智能(néng)制造不僅僅是自動化(huà)與信息化(huà)

智能(néng)制造概念随着“工業4.0”和“中國制造2025”的提出被日益熱炒，衆說(shuō)紛纭，做軟件的說(shuō)智能(néng)制造就(jiù)是信息化(huà)、數字化(huà)，做硬件的說(shuō)智能(néng)制造就(jiù)是自動化(huà)，或者是信息化(huà)＋自動化(huà)，其實這(zhè)些(xiē)都不是真正的智能(néng)制造。

如(rú)果說(shuō)互聯網改變了(le)人(rén)們的消費模式，那麽智能(néng)制造将徹底改變生(shēng)産模式，重構整個(gè)價值鏈的實現(xiàn)方式，她所帶來(lái)的影響要比消費領域的互聯網大上(shàng)十倍甚至上(shàng)百倍，一(yī)個(gè)僅僅是在價值流通環節實現(xiàn)了(le)信息連接，而另一(yī)個(gè)要在價值創造環節實現(xiàn)信息連接。這(zhè)裏不僅涉及到人(rén)與人(rén)的信息溝通，還涉及到人(rén)與設備、人(rén)與産品、設備與設備、設備與産品的信息溝通，即所謂的信息物理(lǐ)（CPS）融為(wèi)一(yī)體(tǐ)，做到萬物相聯。

那麽究竟什(shén)麽是智能(néng)制造呢(ne)？

美國在2016年剛剛通過的法案中定義智能(néng)制造如(rú)下(xià)：

在信息、自動化(huà)、監測、計算(suàn)、傳感、建模和網絡方面的先進技術：

1、數字模拟制造生(shēng)産線、計算(suàn)機操控的制造設備、生(shēng)産線狀态的監控和交互、全生(shēng)産過程中能(néng)源消耗和效率的管理(lǐ)及優化(huà)。

2、廠房(fáng)能(néng)源效率的建模、模拟和優化(huà)。

3、監測和優化(huà)建築的節能(néng)性能(néng)。

4、産品能(néng)源效率及可持續化(huà)性能(néng)的建模、模拟和優化(huà)，包括使用數字模型和增材制造加強産品的設計。

5、将制造産品連入網絡以監控和優化(huà)網絡性能(néng)，包括自動化(huà)網絡操作(zuò)。

6、供應鏈網絡的數字化(huà)連接。

在我看來(lái)，美國的定義過于強調了(le)智能(néng)制造的技術層面，如(rú)果我們站(zhàn)在整個(gè)社會、整個(gè)企業的角度來(lái)看如(rú)何為(wèi)客戶創造價值，我認為(wèi)智能(néng)制造是“通過信息、自動化(huà)、監測、計算(suàn)、傳感、建模和網絡方面的先進技術，實現(xiàn)産品全生(shēng)命周期的設計和連接”。信息、自動化(huà)、監測、計算(suàn)、傳感、建模和網絡方面隻是技術手段，最終目的是要實現(xiàn)産品全生(shēng)命周期的設計和連接。

想象一(yī)下(xià)，在這(zhè)些(xiē)先進技術手段的支撐下(xià)，産品從設計到制造交付乃至售後服務(wù)的價值鏈和業務(wù)模式将重新(xīn)被定義。

首先需要研究客戶的個(gè)性化(huà)需求特征，比如(rú)衣服的顔色、尺寸，汽車的座椅、内飾等，在設計的時(shí)候進行規劃，用模塊化(huà)設計來(lái)匹配個(gè)性化(huà)選擇特征，以及CBB共享零組件結構來(lái)實現(xiàn)樂(yuè)高玩(wán)具式的個(gè)性化(huà)選擇。從某種程度上(shàng)來(lái)說(shuō)，完全意義上(shàng)的個(gè)性化(huà)是無法實現(xiàn)的或者實現(xiàn)成本非常高，除非是3D打印，但(dàn)也(yě)會受制于材質。當然，這(zhè)些(xiē)需求轉換為(wèi)設計的過程都被技術手段PLM數字化(huà)了(le)，可以通過仿真模拟測試并傳送給客戶确認。

然後開始規劃生(shēng)産過程，通過ERP将信息流和物流進行整體(tǐ)統籌協調，整個(gè)供應鏈流程仍然需要規劃設計，從客戶需求的管理(lǐ)到計劃體(tǐ)系的執行，乃至供應商(shāng)的選擇和布局等等。如(rú)果沒有合理(lǐ)設計，信息流和物流就(jiù)會在個(gè)性化(huà)定制的過程中變得日益複雜，直至崩潰。就(jiù)算(suàn)物聯網能(néng)實現(xiàn)，這(zhè)個(gè)成本也(yě)會非常高，因為(wèi)既要保證物料準時(shí)達到生(shēng)産線，又要避免過高的庫存占用資源。如(rú)果物流設計不合理(lǐ)，過于離散、搬運距離長、路(lù)線交叉逆行等，傳感器(qì)以及運輸的成本等将直線上(shàng)升。例如(rú)，一(yī)家知名的物流巨頭就(jiù)通過合理(lǐ)設計路(lù)線（如(rú)所有車輛都是右轉行駛）極大地降低(dī)了(le)紅(hóng)燈等待時(shí)間(jiān)，從而降低(dī)物流成本。

