智能制造發(fā)展正興，數(shù)字化車間、智能工廠作為其主要載體，正通過充分發(fā)揮數(shù)據(jù)在整個制造流程中的價值而更好地適應(yīng)新的、不斷變化的外部環(huán)境，打造全連接、智能化的生態(tài)系統(tǒng)，從而以更少的成本、更高的品質(zhì)和生產(chǎn)力創(chuàng)造更可持續(xù)的未來。

　　智能制造如何實現(xiàn)？智能工廠如何布局？智能浪潮背景下，制造型企業(yè)如何完成數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型？本期內(nèi)容中，我們以智能制造實施應(yīng)用為引線，分析智能工廠典型案例，探索中小企業(yè)智能制造落地之策。

　　智能制造應(yīng)用場景

　　在制造行業(yè)，智能制造是通過設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)層、管理層和決策分析層的集成應(yīng)用，進(jìn)一步提高制造系統(tǒng)的柔性化和自動化水平，使生產(chǎn)系統(tǒng)具有更完善的判斷與適應(yīng)能力，同時也會顯著減少制造過程的物耗、能耗，提高傳統(tǒng)制造業(yè)的生產(chǎn)水平。通常情況下，行業(yè)內(nèi)智能制造的應(yīng)用有三大主要場景。

　　1）智能產(chǎn)線

　　許多行業(yè)中的企業(yè)高度依賴自動化生產(chǎn)線，例如鋼鐵、化工、制藥、食品飲料、煙草、芯片制造、電子組裝、家電、汽車整車和零部件制造等，它們利用自動化生產(chǎn)線實現(xiàn)自動化的加工、裝配和檢測。一般而言，企業(yè)采用自動化生產(chǎn)線應(yīng)該滿足以下條件：進(jìn)行生產(chǎn)的產(chǎn)品有足夠大的產(chǎn)量；產(chǎn)品設(shè)計和工藝先進(jìn)、穩(wěn)定、可靠，并在較長時間內(nèi)保持基本不變；在大批量生產(chǎn)中采用自動線能提升勞動生產(chǎn)率、穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量。智能產(chǎn)線在我國制造企業(yè)的應(yīng)用還處于起步階段，但必然是發(fā)展的方向。

　　目前，汽車、家電、軌道交通等行業(yè)的企業(yè)對生產(chǎn)和裝配線進(jìn)行自動化、智能化改造需求十分旺盛，但并非所有工序都適合進(jìn)行自動化、智能化改造。在適合進(jìn)行改造的工序上也要多引入智能化的手段，如機(jī)器視覺、RFID等實現(xiàn)智能化，而不是簡單的自動化。

　　2）數(shù)字化車間

　　由機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所牽頭組織的2015年工信部智能制造專項“數(shù)字化車間術(shù)語及通用技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)研究和試驗驗證”的《數(shù)字化車間通用技術(shù)要求》中對數(shù)字化車間進(jìn)行了說明。“數(shù)字化車間是運用精益生產(chǎn)、精益物流、可視化管理、標(biāo)準(zhǔn)化管理、綠色制造等先進(jìn)的生產(chǎn)管理理論和方法，設(shè)計和建造的現(xiàn)代化車間，具有精細(xì)化管控能力，實現(xiàn)智能化、柔性化、敏捷化的產(chǎn)品制造。數(shù)字化車間是以物理車間為基礎(chǔ)，以信息技術(shù)等為方法，用數(shù)據(jù)連接生產(chǎn)運營過程不同單元，對生產(chǎn)進(jìn)行規(guī)劃、管理、診斷和優(yōu)化，實現(xiàn)產(chǎn)品制造的高效率、低成本、高質(zhì)量。”數(shù)字化車間作為智能制造的核心單元，涉及信息技術(shù)、自動化技術(shù)、機(jī)械制造、物流管理等多個技術(shù)領(lǐng)域，其技術(shù)特征包括：數(shù)控化/自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化、集成化、可視化。

　　3）智能工廠

　　機(jī)械工程專家，中國工程院院士周濟(jì)認(rèn)為，“智能生產(chǎn)是新一代智能制造系統(tǒng)的主線，智能工廠是智能生產(chǎn)的主要載體，追求的目標(biāo)是生產(chǎn)過程的優(yōu)化，大幅度地提升生產(chǎn)系統(tǒng)的性能功能質(zhì)量和效益”。

　　智能工廠主要通過構(gòu)建智能化生產(chǎn)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化分布生產(chǎn)設(shè)施，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化。智能工廠具有自主能力，可采集、分析、判斷和規(guī)劃。它通過整體可視技術(shù)進(jìn)行推理預(yù)測，并利用仿真及多媒體技術(shù)，將實境擴(kuò)增展示設(shè)計與制造過程。此外，系統(tǒng)中各組成部分可自行組成最佳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，具備協(xié)調(diào)、重組及擴(kuò)充特性。系統(tǒng)還同時具備了自我學(xué)習(xí)、自行維護(hù)能力。綜上，智能工廠實現(xiàn)了人與機(jī)器的相互協(xié)調(diào)合作，其本質(zhì)是人機(jī)交互。

