王涿 付玉強(qiáng)
智能制造作為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要手段受到了國家、企業(yè)的高度重視，對(duì)制造業(yè)的智能化改造勢(shì)在必行。但從哪兒起步、如何實(shí)施一直是業(yè)界積極討論的問題。筆者從智能制造對(duì)于企業(yè)的意義與作用入手，探討企業(yè)的智能制造轉(zhuǎn)型應(yīng)如何規(guī)劃，如何實(shí)施，今后又將向哪些方向發(fā)展等問題。
智能制造對(duì)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的三個(gè)作用
智能制造技術(shù)是在現(xiàn)代傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、擬人化智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)與云計(jì)算等技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過智能化的感知、人機(jī)交互、決策和執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程、制造過程和制造裝備的智能化，是信息技術(shù)、智能技術(shù)與裝備制造技術(shù)的深度融合，是把制造自動(dòng)化的概念更新擴(kuò)展到柔性化、智能化和高度集成化的一種生產(chǎn)方式。
那么，智能制造對(duì)于制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的作用有哪些？筆者認(rèn)為主要有以下三個(gè)：
第一，智能制造是對(duì)現(xiàn)有制造業(yè)生產(chǎn)模式的提升。一方面，企業(yè)采用虛擬制造技術(shù)可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就模擬出該產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)周期，從而更有效、經(jīng)濟(jì)、靈活地組織生產(chǎn)，確保產(chǎn)品開發(fā)周期最短、產(chǎn)品成本最低、產(chǎn)品質(zhì)量最優(yōu)、生產(chǎn)效率最高；另一方面，智能制造不僅使某個(gè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)型與生產(chǎn)效率的提升，而且通過對(duì)上游資源與下游市場(chǎng)的全面整合與數(shù)據(jù)共享，使原料的配送與產(chǎn)品的投放更加高效，實(shí)現(xiàn)多贏。
第二，智能制造將帶來全新的客戶體驗(yàn)。智能制造的應(yīng)用會(huì)促進(jìn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性制造，而柔性制造追求的是定制化。這種以客戶為導(dǎo)向、以需定產(chǎn)的方式顛覆了傳統(tǒng)大規(guī)模量產(chǎn)的生產(chǎn)模式。柔性制造考驗(yàn)的是生產(chǎn)線和供應(yīng)鏈的反應(yīng)速度，以智能制造為基礎(chǔ)，柔性制造的科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性才會(huì)得到體現(xiàn)。
第三，智能制造將推進(jìn)裝備制造業(yè)全面升級(jí)。通過智能制造的推進(jìn)，將有智能冶金成套設(shè)備、智能石油石化成套設(shè)備、智能物流成套設(shè)備、智能食品制造生產(chǎn)線、智能紡織成套裝備、智能印刷裝備等一大批智能制造裝備形成產(chǎn)業(yè)。加快這些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，加速市場(chǎng)普及應(yīng)用，就能夠形成一個(gè)個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。冶金企業(yè)尚有較多未解決的痛點(diǎn)問題，如果企業(yè)通過引入智能制造成功解決了部分或全部問題，不僅可以增強(qiáng)企業(yè)的綜合實(shí)力，還可以對(duì)外輸出技術(shù)或產(chǎn)品，使之成為新的產(chǎn)業(yè)。
智能制造的整體設(shè)計(jì)及實(shí)踐
筆者認(rèn)為，企業(yè)在做智能制造整體設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)以價(jià)值創(chuàng)造為導(dǎo)向，構(gòu)建整體利益最大化的智能制造系統(tǒng)。
智能制造的落腳點(diǎn)仍是制造，最終目的是實(shí)現(xiàn)更加科學(xué)、合理、人性化的制造，為企業(yè)創(chuàng)造更多價(jià)值，為客戶提供滿意的產(chǎn)品。在智能制造系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段，一是要切實(shí)落實(shí)精益管理與精益生產(chǎn)，充分梳理自身生產(chǎn)流程，對(duì)價(jià)值鏈做深入分析，識(shí)別價(jià)值創(chuàng)造的“黑洞”環(huán)節(jié)，發(fā)掘最有提升空間的創(chuàng)新點(diǎn)與努力方向；二是在此基礎(chǔ)上，引入工業(yè)傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)、大數(shù)據(jù)等手段與工具，對(duì)不確定狀態(tài)下的生產(chǎn)流程進(jìn)行分析優(yōu)化，迅速形成能夠?qū)崿F(xiàn)整體利益最大化的方案。二者要有機(jī)結(jié)合以實(shí)現(xiàn)各類生產(chǎn)要素的高效優(yōu)化配置。
在具體實(shí)踐的過程，企業(yè)應(yīng)做到“向速度要效益”，構(gòu)建持續(xù)更新的智能制造系統(tǒng)。