接下(xià)來(lái)就(jiù)是個(gè)性化(huà)生(shēng)産的過程，這(zhè)裏仍然需要生(shēng)産流程的設計。如(rú)同你乘飛機時(shí)托運行李的自動分(fēn)揀線一(yī)樣，每秒(miǎo)5米的高速運作(zuò)分(fēn)揀生(shēng)産，生(shēng)産流程被整個(gè)連接起來(lái)實現(xiàn)連續均衡生(shēng)産，而不是每個(gè)工序斷斷續續的生(shēng)産，這(zhè)也(yě)就(jiù)是精益生(shēng)産所要先做好(hǎo)(hǎo)的工作(zuò)。比自動分(fēn)揀線複雜的是，産品生(shēng)産并不隻有一(yī)個(gè)工序，通常是幾十甚至上(shàng)千道工序。如(rú)果沒有精益布局的設計，在生(shēng)産流程上(shàng)根據工藝過程實現(xiàn)物理(lǐ)上(shàng)的連接，智能(néng)制造的成本會呈幾何倍數上(shàng)升，特别是在裝備、家電、汽車、機械、航空航天、電子(zǐ)等離散型行業，每個(gè)工序做完去到下(xià)個(gè)工序都要做無數個(gè)選擇，當你通過精益生(shēng)産将所有工序連接起來(lái)後，每個(gè)工序的選擇會減少到很少的個(gè)位數，傳感器(qì)、自動化(huà)以及建模等成本會極大降低(dī)。

最後，産品生(shēng)産出來(lái)交付到客戶手中，客戶在使用過程中的産品數據通過網絡發送回制造商(shāng)，制造商(shāng)通過這(zhè)些(xiē)産品使用大數據，分(fēn)析客戶的使用習慣，優化(huà)産品設計，也(yě)可遠(yuǎn)程調整産品參數，提高使用性能(néng)，降低(dī)使用和維護成本。這(zhè)在飛機發動機上(shàng)已經實現(xiàn)，GE通過飛機引擎工業互聯網大數據分(fēn)析，幫助運營145架飛機、單月(yuè)(yuè)執行1．6萬個(gè)航班的歐洲大型航空公司意大利航空（Alitalia）一(yī)年節約了(le)1500萬美元的燃油成本，由硬件供應商(shāng)轉型為(wèi)增值服務(wù)供應商(shāng)。

所以說(shuō)，智能(néng)制造并不隻是簡單的信息、自動化(huà)、監測、計算(suàn)、傳感等先進技術的應用，她需要先行規劃設計，目标是實現(xiàn)産品全生(shēng)命周期的連接。如(rú)果沒有規劃設計，你會發現(xiàn)這(zhè)些(xiē)信息系統、自動化(huà)、監測、計算(suàn)、傳感等各自為(wèi)政，根本無法融為(wèi)一(yī)體(tǐ)發揮作(zuò)用，我們經常看到很多企業上(shàng)了(le)幾個(gè)到幾十個(gè)各種各樣的IT系統，結果都變成了(le)信息孤島，數據無法共享用于分(fēn)析決策。自動化(huà)投資很高，結果标準化(huà)沒做好(hǎo)(hǎo)很多産品用不上(shàng)，利用率低(dī)，10年也(yě)收不回投資。更别提人(rén)－産品－設備－數據之間(jiān)的互聯互通，這(zhè)些(xiē)生(shēng)産資源各自都是孤立設計的，從未被作(zuò)為(wèi)整體(tǐ)來(lái)考慮。在這(zhè)種情況下(xià)，即使技術再先進也(yě)無法實現(xiàn)真正的智能(néng)制造。

未來(lái)20年，智能(néng)制造将給制造業帶來(lái)颠覆性的變革，随着人(rén)口紅(hóng)利的消退，制造業必須實現(xiàn)效率的翻倍和成本的減半才可支撐經濟的良性發展。對于大部分(fēn)中國企業來(lái)說(shuō)，通過精益思想重新(xīn)規劃研發－采購(gòu)－生(shēng)産－營銷－售後的價值鏈流程和業務(wù)模式可實現(xiàn)效率和成本的業績提升30－50％，剩下(xià)的則可通過智能(néng)制造來(lái)實現(xiàn)。

上(shàng)海先予工業自動化(huà)設備有限公司是一(yī)家集非标制定、研發、生(shēng)産、銷售、工程服務(wù)為(wèi)一(yī)體(tǐ)的工業裝備制造企業。公司以自主核心技術和系統集成優勢為(wèi)依托，針對企業用戶在生(shēng)産過程控制中的各種複雜控制要求，采用DCS和PLC等控制系統為(wèi)企業量身(shēn)定制，技術先進、可靠性高、經濟實用的電氣和自動化(huà)控制，生(shēng)産，輸送，包裝、清洗系統，提供完整的非标制定自動化(huà)生(shēng)産解決方案，從而有效為(wèi)企業降低(dī)勞動力成本、提高品質、提升效率。