制造企業(yè)獲得更好的發(fā)展。

2.2 實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的突破和創(chuàng)新

在智能制造的背景下首先傳統(tǒng)制造企業(yè)可以將新的材料融入其中，注意以智能技術(shù)為基礎(chǔ)來(lái)突破與基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)元器件、基礎(chǔ)零部件和其他有關(guān)的工藝，并讓理論和實(shí)踐更好地結(jié)合在一起，最重要的是要將內(nèi)在生產(chǎn)動(dòng)力化為長(zhǎng)期的制造創(chuàng)新能力。其次也可以將智能制造技術(shù)融入傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)和行業(yè)系統(tǒng)中，重點(diǎn)是讓嵌入式的操作系統(tǒng)和數(shù)字工廠(chǎng)在傳統(tǒng)制造中發(fā)揮一定的作用。注意還要以智能技術(shù)發(fā)展為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)制定較為完整的標(biāo)準(zhǔn)體系，這樣才能讓傳統(tǒng)制造具備統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。最后智能制造技術(shù)還可以為傳統(tǒng)制造業(yè)提供高效的解決方案的內(nèi)容，主要是由智能裝備和集成系統(tǒng)構(gòu)成的。

2.3 提升了生產(chǎn)制造的效率

在將智能制造技術(shù)融入傳統(tǒng)制造業(yè)之后傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率會(huì)得以大力提升。通過(guò)借助高效的人工智能技術(shù)可以讓傳統(tǒng)制造生產(chǎn)中的各個(gè)過(guò)程都能夠擺脫人工生產(chǎn)制造的限制，并提升企業(yè)制造機(jī)械設(shè)備的時(shí)長(zhǎng)，也不需要支付給人工更多的費(fèi)用，而可以讓機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)全天候的運(yùn)轉(zhuǎn)。例如在生產(chǎn)防護(hù)服時(shí)可以借助視覺(jué)識(shí)別以及跟蹤的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)高效率的自動(dòng)包裝，更可以提升生產(chǎn)防護(hù)服的效率，質(zhì)量檢驗(yàn)的效果會(huì)更加好，整個(gè)工作效率將會(huì)提升10 倍。

當(dāng)傳統(tǒng)制造和智能化技術(shù)相互結(jié)合之后更多的工廠(chǎng)也可以預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，并更好地增加市場(chǎng)需要和制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的匹配性，提升工廠(chǎng)流水線(xiàn)的生產(chǎn)效率，更可以按照市場(chǎng)的需求對(duì)各種不同類(lèi)型的產(chǎn)品開(kāi)展合理的調(diào)整和改革，最終才能達(dá)到科學(xué)化生產(chǎn)的目的。相比傳統(tǒng)的制造技術(shù)，人工智能化技術(shù)可以在實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備性?xún)r(jià)比最大化的基礎(chǔ)上來(lái)避免在生產(chǎn)中出現(xiàn)大量產(chǎn)品積壓在企業(yè)倉(cāng)庫(kù)中的現(xiàn)象，并直接降低生產(chǎn)的成本[2]。

此外更可以借助人工智能化技術(shù)將智能監(jiān)測(cè)技術(shù)運(yùn)用到企業(yè)生產(chǎn)中，一方面實(shí)現(xiàn)了全方位地覆蓋工廠(chǎng)，另外一方面又讓生產(chǎn)制造的各種工序發(fā)揮更大的作用。這樣后續(xù)生產(chǎn)出的產(chǎn)品不僅質(zhì)量會(huì)變得更高，而且生產(chǎn)的成本也會(huì)更低，生產(chǎn)制造效率會(huì)得以提升。

2.4 加快創(chuàng)新的速度

可以通過(guò)將人工智能技術(shù)融入傳統(tǒng)制造行業(yè)中來(lái)更好地提升企業(yè)的創(chuàng)新速度。當(dāng)傳統(tǒng)的制造企業(yè)在發(fā)展中融入人工智能技術(shù)之后大量的智能設(shè)備將會(huì)更好地取代基礎(chǔ)性較強(qiáng)的工作，而多數(shù)人工使用的設(shè)備也會(huì)得以消失，一些落后的零件也會(huì)淘汰出市場(chǎng)，這樣不僅會(huì)讓市場(chǎng)出現(xiàn)萎縮的現(xiàn)象，更會(huì)影響將智能化技術(shù)融入傳統(tǒng)制造企業(yè)中。

