以智能制造推動(dòng)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

喬忠銀

摘要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，數(shù)字化成為當(dāng)前智能制造過(guò)程中非常重要的基礎(chǔ)內(nèi)容，制造業(yè)也正向數(shù)字化方向轉(zhuǎn)型，相關(guān)企業(yè)在未來(lái)發(fā)展中采用的產(chǎn)業(yè)模式和發(fā)展理念也將發(fā)生變化。文章以智能制造推動(dòng)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型為中心展開(kāi)討論和分析，以促進(jìn)我國(guó)制造行業(yè)長(zhǎng)久發(fā)展。

關(guān)鍵詞：制造業(yè)；智能制造；數(shù)字化轉(zhuǎn)型

目前，數(shù)字經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可或缺一部分，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，使工業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了一定的變革，資源配置及相應(yīng)的商業(yè)模式都會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變，相關(guān)企業(yè)在此過(guò)程中都將面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。因此，無(wú)論是企業(yè)的發(fā)展理念還是經(jīng)營(yíng)模式，都需要進(jìn)行一定的創(chuàng)新和優(yōu)化，如此才能有效促進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。目前，智能制造對(duì)制造行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的影響仍不明顯，無(wú)論是在理論上還是在實(shí)體經(jīng)濟(jì)方面，都很難搜集到有利的數(shù)據(jù)信息。

一、數(shù)據(jù)來(lái)源

在研究的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，均以國(guó)資及央企系統(tǒng)中的760個(gè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的優(yōu)秀案例為基礎(chǔ)，同時(shí)對(duì)市面上4000多家企業(yè)的轉(zhuǎn)型情況進(jìn)行了一定的分析和研究，對(duì)與智能制造在當(dāng)前企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中的應(yīng)用作用進(jìn)行了全面的分析和研討。案例包括企業(yè)級(jí)、產(chǎn)業(yè)鏈級(jí)等各個(gè)場(chǎng)景，車(chē)間及區(qū)域某些環(huán)節(jié)涉及的數(shù)字化轉(zhuǎn)型內(nèi)容也包含在內(nèi)。通過(guò)一系列的數(shù)據(jù)信息研究發(fā)現(xiàn)，信息技術(shù)在當(dāng)前的行業(yè)發(fā)展過(guò)程中具有十分重要的作用，且物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)也逐漸受到企業(yè)的重視，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始積極運(yùn)用相關(guān)技術(shù)，建設(shè)更加智能化的生產(chǎn)體系。

二、行業(yè)情況

（一）石油石化領(lǐng)域

目前，部分石油企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中，逐漸意識(shí)到數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要性，積極利用新技術(shù)開(kāi)展信息基礎(chǔ)建設(shè)，并不斷地完善運(yùn)維平臺(tái)，構(gòu)建數(shù)字化生產(chǎn)體系，實(shí)現(xiàn)整體生產(chǎn)的智能控制功能。相關(guān)工作人員可以利用數(shù)字技術(shù)，對(duì)石油的生產(chǎn)過(guò)程及設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行智能化控制。因此，在未來(lái)的行業(yè)發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)生產(chǎn)線的優(yōu)化與完善，合理運(yùn)用智能設(shè)備，提高企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)防控能力。石油企業(yè)在經(jīng)營(yíng)過(guò)程中涉及的計(jì)量管理業(yè)務(wù)，更需要數(shù)據(jù)集成化的設(shè)計(jì)和發(fā)展，從而縮短計(jì)量作業(yè)時(shí)間，減輕工作人員的壓力。

（二）機(jī)械裝備領(lǐng)域

隨著機(jī)械裝備制造企業(yè)的發(fā)展速度越來(lái)越快，部分企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中建立了智能化生產(chǎn)線，并運(yùn)用全生命周期的數(shù)字化仿真技術(shù)。但是大部分企業(yè)并沒(méi)有意識(shí)到智能化技術(shù)應(yīng)用的重要性，生產(chǎn)流程中缺少一定的智能化，企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型仍然處于初級(jí)狀態(tài)，需要對(duì)產(chǎn)品的工藝、設(shè)計(jì)、加工等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，形成更加智能化的新工藝，從而有效實(shí)現(xiàn)機(jī)床的管理、操作等的智能化控制。

