王涿 付玉強
智能制造作為制造業(yè)轉型升級的重要手段受到了國家、企業(yè)的高度重視，對制造業(yè)的智能化改造勢在必行。但從哪兒起步、如何實施一直是業(yè)界積極討論的問題。筆者從智能制造對于企業(yè)的意義與作用入手，探討企業(yè)的智能制造轉型應如何規(guī)劃，如何實施，今后又將向哪些方向發(fā)展等問題。
智能制造對推動產(chǎn)業(yè)升級的三個作用
智能制造技術是在現(xiàn)代傳感技術、網(wǎng)絡技術、自動化技術、擬人化智能技術、大數(shù)據(jù)與云計算等技術的基礎上，通過智能化的感知、人機交互、決策和執(zhí)行，實現(xiàn)設計過程、制造過程和制造裝備的智能化，是信息技術、智能技術與裝備制造技術的深度融合，是把制造自動化的概念更新擴展到柔性化、智能化和高度集成化的一種生產(chǎn)方式。
那么，智能制造對于制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的作用有哪些？筆者認為主要有以下三個：
第一，智能制造是對現(xiàn)有制造業(yè)生產(chǎn)模式的提升。一方面，企業(yè)采用虛擬制造技術可以在產(chǎn)品設計階段就模擬出該產(chǎn)品的整個生產(chǎn)周期，從而更有效、經(jīng)濟、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企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)方式的轉型與生產(chǎn)效率的提升，而且通過對上游資源與下游市場的全面整合與數(shù)據(jù)共享，使原料的配送與產(chǎn)品的投放更加高效，實現(xiàn)多贏。
第二，智能制造將帶來全新的客戶體驗。智能制造的應用會促進企業(yè)實現(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。柔性制造考驗的是生產(chǎn)線和供應鏈的反應速度，以智能制造為基礎，柔性制造的科學性、經(jīng)濟性才會得到體現(xiàn)。
第三，智能制造將推進裝備制造業(yè)全面升級。通過智能制造的推進，將有智能冶金成套設備、智能石油石化成套設備、智能物流成套設備、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，加速市場普及應用，就能夠形成一個個新的經(jīng)濟增長點。冶金企業(yè)尚有較多未解決的痛點問題，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，不僅可以增強企業(yè)的綜合實力，還可以對外輸出技術或產(chǎn)品，使之成為新的產(chǎn)業(yè)。
智能制造的整體設計及實踐
筆者認為，企業(yè)在做智能制造整體設計的時候，應以價值創(chuàng)造為導向，構建整體利益最大化的智能制造系統(tǒng)。
智能制造的落腳點仍是制造，最終目的是實現(xiàn)更加科學、合理、人性化的制造，為企業(yè)創(chuàng)造更多價值，為客戶提供滿意的產(chǎn)品。在智能制造系統(tǒng)的設計階段，一是要切實落實精益管理與精益生產(chǎn)，充分梳理自身生產(chǎn)流程，對價值鏈做深入分析，識別價值創(chuàng)造的“黑洞”環(huán)節(jié)，發(fā)掘最有提升空間的創(chuàng)新點與努力方向；二是在此基礎上，引入工業(yè)傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、云平臺、大數(shù)據(jù)等手段與工具，對不確定狀態(tài)下的生產(chǎn)流程進行分析優(yōu)化，迅速形成能夠實現(xiàn)整體利益最大化的方案。二者要有機結合以實現(xiàn)各類生產(chǎn)要素的高效優(yōu)化配置。
在具體實踐的過程，企業(yè)應做到“向速度要效益”，構建持續(xù)更新的智能制造系統(tǒng)。
智能制造對于傳統(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)一的實施方案可遵循，而且對于一項體量如此龐大的改造轉型工程來說，一蹴而就并不現(xiàn)實。相對科學而穩(wěn)妥的實施步驟應該是：抓住一些已具備實施條件的改造項目，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，“小步快跑”實現(xiàn)產(chǎn)品與技術的不斷迭代。
具體來說，企業(yè)在選擇要改造的生產(chǎn)環(huán)節(jié)時，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。比如在鋼鐵冶金領域，此類的切入點有用于排產(chǎn)及預測的APS（進階生產(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；還有針對某些難于提取數(shù)據(jù)的專業(yè)領域，能顯著提高識別率的檢測診斷技術，以及與之密切相關的工業(yè)視覺系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)之間相對獨立，能夠輔助企業(yè)生產(chǎn)，解決特定問題，同時又留有通用的接口，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。上述切入點可以作為企業(yè)了解并開啟智能制造的起點，未來也將發(fā)揮重要的基礎與支撐作用。
智能制造在企業(yè)中的推進路徑
智能制造對于中小企業(yè)來說，可看作是生產(chǎn)方式的轉型，技術可以引進，也可以自行開發(fā)，系統(tǒng)并不復雜，工程也不龐大。而對于大型企業(yè)來說，智能制造是一個整合企業(yè)內(nèi)外各生產(chǎn)環(huán)節(jié)高效協(xié)調(diào)運作的平臺，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)應把握住這樣一個既能提升自身又能產(chǎn)生積極社會影響的機會。對處于不同發(fā)展階段的企業(yè)來說，可參考以下幾個步驟。
第一，與多家智能制造相關技術公司展開橫向合作，打造自身智能制造垂直整合平臺。
企業(yè)在選取切入點時應始終堅持其對價值創(chuàng)造的貢獻，以及其在上下游產(chǎn)業(yè)鏈中的契合度。在確定了切入點之后，企業(yè)應與國內(nèi)外掌握智能制造所需技術的領先公司、學校及科研院所合作，汲取每個領域最為成熟的技術，解決生產(chǎn)環(huán)節(jié)的具體問題，搭建互聯(lián)網(wǎng)平臺，實現(xiàn)生產(chǎn)過程數(shù)字化、網(wǎng)絡化，為后續(xù)深入實施智能制造夯實基礎。
第二，建立并完善專家系統(tǒng)，與大數(shù)據(jù)分析科學結合，提升智能制造高度。
把專家系統(tǒng)融入智能制造平臺是一項復雜的工程，其成敗是決定智能制造平臺成功與否的關鍵之一。對此，企業(yè)需要建立一套模型并由系統(tǒng)通過自主學習不斷完善。這項工作技術壁壘高，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)找準切入點，快速啟動智能制造項目，解決行業(yè)內(nèi)的痛點問題并筑起壁壘，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)的人才隊伍，并且與一些專業(yè)領域的設備及方案提供商建立合作機制后，一套相對成熟的智能制造系統(tǒng)就基本建成了。工業(yè)制造的共性特點是，實現(xiàn)各種生產(chǎn)場景的持續(xù)安全、穩(wěn)定、可靠運行。為了具備跨行業(yè)、跨領域推廣輸出的條件，企業(yè)仍需持續(xù)不斷地改進系統(tǒng)并適時推廣，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包含眾多細分領域的、巨大的產(chǎn)業(yè)集群，目前正處于未清晰定義的“藍海”階段，孕育著大量商機，需要自上而下進行設計，從宏觀到微觀進行研究，以創(chuàng)造價值為導向，以快速迭代為策略把理論變?yōu)閷嶋H；也需要各行各業(yè)優(yōu)秀的企業(yè)對其持續(xù)探索、不斷完善。
（王涿系鞍鋼集團經(jīng)濟發(fā)展研究院副研究員，付玉強系該院副主任研究員）
《中國冶金報》（2019年05月09日 03版三版）