　　智能工廠建設(shè)模式

　　一般情況下，智能工廠有以下幾種不同的建設(shè)模式：

　　1）從生產(chǎn)過程數(shù)字化到智能工廠

　　在石化、鋼鐵、冶金、建材、紡織、造紙、醫(yī)藥、食品等流程制造領(lǐng)域，企業(yè)發(fā)展智能制造的內(nèi)在動力在于產(chǎn)品品質(zhì)可控，側(cè)重從生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)起步，基于品控需求從產(chǎn)品末端控制向全流程控制轉(zhuǎn)變。

　　2）從智能制造生產(chǎn)單元到智能工廠

　　在機(jī)械、汽車、航空、船舶、輕工、家用電器和電子信息等離散制造領(lǐng)域，企業(yè)發(fā)展智能制造的核心目的是拓展產(chǎn)品價值空間，側(cè)重從單臺設(shè)備自動化和產(chǎn)品智能化入手，基于生產(chǎn)效率和產(chǎn)品效能的提升實現(xiàn)價值增長。

　　3）從個性化定制到互聯(lián)工廠

　　在家電、服裝、家居等距離用戶最近的消費品制造領(lǐng)域，企業(yè)發(fā)展智能制造的重點在于充分滿足消費者多元化需求的同時實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)，側(cè)重通過互聯(lián)網(wǎng)平臺開展大規(guī)模個性定制模式創(chuàng)新。

　　以阿里集團(tuán)犀牛工廠為例，它將互聯(lián)網(wǎng)消費與制造業(yè)有機(jī)的融合在一起，通過銷售預(yù)測和柔性制造，實現(xiàn)了“定制服裝批量化生產(chǎn)”。消費者對其產(chǎn)品的個性化設(shè)計需求正在引導(dǎo)生成全新的產(chǎn)品類型，消費品行業(yè)以C2B和C2M兩種主要模式，正在倒逼企業(yè)進(jìn)行數(shù)字化變革，以適應(yīng)新需求時代所帶來的成本和效率的挑戰(zhàn)。犀牛工廠是在阿里零售生態(tài)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行制造上的創(chuàng)新。據(jù)了解，犀牛工廠強(qiáng)調(diào)由需求驅(qū)動的定制化生產(chǎn)服務(wù)，提升多品種小批量的柔性制造和敏捷交付。它并不僅僅眼于單純制造業(yè)上的升級，而是把科技互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)制造對接，把需求和生產(chǎn)打通，實現(xiàn)預(yù)測流行、以銷定產(chǎn)和柔性制造。

　　服裝產(chǎn)業(yè)是典型的感性消費產(chǎn)業(yè)，具有季節(jié)性和潮流性，快速反應(yīng)是服裝產(chǎn)業(yè)的競爭關(guān)鍵。由于互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，信息交互的快捷，服裝的流行節(jié)奏也隨之加快，小單快返成為所有服裝制造企業(yè)孜孜以求的目標(biāo)。犀牛工廠打通了從訂單、版型、工藝、排產(chǎn)以及物料調(diào)撥與流轉(zhuǎn)等個性化定制全流程的數(shù)字化系統(tǒng)，實現(xiàn)了在行業(yè)中快速翻單的能力。

　　犀牛工廠通過匹配訂單需求跟產(chǎn)能之間額關(guān)系，實現(xiàn)裁剪、部件生產(chǎn)、車縫、后整等生產(chǎn)過程的柔性化。依靠強(qiáng)大的消費互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，犀牛工廠在裁剪前可以通過大數(shù)據(jù)進(jìn)行合單裁剪，極大的提高了工作效率，縮短了產(chǎn)品交期。此外，由于個性化定制導(dǎo)致的單品訂單數(shù)量太少，犀牛工廠實現(xiàn)了多種款式在生產(chǎn)線上的混流生產(chǎn)。吊掛的調(diào)度是生產(chǎn)調(diào)度的核心算法體現(xiàn)，通過具有橋接的吊掛系統(tǒng)，實現(xiàn)具有靈活的物料路由能力進(jìn)一步實現(xiàn)了產(chǎn)線的調(diào)度和生產(chǎn)節(jié)拍的平衡，實現(xiàn)了敏捷化和柔性化。

　　犀牛工廠對于企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型具有一定的指導(dǎo)意義。工廠中體現(xiàn)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析、數(shù)字孿生等都是數(shù)字化賦能生產(chǎn)的體現(xiàn)，這樣的樣板工廠將給更多企業(yè)帶來新的思路。

　　犀牛智造CEO伍學(xué)剛也在對外的交流中表示，新制造一開始的設(shè)計理念，就是要成為數(shù)字化、智能化的制造平臺，工廠只是平臺里的一個載體。犀牛工廠的模式更類似于一個“共享工廠”，未來犀牛智能模式將對全社會開放，進(jìn)一步幫助中小工廠，提升中國制造業(yè)的競爭力。

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