在未來(lái)人工智能技術(shù)確實(shí)會(huì)和傳統(tǒng)制造技術(shù)進(jìn)一步得以融合，傳統(tǒng)制造企業(yè)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生一定的變化。例如無(wú)人駕駛會(huì)取代傳統(tǒng)的駕駛，人工機(jī)器人會(huì)取代人工做家務(wù)，包括銷(xiāo)售行業(yè)、配件生產(chǎn)商和交通條例等不同的方面都有很大的變革。人工智能技術(shù)在未來(lái)會(huì)不斷地向傳統(tǒng)制造行業(yè)得以擴(kuò)展，自身發(fā)展的空間仍然非常廣泛，更會(huì)使得智能現(xiàn)代化行業(yè)不斷地變革。相信在智能化行業(yè)發(fā)展的推動(dòng)下整個(gè)市場(chǎng)也會(huì)向智能化的方向轉(zhuǎn)型，最終形成智能化和系統(tǒng)化行業(yè)相互發(fā)展的體系。

2.5 設(shè)計(jì)的方案更加科學(xué)

在人工智能的引領(lǐng)下傳統(tǒng)的制造業(yè)可以朝著更加合理和高效的方向發(fā)展。在運(yùn)用了人工智能技術(shù)之后市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)內(nèi)部的傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)將會(huì)在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)全面的調(diào)整和規(guī)劃，以便更好地重塑市場(chǎng)發(fā)展內(nèi)部的傳統(tǒng)制造業(yè)的生產(chǎn)鏈，再借助智能化技術(shù)來(lái)更好地預(yù)測(cè)未來(lái)市場(chǎng)發(fā)展的趨勢(shì)，并將更加高級(jí)的科學(xué)技術(shù)和傳統(tǒng)的制造業(yè)相互融合，以便取得一個(gè)更好的方案。

此外在運(yùn)用人工智能技術(shù)來(lái)調(diào)整傳統(tǒng)制造業(yè)生產(chǎn)鏈時(shí)可以從生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程和生產(chǎn)方法多個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)改善和優(yōu)化。未來(lái)也應(yīng)該在把握當(dāng)今人工智能行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上來(lái)讓這一技術(shù)朝著更加寬闊的方向發(fā)展。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展將會(huì)對(duì)人才提出更高的要求，為此廣大開(kāi)設(shè)人工智能的徐曉也應(yīng)該在培養(yǎng)更多人才上下功夫，這樣不僅可以讓更多人才掌握不同類(lèi)型的人工智能技術(shù)，更可以提升傳統(tǒng)制造業(yè)的生產(chǎn)能力，最終才能夠?yàn)橹圃鞓I(yè)的發(fā)展提供更多的幫助，并為企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展奠定一定的基礎(chǔ)。

3 智能制造和傳統(tǒng)自動(dòng)化企業(yè)結(jié)合的實(shí)踐

3.1 將數(shù)字化企業(yè)融入智能制造中

目前我國(guó)不同行業(yè)內(nèi)部都有非常先進(jìn)的供應(yīng)商，并在發(fā)展的長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)一直都在聚焦著自主創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，合并已經(jīng)為超過(guò)一萬(wàn)家工業(yè)企業(yè)提供超過(guò)3 萬(wàn)套工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)。而高效的智能制造技術(shù)可以更好地幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型，一方面要實(shí)現(xiàn)與腎功能相關(guān)的數(shù)字化以及智能化的發(fā)展；另外一方面則可以實(shí)現(xiàn)智能化管理數(shù)字化和智能化的發(fā)展，并讓外部系統(tǒng)發(fā)揮更大的功能。

