離散制造行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能化升級途徑分析

熊奕

（中國航發(fā)成都發(fā)動機有限公司，四川 成都 610500）

近年來，隨著科技的快速發(fā)展，人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等新一代信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用，離散制造行業(yè)也逐漸開始了數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能化升級的歷程。然而，離散制造企業(yè)要想實現(xiàn)數(shù)字化和智能化的轉(zhuǎn)型升級，企業(yè)首先需要認識到，數(shù)字化轉(zhuǎn)型不僅僅是對企業(yè)原有業(yè)務(wù)流程的簡單“翻版”，而是要從生產(chǎn)管理，到制造過程，再到服務(wù)體系，都需要通過先進的信息技術(shù)進行實質(zhì)性的改變和優(yōu)化。并且，由于離散制造業(yè)的特性，這個過程并非一蹴而就，需要企業(yè)有明確的目標，強大的執(zhí)行力，以及持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新。為此，當(dāng)前離散制造行業(yè)如何實現(xiàn)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能化升級已成為重要的研究課題。

1 離散制造行業(yè)的典型特征

首先，離散制造行業(yè)產(chǎn)品復(fù)雜性高，離散制造行業(yè)的產(chǎn)品種類繁多，從汽車、飛機到家電等都屬于此范疇，這意味著它們的設(shè)計和生產(chǎn)過程就會非常復(fù)雜，每種產(chǎn)品都可能包含上千個不同的零部件。其次，離散行業(yè)的產(chǎn)品通常是小批量、多種類生產(chǎn)。例如，汽車生產(chǎn)線上，同一個品牌的不同款型汽車在同一條生產(chǎn)線上輪流生產(chǎn)。并且，離散制造行業(yè)的生產(chǎn)周期通常比流程制造行業(yè)要長。其中，產(chǎn)品的設(shè)計、開發(fā)、試產(chǎn)和正式生產(chǎn)等各階段都需要花費大量時間。此外，離散制造行業(yè)的成本控制相比流程制造行業(yè)更困難，因為其生產(chǎn)過程涉及多個階段，且每個階段的成本都可能受到各種因素的影響。上述幾點就是離散制造行業(yè)的典型特征，也是該行業(yè)在管理和運營上需要針對性解決的問題。

2 離散制造行業(yè)應(yīng)轉(zhuǎn)型升級重要技術(shù)

2.1 制造技術(shù)

離散制造行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級對于行業(yè)的持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要，然而，要想進一步推動離散制造行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，就要重視各種新型技術(shù)的應(yīng)用，其中，制造技術(shù)作為企業(yè)發(fā)展的重要組成部分，企業(yè)要對現(xiàn)有的制造技術(shù)進行優(yōu)化。首先，企業(yè)要積極引入智能制造技術(shù)，充分利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等新科技手段，實現(xiàn)從設(shè)計、生產(chǎn)到供應(yīng)鏈管理的全流程智能化。比如，通過引入數(shù)字孿生技術(shù)，可以在計算機上創(chuàng)建產(chǎn)品的虛擬模型，然后通過對模型的測試和優(yōu)化，改進真實世界中的產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)過程。再比如，通過引入智能工廠，可以實現(xiàn)生產(chǎn)線的自動化，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。其次，企業(yè)還要增強綠色制造能力，當(dāng)前綠色發(fā)展已經(jīng)成為全球共識，離散制造業(yè)要在提升產(chǎn)品性能和服務(wù)質(zhì)量的同時，還要高度重視產(chǎn)品的環(huán)保性能，要減少在生產(chǎn)過程產(chǎn)生的污染。比如，通過優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，使用環(huán)保材料，采用清潔生產(chǎn)工藝等手段，以實現(xiàn)產(chǎn)品的綠色化?？傊?，離散制造行業(yè)要實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級，必須緊跟科技發(fā)展趨勢，實現(xiàn)生產(chǎn)方式進一步優(yōu)化，從而提升整體的制造水平和競爭力。

2.2 信息技術(shù)