（三）材料領(lǐng)域

目前，相當(dāng)多的企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中，都能意識(shí)到智能制造的重要性，積極引進(jìn)一些先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備促進(jìn)企業(yè)轉(zhuǎn)型，在部署未來(lái)發(fā)展規(guī)劃的過(guò)程中，也將智能制造作為未來(lái)業(yè)務(wù)的重點(diǎn)內(nèi)容。智能化設(shè)備的充分應(yīng)用，可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)無(wú)人生產(chǎn)的發(fā)展目標(biāo)，提高企業(yè)的整體運(yùn)行效率。除此之外，對(duì)于一些關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行情況，也能利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和判斷，從而減少設(shè)備故障。但是目前市場(chǎng)中能做到這種程度的企業(yè)仍是少數(shù)，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中還有很大空間?？偠灾?，當(dāng)前的材料領(lǐng)域，可有效實(shí)現(xiàn)智能能源管控的僅占1/10，所以在未來(lái)的行業(yè)發(fā)展過(guò)程中，要積極推進(jìn)企業(yè)的智能制造數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

三、智能制造推動(dòng)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的路徑和模式

（一）智能制造推動(dòng)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的路徑

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷研究和創(chuàng)新，任何行業(yè)在發(fā)展過(guò)程中，都在不斷引進(jìn)新的信息技術(shù)，通過(guò)這樣的方式提高自身的發(fā)展水平。而制造企業(yè)在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中，也要運(yùn)用大量的信息技術(shù)及制造技術(shù)，并將二者有效融合，從而更好地提高企業(yè)的生產(chǎn)能力。在不同的發(fā)展階段，企業(yè)都要結(jié)合當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)，建立屬于自己的智能制造系統(tǒng)，并積極推進(jìn)企業(yè)向數(shù)字化轉(zhuǎn)型，要嚴(yán)格按照問(wèn)題導(dǎo)向及成本效益的原則完善企業(yè)的整體規(guī)劃，針對(duì)于不同的單元及工廠，要建立不同層級(jí)的管理體制，進(jìn)一步明確企業(yè)的發(fā)展定位，從而更有針對(duì)性地開(kāi)展規(guī)劃和設(shè)計(jì)工作，并分步驟、分流程實(shí)施。此外，企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中，還要充分把握行業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)及當(dāng)前的企業(yè)規(guī)模，綜合考慮目前的實(shí)際情況和具體需求設(shè)定數(shù)字化轉(zhuǎn)型目標(biāo)，這樣才能在后續(xù)的環(huán)節(jié)中更具體地把握和控制。除此之外，對(duì)于其中涉及的各項(xiàng)資金投入、技術(shù)人才、合作伙伴等，也要制定出更詳細(xì)的方案，保障轉(zhuǎn)型順利。

（二）智能制造推動(dòng)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型模式

智能制造推動(dòng)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，包含多方面內(nèi)容，無(wú)論是在創(chuàng)新模式還是在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，都會(huì)涉及具體的智能制造場(chǎng)景，為企業(yè)的后續(xù)發(fā)展提供主攻方向。

1.基于數(shù)字模型的設(shè)計(jì)制造協(xié)同

在向數(shù)字化方向轉(zhuǎn)型的同時(shí)，也要積極建立更加完善的云平臺(tái)，同時(shí)，引進(jìn)更先進(jìn)的系統(tǒng)技術(shù)，這樣才能夠有效完成一些復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需求。在計(jì)算機(jī)的虛擬環(huán)境中，對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行建模，從而幫助工作人員更直觀地設(shè)計(jì)和調(diào)整，而其中涉及的仿真與虛擬影射，可更好地幫助技術(shù)人員進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新，切實(shí)提高企業(yè)整體的設(shè)計(jì)能力和效率，進(jìn)一步保證產(chǎn)品研制的成功率。

2.數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)與仿真

企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中，要積極建立基于云平臺(tái)的數(shù)字化模型庫(kù)，其中要包含一些幾何、物理等方面的特性，從而有效豐富資源信息，建立更高效的網(wǎng)絡(luò)化共享模式，相關(guān)工作人員可以完成工藝的仿真設(shè)計(jì)工作。相關(guān)管理人員在決策時(shí)，也可以使用相關(guān)軟件和技術(shù)提供的更加完善的信息支持，進(jìn)一步保障決策的正確性。在虛擬環(huán)境中，對(duì)整個(gè)制造系統(tǒng)進(jìn)行仿真優(yōu)化，工藝的過(guò)程建模也可通過(guò)一定的虛擬制造進(jìn)行驗(yàn)證，從而實(shí)現(xiàn)工藝的數(shù)字化設(shè)計(jì)工作，確保工藝流程具有較強(qiáng)的可行性，提高企業(yè)整體的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