目前很多企業(yè)在發(fā)展時(shí)也以核心能力為基礎(chǔ)來(lái)讓智能制造實(shí)現(xiàn)OT 和IT 的融合，并專(zhuān)注于集成化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，并以此為基礎(chǔ)來(lái)疊加更多工業(yè)化互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，同時(shí)將工業(yè)大數(shù)據(jù)發(fā)展和運(yùn)營(yíng)知識(shí)軟件更好地融合在一起，最終才能夠?qū)崿F(xiàn)制造企業(yè)智能化的定位和發(fā)展。

3.2 新一代的數(shù)字工廠(chǎng)操作系統(tǒng)

目前數(shù)字工廠(chǎng)操作系統(tǒng)是智能技術(shù)中的又一大操作系統(tǒng)，更指的是面向工業(yè)生產(chǎn)的新一代IT 技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展，最終可以生產(chǎn)出將數(shù)字化和工業(yè)化相互融合的操作系統(tǒng)。這樣一個(gè)操作系統(tǒng)不僅可以幫助更多的領(lǐng)軍企業(yè)構(gòu)建面向整個(gè)運(yùn)營(yíng)過(guò)程的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，更可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化發(fā)展，并更好地發(fā)揮云服務(wù)的功能。這些先進(jìn)的行業(yè)可以借助人工智能技術(shù)讓企業(yè)更好地實(shí)現(xiàn)開(kāi)放運(yùn)營(yíng)，并提升該行業(yè)的效率。

生產(chǎn)是每個(gè)從事制造業(yè)企業(yè)的基礎(chǔ)，只有更好地推動(dòng)數(shù)字工廠(chǎng)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展才能夠更好地促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，并將智能化技術(shù)更好地融入傳統(tǒng)自動(dòng)化企業(yè)發(fā)展中。

這樣一個(gè)操作系統(tǒng)中的70%都能夠和自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)的核心技術(shù)相互聯(lián)系，另外的30%則會(huì)和互聯(lián)網(wǎng)思想有效地結(jié)合在一起，再直接針對(duì)新一代的信息技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，體系內(nèi)部的結(jié)構(gòu)可以在和自動(dòng)化系統(tǒng)聯(lián)系在一起之后來(lái)更好地提升自動(dòng)化裝備和互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的作用。同時(shí)也會(huì)充分考慮工廠(chǎng)邊緣和工廠(chǎng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)在不同模型、服務(wù)接口和層級(jí)跨越時(shí)的高效融合，同時(shí)更好地增加服務(wù)總線(xiàn)和計(jì)算平臺(tái)之間的關(guān)系。高效的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)更可以通過(guò)和其他平臺(tái)相互聯(lián)系來(lái)發(fā)揮更大的作用。

3.3 將智能化技術(shù)和交通服務(wù)業(yè)更好地結(jié)合

在過(guò)去幾年的時(shí)間內(nèi)多數(shù)打車(chē)軟件的劇透都懂得在全球快速擴(kuò)張的基礎(chǔ)上來(lái)推出很多新的服務(wù)，以便獲得更多新的用戶(hù)。著名的Uber 主張?jiān)诎l(fā)展時(shí)融入U(xiǎn)iPath技術(shù)以便對(duì)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)高效的配置、部署、監(jiān)控和測(cè)量。UiPath 技術(shù)可以通過(guò)在建設(shè)中借助高效的管理和擴(kuò)展來(lái)實(shí)現(xiàn)更多的投資回報(bào)，并借助高效的測(cè)試管理器來(lái)讓機(jī)器人實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)用。

Uber 打車(chē)軟件內(nèi)部的機(jī)器人也會(huì)在遵循預(yù)先設(shè)定的規(guī)則和算法的基礎(chǔ)上來(lái)幫助公司實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化發(fā)展，同時(shí)也主張借助RPA 來(lái)實(shí)現(xiàn)高效率交易，這樣才能夠減少人工造成的錯(cuò)誤，并更好地提升客戶(hù)的滿(mǎn)意度[3]。