離散制造行業(yè)的信息化轉(zhuǎn)型升級是當(dāng)前發(fā)展的重要目標，通過新型信息技術(shù)的應(yīng)用，可以較好地提高生產(chǎn)效率，降低成本，增強市場競爭力。為此，離散制造企業(yè)就要積極引入工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，要將工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器、網(wǎng)絡(luò)等通信技術(shù)與生產(chǎn)設(shè)備連接起來，實時收集設(shè)備運行數(shù)據(jù)并進行分析，以優(yōu)化設(shè)備管理和維護。其次，企業(yè)還要積極引采用云計算技術(shù)，利用云計算可分析企業(yè)的業(yè)務(wù)需求，以自動分配IT資源，避免傳統(tǒng)IT架構(gòu)中出現(xiàn)設(shè)備閑置和資源浪費的問題，以有效地降低成本，提高信息技術(shù)的使用效率。離散制造業(yè)在信息化轉(zhuǎn)型升級中，企業(yè)必須要根據(jù)自身業(yè)務(wù)需求，結(jié)合新型信息技術(shù)的特點，逐步實現(xiàn)全流程信息化，從而真正提升企業(yè)的競爭力。

2.3 人工智能技術(shù)

目前，離散制造行業(yè)要想更好地應(yīng)對市場競爭壓力，就要積極進行人工智能技術(shù)進行升級轉(zhuǎn)型，以提高其生產(chǎn)效率，降低成本。一方面，企業(yè)要引入智能自動化生產(chǎn)線，通過人工智能算法和機器視覺技術(shù)，實現(xiàn)生產(chǎn)線上的自動化操作，減少人工參與，進一步提高生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。另一方面，企業(yè)還要利用AI技術(shù)進行智能物料管理，運用AI技術(shù)實現(xiàn)自動化管理物料的采購、存儲和使用，這樣不僅能減少庫存成本，也能避免因物料供應(yīng)不足導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷。此外，企業(yè)傳統(tǒng)的質(zhì)量檢測方法效率及準確率較低，為此，企業(yè)要應(yīng)用人工智能進行產(chǎn)品質(zhì)量檢測，從大量數(shù)據(jù)中分析預(yù)測產(chǎn)品質(zhì)量，以提高質(zhì)檢效率和準確率。

3 離散制造行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能化升級的實踐路徑

3.1 研發(fā)模式的轉(zhuǎn)型升級

離散制造行業(yè)是以訂單為基礎(chǔ)，然后根據(jù)用戶的具體需求進行設(shè)計和生產(chǎn)的制造業(yè)，然而，面對現(xiàn)今全球化競爭，技術(shù)創(chuàng)新日趨激烈，離散制造行業(yè)需不斷對研發(fā)模式進行轉(zhuǎn)型和升級。目前，隨著大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)可以收集大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、使用數(shù)據(jù)等，而這些數(shù)據(jù)可以為企業(yè)的研發(fā)提供強大的支持，企業(yè)可以開始嘗試利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，分析歷史訂單數(shù)據(jù)，預(yù)測未來的需求，從而優(yōu)化研發(fā)策略。并且，企業(yè)還要加強與其他組織，例如，學(xué)校、研究院所的合作，形成產(chǎn)學(xué)研一體化的研發(fā)模式。通過這種方式，來獲取到最新的科研成果和技術(shù)，從而不斷提升自身的研發(fā)能力。其次，企業(yè)還要改變一次性研發(fā)成功的思維模式，應(yīng)采取快速迭代的方式，將產(chǎn)品或服務(wù)快速投入市場，然后根據(jù)用戶的反饋進行優(yōu)化調(diào)整，通過這種試錯快速迭代的模式來進一步提升研發(fā)效率。此外，離散制造行業(yè)還應(yīng)要推進智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的深度融合，實現(xiàn)從研發(fā)到制造到服務(wù)的全流程數(shù)字化，以提高公司的研發(fā)能力和響應(yīng)市場的靈活性。如前端通過數(shù)字雙券技術(shù)進行虛擬仿真測試，后端利用智能制造技術(shù)提升生產(chǎn)效率，以整體提升離散制造行業(yè)的研發(fā)質(zhì)量和效率。