智能制造對(duì)于傳統(tǒng)制造業(yè)來說尚屬新鮮事物，各行各業(yè)也無成熟的、統(tǒng)一的實(shí)施方案可遵循，而且對(duì)于一項(xiàng)體量如此龐大的改造轉(zhuǎn)型工程來說，一蹴而就并不現(xiàn)實(shí)。相對(duì)科學(xué)而穩(wěn)妥的實(shí)施步驟應(yīng)該是：抓住一些已具備實(shí)施條件的改造項(xiàng)目，小投入、快產(chǎn)出、快切入、快見效，以節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)率等為短期目標(biāo)，“小步快跑”實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品與技術(shù)的不斷迭代。
具體來說，企業(yè)在選擇要改造的生產(chǎn)環(huán)節(jié)時(shí)，可以從來自ERP（企業(yè)資源管理）等頂層系統(tǒng)的管理數(shù)據(jù)入手，快速實(shí)現(xiàn)智能管理。與智能生產(chǎn)相比，這種方法更易著手。比如在鋼鐵冶金領(lǐng)域，此類的切入點(diǎn)有用于排產(chǎn)及預(yù)測(cè)的APS（進(jìn)階生產(chǎn)規(guī)劃及排程系統(tǒng)）、基于大數(shù)據(jù)的采購成本與銷售優(yōu)化系統(tǒng)等；還有針對(duì)某些難于提取數(shù)據(jù)的專業(yè)領(lǐng)域，能顯著提高識(shí)別率的檢測(cè)診斷技術(shù)，以及與之密切相關(guān)的工業(yè)視覺系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)之間相對(duì)獨(dú)立，能夠輔助企業(yè)生產(chǎn)，解決特定問題，同時(shí)又留有通用的接口，便于將來形成大型系統(tǒng)后將其串聯(lián)整合及根據(jù)需要加以修正。上述切入點(diǎn)可以作為企業(yè)了解并開啟智能制造的起點(diǎn)，未來也將發(fā)揮重要的基礎(chǔ)與支撐作用。
智能制造在企業(yè)中的推進(jìn)路徑
智能制造對(duì)于中小企業(yè)來說，可看作是生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)型，技術(shù)可以引進(jìn)，也可以自行開發(fā)，系統(tǒng)并不復(fù)雜，工程也不龐大。而對(duì)于大型企業(yè)來說，智能制造是一個(gè)整合企業(yè)內(nèi)外各生產(chǎn)環(huán)節(jié)高效協(xié)調(diào)運(yùn)作的平臺(tái)，不僅可以智能生產(chǎn)，而且可以智能決策、智能管理等。企業(yè)應(yīng)把握住這樣一個(gè)既能提升自身又能產(chǎn)生積極社會(huì)影響的機(jī)會(huì)。對(duì)處于不同發(fā)展階段的企業(yè)來說，可參考以下幾個(gè)步驟。
第一，與多家智能制造相關(guān)技術(shù)公司展開橫向合作，打造自身智能制造垂直整合平臺(tái)。
企業(yè)在選取切入點(diǎn)時(shí)應(yīng)始終堅(jiān)持其對(duì)價(jià)值創(chuàng)造的貢獻(xiàn)，以及其在上下游產(chǎn)業(yè)鏈中的契合度。在確定了切入點(diǎn)之后，企業(yè)應(yīng)與國內(nèi)外掌握智能制造所需技術(shù)的領(lǐng)先公司、學(xué)校及科研院所合作，汲取每個(gè)領(lǐng)域最為成熟的技術(shù)，解決生產(chǎn)環(huán)節(jié)的具體問題，搭建互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，為后續(xù)深入實(shí)施智能制造夯實(shí)基礎(chǔ)。
第二，建立并完善專家系統(tǒng)，與大數(shù)據(jù)分析科學(xué)結(jié)合，提升智能制造高度。
把專家系統(tǒng)融入智能制造平臺(tái)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，其成敗是決定智能制造平臺(tái)成功與否的關(guān)鍵之一。對(duì)此，企業(yè)需要建立一套模型并由系統(tǒng)通過自主學(xué)習(xí)不斷完善。這項(xiàng)工作技術(shù)壁壘高，需要大數(shù)據(jù)分析作為支撐，不僅需要資金、精力的投入，而且需要企業(yè)的整體協(xié)調(diào)，包括觀念、文化等方面的支持。
第三，積蓄向行業(yè)內(nèi)外橫向輸出的潛能。
企業(yè)找準(zhǔn)切入點(diǎn)，快速啟動(dòng)智能制造項(xiàng)目，解決行業(yè)內(nèi)的痛點(diǎn)問題并筑起壁壘，逐步完善大數(shù)據(jù)分析及專家系統(tǒng)，培養(yǎng)一支專業(yè)的人才隊(duì)伍，并且與一些專業(yè)領(lǐng)域的設(shè)備及方案提供商建立合作機(jī)制后，一套相對(duì)成熟的智能制造系統(tǒng)就基本建成了。工業(yè)制造的共性特點(diǎn)是，實(shí)現(xiàn)各種生產(chǎn)場(chǎng)景的持續(xù)安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。為了具備跨行業(yè)、跨領(lǐng)域推廣輸出的條件，企業(yè)仍需持續(xù)不斷地改進(jìn)系統(tǒng)并適時(shí)推廣，培養(yǎng)其將來可以向行業(yè)內(nèi)外橫向輸出的潛能。
智能制造本身就是一個(gè)包含眾多細(xì)分領(lǐng)域的、巨大的產(chǎn)業(yè)集群，目前正處于未清晰定義的“藍(lán)?！彪A段，孕育著大量商機(jī)，需要自上而下進(jìn)行設(shè)計(jì)，從宏觀到微觀進(jìn)行研究，以創(chuàng)造價(jià)值為導(dǎo)向，以快速迭代為策略把理論變?yōu)閷?shí)際；也需要各行各業(yè)優(yōu)秀的企業(yè)對(duì)其持續(xù)探索、不斷完善。
（王涿系鞍鋼集團(tuán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究院副研究員，付玉強(qiáng)系該院副主任研究員）
《中國冶金報(bào)》（2019年05月09日 03版三版）