3.4 將智能化技術(shù)和會(huì)計(jì)行業(yè)相互結(jié)合

德勤作為世界內(nèi)部最大的四大會(huì)計(jì)師事務(wù)所之一，自身的機(jī)構(gòu)已經(jīng)分布在了全球超過(guò)150 個(gè)國(guó)家，并擁有將近35 萬(wàn)名員工。在日常工作中一方面給客戶(hù)提供各種審計(jì)和鑒證的服務(wù)；另外一方面也可以提供包括管理咨詢(xún)和風(fēng)險(xiǎn)咨詢(xún)方面的服務(wù)。為了能夠提升工作的效率，德勤也主張能夠?qū)⒅悄芑夹g(shù)融入其中，并通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)智能聊天機(jī)器人來(lái)讓更多的員工幫助他們找到需要的資源，已經(jīng)被設(shè)計(jì)的聊天機(jī)器人也可以用自然語(yǔ)言回答需要表達(dá)的問(wèn)題。

在實(shí)踐中聊天機(jī)器人的存在也正扮演一個(gè)圖書(shū)管理人員的角色，并根據(jù)用戶(hù)自身不同的特點(diǎn)來(lái)提出一定的問(wèn)題，同時(shí)也提供相關(guān)的資源。

3.5 將智能化技術(shù)和醫(yī)療服務(wù)相互結(jié)合

多數(shù)醫(yī)療服務(wù)技術(shù)公司也主張?jiān)诎l(fā)展中將智能化技術(shù)和醫(yī)療服務(wù)更好地融合在一起。著名的AMN 醫(yī)療服務(wù)公司是醫(yī)療行業(yè)內(nèi)部的領(lǐng)導(dǎo)者，該公司主張?jiān)诎l(fā)展中更多的醫(yī)院內(nèi)部的人員安置護(hù)士，并在實(shí)踐中發(fā)揮了自身的品牌力。

該醫(yī)療公司內(nèi)部的人員非常多，每個(gè)人員都會(huì)配置一張考勤卡。但是隨著公司規(guī)模的不斷擴(kuò)大每年都會(huì)有很多人丟失考勤卡，甚至?xí)屜到y(tǒng)在發(fā)展中出現(xiàn)錯(cuò)誤。為此該公司的管理層人員想要借助最新的人工智能技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)高效編程，并通過(guò)“錄屏”的方式來(lái)讓機(jī)器人實(shí)現(xiàn)高效的人工操作。在真正編輯流程時(shí)可以將已經(jīng)編排的頁(yè)面和網(wǎng)頁(yè)更好地聯(lián)系在一起，最終才能更好地提升開(kāi)發(fā)和體驗(yàn)的效率。借助高級(jí)的人工智能技術(shù)可以在延伸自動(dòng)化解決方案的基礎(chǔ)上來(lái)借助系統(tǒng)來(lái)處理工時(shí)卡，這樣不僅可以保證支付每個(gè)人工資，更可以降低丟失工資的風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

人工智能自身就是一項(xiàng)非常復(fù)雜的技術(shù)，在運(yùn)用人工智能技術(shù)時(shí)會(huì)將數(shù)據(jù)采集、組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和AI 項(xiàng)目更好地聯(lián)合在一起，高效的人工智能戰(zhàn)略可以在關(guān)鍵時(shí)刻發(fā)揮更大的作用。傳統(tǒng)制造企業(yè)在發(fā)展時(shí)除了要能夠從多個(gè)角度入手來(lái)培養(yǎng)轉(zhuǎn)型人才，更需要理解人工智能的最終目的不是為了取代勞動(dòng)力，更是為了增強(qiáng)員工自身的能力，以便更好地促進(jìn)企業(yè)成功。相信在將來(lái)人工智能可以通過(guò)和自動(dòng)質(zhì)量控制有效地結(jié)合在一起來(lái)應(yīng)對(duì)制造業(yè)面臨的各類(lèi)挑戰(zhàn)，企業(yè)內(nèi)部的管理人員需要在享受人工智能帶來(lái)的便利的基礎(chǔ)上接受人工智能技術(shù)帶來(lái)的挑戰(zhàn)。