3.2 運營模式的轉(zhuǎn)型升級

離散制造行業(yè)在轉(zhuǎn)型升級過程中，始終不能與智能化技術(shù)的應(yīng)用所分割開，離散企業(yè)要積極應(yīng)用新型技術(shù)加快推進企業(yè)的轉(zhuǎn)型速度。為此，在企業(yè)運營過程中，就要從多方面進行升級轉(zhuǎn)型：（1）要實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。離散制造企業(yè)可以通過引入機器人、智能設(shè)備等實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化。例如，特斯拉汽車公司大規(guī)模引入了機器人生產(chǎn)線，不僅提高了生產(chǎn)效率，還極大地降低了人工成本。離散制造企業(yè)也要積極引入機器人、智能設(shè)備，已實現(xiàn)生產(chǎn)過程中的自動化。（2）流程要數(shù)字化。企業(yè)要積極借助信息技術(shù)手段，如應(yīng)用企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)計劃、物料需求、庫存管理、成本核算等各個環(huán)節(jié)的數(shù)字化，實時掌握生產(chǎn)運營情況，提高決策效率。如中國的海爾集團，通過引入ERP系統(tǒng)，實現(xiàn)了產(chǎn)品生命周期管理，實時追蹤產(chǎn)品從設(shè)計、采購、生產(chǎn)到銷售全過程，進一步提高了企業(yè)的運營效率。（3）數(shù)據(jù)要智能化。企業(yè)要建立工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺，通過收集、分析和利用大數(shù)據(jù)，對生產(chǎn)過程進行優(yōu)化，實現(xiàn)精細化管理。如寶鋼集團，該企業(yè)在全球范圍內(nèi)構(gòu)建了一體化的工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺，通過對生產(chǎn)、銷售、質(zhì)量等全流程數(shù)據(jù)的深度挖掘和智能分析，不僅幫助企業(yè)實現(xiàn)預(yù)防性維修、優(yōu)化資源配置，同時還降低了生產(chǎn)成本，提升了服務(wù)水平。（4）業(yè)務(wù)模式的創(chuàng)新，企業(yè)要利用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)進行產(chǎn)品和服務(wù)的創(chuàng)新。例如，可通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為客戶提供智能聯(lián)網(wǎng)解決方案，從單一的制造商轉(zhuǎn)型為服務(wù)提供商?？偟膩碚f，數(shù)字化和智能化出現(xiàn)對離散制造企業(yè)產(chǎn)生了深遠的影響，企業(yè)只有將整個運營模式進行數(shù)字化、智能化的轉(zhuǎn)型升級，才能夠為以后發(fā)展開辟嶄新的篇章。

3.3 商業(yè)模式的轉(zhuǎn)型升級

離散制造行業(yè)商業(yè)模式相較傳統(tǒng)的連續(xù)制造商業(yè)模式更具復(fù)雜性和挑戰(zhàn)性，離散制造行業(yè)它在生產(chǎn)中較為傾向于個性化需求，且產(chǎn)品種類繁多、規(guī)格不一，所以，為了應(yīng)對這種情況，離散制造商業(yè)模式必然要進行數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型升級。首先，離散制造行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型就是要將所有的信息化和自動化系統(tǒng)進行全面整合，對生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)實時采集、處理和應(yīng)用，并通過大數(shù)據(jù)技術(shù)，對產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)進行分析，以實現(xiàn)精準化決策的實施。并且，對于離散企業(yè)而言，這樣的形式可以提升其生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量；對于客戶而言，可以提供更個性化的產(chǎn)品和服務(wù)。其次，離散制造行業(yè)商業(yè)模式的智能化轉(zhuǎn)型就是要實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化和智能化，比如，企業(yè)可以通過應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)，實現(xiàn)機器自我學(xué)習(xí)和決策，以提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。同時，企業(yè)還可以引入新的商業(yè)模式，例如，B2B電子商務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)等，將物理世界與虛擬世界緊密結(jié)合，以創(chuàng)新商業(yè)價值。此外，在商業(yè)模式轉(zhuǎn)型過程中，還要針對企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)、管理模式、業(yè)務(wù)流程等方面進行調(diào)整，企業(yè)需要構(gòu)建一種以數(shù)據(jù)為中心，集成創(chuàng)新、制造、服務(wù)等多元功能的新型商業(yè)模式，以更好地應(yīng)對未來的市場挑戰(zhàn)?？傊x散制造行業(yè)商業(yè)模式的數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型升級，就要推動企業(yè)從傳統(tǒng)的“制造”向“智能制造”轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)行業(yè)的創(chuàng)新能力和服務(wù)水平不斷提升，從而為社會經(jīng)濟的發(fā)展做出更大的貢獻。