3.智能化車(chē)間/生產(chǎn)線

企業(yè)方面要進(jìn)一步建立智能化的生產(chǎn)車(chē)間，根據(jù)具體產(chǎn)品、質(zhì)量要求及交付標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)零件進(jìn)行加工和處理，其中涉及部裝、總裝等工藝內(nèi)容，所以要對(duì)整個(gè)生產(chǎn)模式進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)，建立完善的智能化生產(chǎn)車(chē)間，實(shí)現(xiàn)高效率、高標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)目標(biāo)。對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)的各種產(chǎn)品及制造系統(tǒng)，都需要通過(guò)模擬確保運(yùn)行環(huán)境的科學(xué)、合理，通過(guò)數(shù)字化模型的建立，形成完善的數(shù)字化制造系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)備、物料等方面的資源信息互聯(lián)互通，將關(guān)鍵內(nèi)容反饋到整個(gè)系統(tǒng)模型中，從而有效實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造過(guò)程中的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)仿真功能。在制造系統(tǒng)的使用過(guò)程中，也需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的使用情況進(jìn)行評(píng)估和預(yù)測(cè)，并積極更新與優(yōu)化，不斷提高企業(yè)的生產(chǎn)力，促進(jìn)企業(yè)向智能化生產(chǎn)方向發(fā)展。

4.最優(yōu)能力配置的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同供應(yīng)鏈體系

企業(yè)要充分綜合大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，建立更加完善的網(wǎng)絡(luò)化多極協(xié)同供應(yīng)鏈體系，結(jié)合企業(yè)的產(chǎn)能要求調(diào)動(dòng)整個(gè)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，從而不僅能夠?qū)?nèi)部的資源進(jìn)行創(chuàng)新，生產(chǎn)能力也能得到有效提高，生產(chǎn)制造及服務(wù)方面的信息數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)高度共享，使企業(yè)充分利用相應(yīng)的資源和配置，有效提高企業(yè)整體的運(yùn)行效率。

（三）面向產(chǎn)品全生命周期的柔性化服務(wù)保障

目前，物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生等新興技術(shù)逐漸融入企業(yè)生產(chǎn)，部分企業(yè)在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中會(huì)使用物聯(lián)網(wǎng)互通的裝備服務(wù)整個(gè)平臺(tái)。因此，企業(yè)需要構(gòu)建更加完善的數(shù)字孿生模型，基于這項(xiàng)技術(shù)提高整體的服務(wù)保障能力，完成遠(yuǎn)程運(yùn)維、故障預(yù)測(cè)等各方面工作，從而保證企業(yè)的運(yùn)行效率。除此之外，這種完善的服務(wù)保障平臺(tái)也能有效保證產(chǎn)品全生命周期的質(zhì)量，對(duì)企業(yè)的設(shè)備維護(hù)及時(shí)做出響應(yīng)，從而降低后續(xù)的設(shè)備維修成本。

四、推動(dòng)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的建議

（一）以高水平標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)轉(zhuǎn)型

1.建立全鏈條智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系

想要有效推動(dòng)當(dāng)前制造行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，要先建立更高標(biāo)準(zhǔn)的智能體系。當(dāng)前，航空、石化、醫(yī)藥等領(lǐng)域，都需要進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型，應(yīng)從工廠系統(tǒng)的層級(jí)開(kāi)始，充分考慮企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中的產(chǎn)品需求、生命周期、價(jià)值鏈等內(nèi)容，建立符合企業(yè)發(fā)展特點(diǎn)的全鏈條智能化標(biāo)準(zhǔn)體系，進(jìn)而有效促進(jìn)企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展。

2.建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)數(shù)據(jù)流動(dòng)

