制造企业: 践行智能制造实现路径

　　智能制造发展正兴，数字化车间、智能工厂作为其主要载体，正通过充分发挥数据在整个制造流程中的价值而更好地适应新的、不断变化的外部环境，打造全连接、智能化的生态系统，从而以更少的成本、更高的品质和生产力创造更可持续的未来。

　　智能制造如何实现？智能工厂如何布局？智能浪潮背景下，制造型企业如何完成数字化、智能化转型？本期内容中，我们以智能制造实施应用为引线，分析智能工厂典型案例，探索中小企业智能制造落地之策。

　　智能制造应用场景

　　在制造行业，智能制造是通过设备层、网络层、管理层和决策分析层的集成应用，进一步提高制造系统的柔性化和自动化水平，使生产系统具有更完善的判断与适应能力，同时也会显著减少制造过程的物耗、能耗，提高传统制造业的生产水平。通常情况下，行业内智能制造的应用有三大主要场景。

　　1）智能产线

　　许多行业中的企业高度依赖自动化生产线，例如钢铁、化工、制药、食品饮料、烟草、芯片制造、电子组装、家电、汽车整车和零部件制造等，它们利用自动化生产线实现自动化的加工、装配和检测。一般而言，企业采用自动化生产线应该满足以下条件：进行生产的产品有足够大的产量；产品设计和工艺先进、稳定、可靠，并在较长时间内保持基本不变；在大批量生产中采用自动线能提升劳动生产率、稳定性和产品质量。智能产线在我国制造企业的应用还处于起步阶段，但必然是发展的方向。

　　目前，汽车、家电、轨道交通等行业的企业对生产和装配线进行自动化、智能化改造需求十分旺盛，但并非所有工序都适合进行自动化、智能化改造。在适合进行改造的工序上也要多引入智能化的手段，如机器视觉、RFID等实现智能化，而不是简单的自动化。

　　2）数字化车间

　　由机械工业仪器仪表综合技术经济研究所牵头组织的2015年工信部智能制造专项“数字化车间术语及通用技术要求标准研究和试验验证”的《数字化车间通用技术要求》中对数字化车间进行了说明。“数字化车间是运用精益生产、精益物流、可视化管理、标准化管理、绿色制造等先进的生产管理理论和方法，设计和建造的现代化车间，具有精细化管控能力，实现智能化、柔性化、敏捷化的产品制造。数字化车间是以物理车间为基础，以信息技术等为方法，用数据连接生产运营过程不同单元，对生产进行规划、管理、诊断和优化，实现产品制造的高效率、低成本、高质量。”数字化车间作为智能制造的核心单元，涉及信息技术、自动化技术、机械制造、物流管理等多个技术领域，其技术特征包括：数控化/自动化、数字化、网络化、系统化、集成化、可视化。

　　3）智能工厂

　　机械工程专家，中国工程院院士周济认为，“智能生产是新一代智能制造系统的主线，智能工厂是智能生产的主要载体，追求的目标是生产过程的优化，大幅度地提升生产系统的性能功能质量和效益”。

　　智能工厂主要通过构建智能化生产系统、网络化分布生产设施，实现生产过程的智能化。智能工厂具有自主能力，可采集、分析、判断和规划。它通过整体可视技术进行推理预测，并利用仿真及多媒体技术，将实境扩增展示设计与制造过程。此外，系统中各组成部分可自行组成最佳系统结构，具备协调、重组及扩充特性。系统还同时具备了自我学习、自行维护能力。综上，智能工厂实现了人与机器的相互协调合作，其本质是人机交互。

　　智能工厂建设模式

　　一般情况下，智能工厂有以下几种不同的建设模式：

　　1）从生产过程数字化到智能工厂

　　在石化、钢铁、冶金、建材、纺织、造纸、医药、食品等流程制造领域，企业发展智能制造的内在动力在于产品品质可控，侧重从生产数字化建设起步，基于品控需求从产品末端控制向全流程控制转变。

　　2）从智能制造生产单元到智能工厂

　　在机械、汽车、航空、船舶、轻工、家用电器和电子信息等离散制造领域，企业发展智能制造的核心目的是拓展产品价值空间，侧重从单台设备自动化和产品智能化入手，基于生产效率和产品效能的提升实现价值增长。

　　3）从个性化定制到互联工厂

　　在家电、服装、家居等距离用户最近的消费品制造领域，企业发展智能制造的重点在于充分满足消费者多元化需求的同时实现规模经济生产，侧重通过互联网平台开展大规模个性定制模式创新。

　　以阿里集团犀牛工厂为例，它将互联网消费与制造业有机的融合在一起，通过销售预测和柔性制造，实现了“定制服装批量化生产”。消费者对其产品的个性化设计需求正在引导生成全新的产品类型，消费品行业以C2B和C2M两种主要模式，正在倒逼企业进行数字化变革，以适应新需求时代所带来的成本和效率的挑战。犀牛工厂是在阿里零售生态的基础上，进行制造上的创新。据了解，犀牛工厂强调由需求驱动的定制化生产服务，提升多品种小批量的柔性制造和敏捷交付。它并不仅仅眼于单纯制造业上的升级，而是把科技互联网和传统制造对接，把需求和生产打通，实现预测流行、以销定产和柔性制造。

　　服装产业是典型的感性消费产业，具有季节性和潮流性，快速反应是服装产业的竞争关键。由于互联网的发展，信息交互的快捷，服装的流行节奏也随之加快，小单快返成为所有服装制造企业孜孜以求的目标。犀牛工厂打通了从订单、版型、工艺、排产以及物料调拨与流转等个性化定制全流程的数字化系统，实现了在行业中快速翻单的能力。

　　犀牛工厂通过匹配订单需求跟产能之间额关系，实现裁剪、部件生产、车缝、后整等生产过程的柔性化。依靠强大的消费互联网数据，犀牛工厂在裁剪前可以通过大数据进行合单裁剪，极大的提高了工作效率，缩短了产品交期。此外，由于个性化定制导致的单品订单数量太少，犀牛工厂实现了多种款式在生产线上的混流生产。吊挂的调度是生产调度的核心算法体现，通过具有桥接的吊挂系统，实现具有灵活的物料路由能力进一步实现了产线的调度和生产节拍的平衡，实现了敏捷化和柔性化。

　　犀牛工厂对于企业数字化转型具有一定的指导意义。工厂中体现的数据采集、数据可视化、数据分析、数字孪生等都是数字化赋能生产的体现，这样的样板工厂将给更多企业带来新的思路。

　　犀牛智造CEO伍学刚也在对外的交流中表示，新制造一开始的设计理念，就是要成为数字化、智能化的制造平台，工厂只是平台里的一个载体。犀牛工厂的模式更类似于一个“共享工厂”，未来犀牛智能模式将对全社会开放，进一步帮助中小工厂，提升中国制造业的竞争力。

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