智能制造：多重困境與五大難點(diǎn)

發(fā)布時(shí)間：2022-06-24

當(dāng)前，我國(guó)制造業(yè)面臨著異常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，在這種背景下，制造企業(yè)如何實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)？推進(jìn)智能制造成為重要的途徑。然而，我國(guó)制造企業(yè)在推進(jìn)智能制造過程中面臨著諸多難點(diǎn)問題。

01概念滿天飛，技術(shù)一大堆

從“工業(yè)4.0”的熱潮開始，智能制造、CPS、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（平臺(tái)）、企業(yè)上云、工業(yè)APP、人工智能、工業(yè)大數(shù)據(jù)、數(shù)字工廠、數(shù)字經(jīng)濟(jì)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型、C2B（C2M）等概念接踵而至，對(duì)于大多數(shù)制造企業(yè)而言，可以說是眼花繚亂、無(wú)所適從。

智能制造涉及的技術(shù)非常多，例如云計(jì)算、邊緣計(jì)算、RFID、工業(yè)機(jī)器人、機(jī)器視覺、立體倉(cāng)庫(kù)、AGV、虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、三維打印/增材制造、工業(yè)安全、TSN（時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)）、深度學(xué)習(xí)、Digital twin、MBD、預(yù)測(cè)性維護(hù)......讓企業(yè)目不暇接。這些技術(shù)看起來(lái)都很美，但如何應(yīng)用，如何取得實(shí)效？很多企業(yè)還不得而知。

02摸著石頭過河

企業(yè)在推進(jìn)智能制造過程中缺乏相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，目前，制造企業(yè)存在三種類型的孤島，即信息孤島、自動(dòng)化孤島、信息系統(tǒng)與自動(dòng)化系統(tǒng)之間的孤島。此外，許多企業(yè)缺乏統(tǒng)一的部門來(lái)系統(tǒng)規(guī)劃和推進(jìn)企業(yè)智能制造進(jìn)程。在實(shí)際推進(jìn)智能制造的過程中，企業(yè)也仍然是頭痛醫(yī)頭，缺乏章法。

03理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感

推進(jìn)智能制造，前景很美好。但是絕大多數(shù)制造企業(yè)利潤(rùn)率很低，缺乏自主資金投入。一些國(guó)有企業(yè)和大型民營(yíng)企業(yè)可以爭(zhēng)取到各級(jí)政府的資金扶持，但大多數(shù)的中小企業(yè)只能“隔岸觀火”，自力更生。企業(yè)在智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)過程中，大屏幕指揮中心是必須有的，大量采用機(jī)器人的自動(dòng)化生產(chǎn)線是必須建的，MES系統(tǒng)更是必不可少的。但至于究竟能否取得實(shí)效，就只有企業(yè)“冷暖自知”。

04自動(dòng)化、數(shù)字化還是智能化？

在推進(jìn)智能制造過程中，不少企業(yè)對(duì)于建立無(wú)人工廠、黑燈工廠躍躍欲試，認(rèn)為這些就是智能工廠。而實(shí)際上，高度自動(dòng)化是“工業(yè)3.0”的理念。

對(duì)于大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，國(guó)外優(yōu)秀企業(yè)早已實(shí)現(xiàn)無(wú)人工廠。例如，日本FANUC全自動(dòng)裝配伺服電機(jī)，可以做到40秒生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品，但其前提是生產(chǎn)的產(chǎn)品需要做到標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，以及擁有面向自動(dòng)化裝配的設(shè)計(jì)，將需要用線纜進(jìn)行插裝的結(jié)構(gòu)改為插座式的結(jié)構(gòu)。

從技術(shù)和管理的角度來(lái)看，中國(guó)制造向中國(guó)智造轉(zhuǎn)變還存在五大難點(diǎn)：

1?智能制造是基于新的物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等數(shù)字化技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)的深度融合，貫穿于設(shè)計(jì)、供應(yīng)、生產(chǎn)制造、服務(wù)等整個(gè)供應(yīng)鏈制造、運(yùn)營(yíng)和管理環(huán)節(jié)。因此，智能制造包含兩個(gè)系統(tǒng)工程，一個(gè)是智能制造技術(shù)（制造技術(shù)和信息技術(shù)）整合的系統(tǒng)工程，另一個(gè)是管理的系統(tǒng)工程。目前，這兩個(gè)系統(tǒng)工程不僅是中國(guó)企業(yè)面臨的問題，歐美企業(yè)也同樣面臨這個(gè)問題。

2?裝備制造業(yè)仍然是瓶頸，跟不上智能制造發(fā)展的要求。智能制造最終還是要落到制造技術(shù)和裝備上，雖然我國(guó)在互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等數(shù)字化技術(shù)以及5G深入應(yīng)用上處于優(yōu)勢(shì)地位，但在制造執(zhí)行單元——機(jī)床方面，我國(guó)與歐美日相比還存在很大的差距。

3?基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)深度開發(fā)不受控。企業(yè)要實(shí)現(xiàn)智能制造，需要MES和ERP等兩個(gè)基礎(chǔ)系統(tǒng)平臺(tái)。而我國(guó)還沒有相關(guān)自主研發(fā)的軟件平臺(tái)，系統(tǒng)平臺(tái)要依賴于歐美，因此在深度定制開發(fā)上受到限制。

4?算法開發(fā)。智能制造需要基于數(shù)據(jù)并充分挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值而實(shí)現(xiàn)自決策、自管理、自學(xué)習(xí)，從數(shù)據(jù)源采集、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)、數(shù)據(jù)分析到自行診斷、自動(dòng)反饋、自動(dòng)調(diào)整控制，過程離不開算法開發(fā)。而算法開發(fā)是一個(gè)多元跨界和交叉學(xué)科的工作，既要求對(duì)業(yè)務(wù)有深入理解，又要求有IT技術(shù)思維。目前，我國(guó)在算法開發(fā)的資源上還存在很大差距。

5?管理和組織的變革。一方面，智能制造基于數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)端對(duì)端、信息充分共享、管理平臺(tái)化，打破了企業(yè)原有金字塔管理體制結(jié)構(gòu)。因此來(lái)自原有權(quán)力結(jié)構(gòu)擁有者的變革阻力會(huì)很大，往往他們掌握了決策權(quán)，導(dǎo)致智能制造的資源投入不到位。另一方面，管理方式會(huì)因信息平臺(tái)化而發(fā)生改變，個(gè)體和任務(wù)小團(tuán)隊(duì)的自管理、自決策機(jī)制會(huì)越來(lái)越普遍，但是，目前還沒有找到比較好的組織管理方式及組織文化。

基于以上原因，智能制造還有很長(zhǎng)一段路需要走。其中有三點(diǎn)亟須創(chuàng)新和突破：

一是在技術(shù)上需要自主研發(fā)，突破裝配和軟件技術(shù)的瓶頸，同時(shí)關(guān)注整個(gè)生態(tài)鏈中的核心技術(shù)。

二是在管理上需要推動(dòng)組織和管理的變革，以適應(yīng)信息技術(shù)帶來(lái)的管理變化。

三是在智能化道路上需要引入系統(tǒng)工程、頂層設(shè)計(jì)，才有可能實(shí)現(xiàn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和組織管理三者的深度融合。