3.4 制造模式的轉(zhuǎn)型升級

隨著數(shù)字化和智能化的深入發(fā)展，離散制造行業(yè)制造模式的轉(zhuǎn)型升級就需要采取一系列有效的策略來適應(yīng)新的制造環(huán)境，并將其真正轉(zhuǎn)化為競爭優(yōu)勢。首先，企業(yè)需要構(gòu)建基于信息技術(shù)和數(shù)字化工具的新型生產(chǎn)模式，引入先進的制造執(zhí)行系統(tǒng)、企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的全面數(shù)字化，以幫助企業(yè)提高生產(chǎn)效率，減少浪費，并提供更具競爭力的產(chǎn)品。其次，企業(yè)需要對自身的組織結(jié)構(gòu)和管理方式進行改革，以適應(yīng)新的制造環(huán)境。如推動組織結(jié)構(gòu)的扁平化，增強跨部門的協(xié)作，以及實施以人為本的管理方式，以提高員工的積極性和創(chuàng)新性。同時，企業(yè)還需要加強與外部環(huán)境的互動，與各方共享信息和資源。如加強與供應(yīng)商和客戶的信息交流，提高供應(yīng)鏈的透明度，以及利用大數(shù)據(jù)和AI技術(shù)，提高市場預(yù)測的準確性，以便更好地滿足客戶需求。此外，企業(yè)還需要積極引入新的技術(shù)，如機器人、3D打印、遠程監(jiān)控等，真正實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化和智能化，幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)對市場變化的響應(yīng)速度。但是，制造模式的轉(zhuǎn)型升級不是一蹴而就的過程，企業(yè)需要長期堅持，逐步深化改革，以實現(xiàn)持續(xù)的提升和發(fā)展。如在這一過程中，企業(yè)要以創(chuàng)新為驅(qū)動，積極尋求新的解決方案，以適應(yīng)日益復(fù)雜的市場環(huán)境；同時，企業(yè)還要加強內(nèi)部培訓(xùn)，提高員工的數(shù)字化素養(yǎng)，以更好地支持企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。

4 離散制造行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能化升級要點

目前，一些先進的智能關(guān)鍵技術(shù)如人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等在離散制造業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用場景，不僅提高了產(chǎn)品質(zhì)量，同時也能降低生產(chǎn)成本。但這些技術(shù)的應(yīng)用還面臨一些實際困難，比如，技術(shù)內(nèi)涵不明晰、技術(shù)研發(fā)水平參差不齊等問題。因此，離散制造企業(yè)要跨越這些技術(shù)上的壁壘，將這些高科技真正應(yīng)用到制造流程中去。其次，離散制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級還涉及到大量的數(shù)據(jù)交換，如果沒有明確的標準和安全機制，很可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)泄露、信息破壞等安全問題。因此，離散制造企業(yè)需要建立一套完善的數(shù)據(jù)管理和維護制度，如數(shù)據(jù)收集、處理、傳輸和保護等各個環(huán)節(jié)的規(guī)范操作。同時，也要針對可能出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)攻擊等信息安全問題，制定相關(guān)的預(yù)防和應(yīng)對措施，以實現(xiàn)真正意義上的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級。

5 結(jié)語

綜上所述，離散制造行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能化升級是一場全方位、深層次的變革，這一過程涉及技術(shù)應(yīng)用、企業(yè)管理等多個層面，需要企業(yè)、政策制定者、研究機構(gòu)、服務(wù)提供商等多方共同面對和解決。為此，離散制造行業(yè)在進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級過程中，要從戰(zhàn)略角度出發(fā)，立足市場需求，做好科技創(chuàng)新企業(yè)的經(jīng)營模式、產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)制造和服務(wù)等多環(huán)節(jié)工作，從而推動行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。