企業(yè)在進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，應(yīng)建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，避免數(shù)據(jù)信息在傳遞及共享過(guò)程中出現(xiàn)不匹配的問(wèn)題。因此，鼓勵(lì)制造企業(yè)運(yùn)用更加規(guī)范的系統(tǒng)數(shù)據(jù)格式和服務(wù)接口，提高數(shù)據(jù)信息的共享效率，提高數(shù)據(jù)的使用率，使企業(yè)運(yùn)營(yíng)數(shù)字化，同時(shí)也有利于后續(xù)的更新和升級(jí)，從而有效推動(dòng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的數(shù)字化發(fā)展和建設(shè)，增強(qiáng)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

3.研制新技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)

企業(yè)要充分重視新技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用過(guò)程中涉及的一些標(biāo)準(zhǔn)，這可以有效促進(jìn)人工智能、區(qū)塊鏈等新技術(shù)的應(yīng)用效果。同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)的制定也能在一定程度上規(guī)范技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，所以企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中，要不斷完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)新模式，促進(jìn)創(chuàng)新技術(shù)的推廣和應(yīng)用，使企業(yè)更加快速地適應(yīng)市場(chǎng)化及產(chǎn)業(yè)化的需求。

（二）推進(jìn)新技術(shù)新模式的示范應(yīng)用

1.加快新技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用

企業(yè)要不斷引進(jìn)新技術(shù)，并加強(qiáng)技術(shù)方面的學(xué)習(xí)，積極開(kāi)展大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景研究，提高產(chǎn)品研發(fā)的效率和質(zhì)量。在后續(xù)的生產(chǎn)制造、銷(xiāo)售等方面，也要不斷創(chuàng)新和改進(jìn)，以促進(jìn)技術(shù)方面的創(chuàng)新和進(jìn)步。

2.推動(dòng)制造能力共享

企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中，還要積極推動(dòng)制造能力共享模式的應(yīng)用，完善資源配置。在此過(guò)程中，各企業(yè)之間也可對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)進(jìn)行交流和分享，相應(yīng)的儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ部傻玫匠浞纸涣?，從而進(jìn)一步提高企業(yè)之間的合作效率，這也是當(dāng)前數(shù)字化發(fā)展過(guò)程中非常重要的內(nèi)容。

3.實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)同

制造企業(yè)應(yīng)積極開(kāi)展供應(yīng)鏈協(xié)同管理的場(chǎng)景示范，制定和完善企業(yè)的各項(xiàng)業(yè)務(wù)流程，及時(shí)存儲(chǔ)和管理相應(yīng)的制造資源及商流信息要素，特別要重視供應(yīng)商、物流等方面的信息，盡可能地保證信息流和資金流的協(xié)同，使不同層級(jí)的部門(mén)實(shí)現(xiàn)更好的分工與合作，這也是當(dāng)前企業(yè)發(fā)展過(guò)程中有效提高工作效率的重要方式。所以需要對(duì)供應(yīng)鏈協(xié)同引起足夠重視，積極進(jìn)行場(chǎng)景的優(yōu)化和示范。

（三）注重生態(tài)建設(shè)

1.建設(shè)協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)

在智能制造的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要獲得多方面的技術(shù)支持，進(jìn)一步保證平臺(tái)的運(yùn)行效果。依托智能制造系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全過(guò)程的跟蹤監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)分析等工作，可充分結(jié)合線上運(yùn)營(yíng)及線下服務(wù)的模式，對(duì)企業(yè)未來(lái)的發(fā)展及發(fā)展的方向提供指導(dǎo)，并在進(jìn)行總體規(guī)劃及業(yè)務(wù)評(píng)估時(shí)，提供技術(shù)方面的服務(wù)。

2.培育系統(tǒng)集成商

想要促進(jìn)智能制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，需要積極完善相應(yīng)的智能制造設(shè)備，引進(jìn)并完善相應(yīng)的軟件和系統(tǒng)。因此，企業(yè)要積極培育系統(tǒng)集成商，在條件成熟的基礎(chǔ)上推廣智能工廠。相應(yīng)地，生產(chǎn)車(chē)間也可以進(jìn)行數(shù)字化的創(chuàng)新和改造，鼓勵(lì)大企業(yè)應(yīng)用智能制造設(shè)備，占據(jù)行業(yè)中的龍頭地位。

五、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的環(huán)境下，推動(dòng)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，要積極鼓勵(lì)企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，加強(qiáng)智能化技術(shù)的應(yīng)用和研發(fā)，進(jìn)而提高制造行業(yè)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

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