王涿
（鞍鋼集團有限公司）
摘 要：智能制造作為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要手段受到了國家及企業(yè)層面的高度重視，對于制造業(yè)的智能化改造勢在必行，但從何起步、如何實施一直是業(yè)界積極討論的問題。本文試圖從智能制造對于企業(yè)的意義與作用入手，探討了企業(yè)的智能制造轉(zhuǎn)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，以希對相關企業(yè)有所啟發(fā)。
關鍵字：大型企業(yè)；智能制造路徑；中國制造2025
1 智能制造的意義與作用
1.1 智能制造的意義
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。
1.2 智能制造對于制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的作用
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，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、靈活的組織生產(chǎn)，實現(xiàn)了產(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)效率最高的保證；另一方面，智能制造不僅是某個企業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)型與生產(chǎn)效率的提升，更是對企業(yè)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，智能制造將會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)的方式顛覆的是傳統(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，智能制造將會推進裝備制造業(yè)全面升級。通過智能制造的推進，將會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，加速普及市場應用，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，如果有企業(yè)通過引入智能制造成功解決了部分或全部問題，不僅可以提升企業(yè)的綜合實力，還可以對外輸出技術或產(chǎn)品，使之成為企業(yè)里新的產(chǎn)業(yè)。
2 智能制造的設計與實踐
2.1 以價值創(chuàng)造為導向，構(gòu)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?qū)崿F(xiàn)整體利益最大化的方案。上述二者要有機結(jié)合以實現(xiàn)各類生產(chǎn)要素的高效優(yōu)化配置。
2.2 向速度要效益，構(gòu)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(zhuǎn)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，此類的契入點有：用于排產(chǎn)及預測的APS、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，輔助企業(yè)生產(chǎn)，解決特定問題，但這些系統(tǒng)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。上述契入點可以作為企業(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。
3 智能制造在企業(yè)中的發(fā)展路徑
智能制造對于中小企業(yè)來說，可看做是生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)型，技術可以引入，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)，還可以智能決策、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。
3.1 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)在選取契入點時應始終堅持其對于價值創(chuàng)造的貢獻度，以及其在上下游產(chǎn)業(yè)鏈中的契合度，在確定了契入點之后企業(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，也賦予該技術發(fā)揮及改進的空間，解決生產(chǎn)環(huán)節(jié)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，提高與其他企業(yè)拉開實力差距的壁壘為后續(xù)深入實施智能制造及對外輸出夯實基礎。
3.2 建立并完善專家系統(tǒng)，重視算法、算力與數(shù)據(jù)價值
專家系統(tǒng)是決定智能制造平臺的關鍵核心之一。把專家系統(tǒng)融入智能制造平臺，是一項復雜的工程，需要建立一套模型并由系統(tǒng)不斷學習完善，技術壁壘高，要以大數(shù)據(jù)分析作為支撐。而大數(shù)據(jù)分析的核心就是對于數(shù)據(jù)的算法，鋼鐵企業(yè)全流程數(shù)據(jù)采集涉及不同的硬件、接口、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式、時空以及控制和管理模式，數(shù)據(jù)量極大，關系及其復雜，但數(shù)據(jù)承載著的知識具有重大的價值。在數(shù)據(jù)挖掘方面，算法及運算能力決定了智能制造平臺的成敗，要經(jīng)過詳細規(guī)劃，建立研究試點，避免對數(shù)據(jù)暫不處理或簡單處理以及“數(shù)據(jù)垃圾”的問題，但究竟是從“窄而深”的數(shù)據(jù)開始，還是從“寬而薄”的數(shù)據(jù)開始？取決于企業(yè)的客觀需求和實際狀況，沒有定式。
3.3 大力發(fā)展工業(yè)軟件平臺，向行業(yè)內(nèi)外橫向輸出
目前，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)自動化硬件基本都是國外公司的產(chǎn)品。軟件方面，要么是國外引進不可二次開發(fā)；要么是國內(nèi)企業(yè)自主研發(fā)但在標準化、可移植化方面做的不夠限制了推廣。因此，我國大型鋼鐵企業(yè)，可以嘗試構(gòu)建鋼鐵工業(yè)軟件平臺以及開發(fā)工業(yè)軟件。以自身為主體，結(jié)合大學、科研院所的研究成果，在提高軟件產(chǎn)品的成熟度方面下功夫，開發(fā)適用于自身并且易于移植到其他鋼鐵企業(yè)的工業(yè)軟件，逐步掌握鋼鐵企業(yè)智能制造的核心技術，打造示范工程、樣板工程，并且引領其他鋼鐵企業(yè)在自身的設計框架下發(fā)展智能制造，實現(xiàn)技術輸出，打造新興產(chǎn)業(yè)，也為將來聯(lián)合更多企業(yè)協(xié)同制造打好堅實的基礎。很多企業(yè)已經(jīng)意識到了這一點，比如高效軋制國家工程研究中心、上海寶信軟件股份有限公司、中冶賽迪工程技術股份有限公司等機構(gòu)已經(jīng)擁有這類可移植、可重用的產(chǎn)品，只是還需要進一步完善、優(yōu)化和提升。
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，需要自上而下地設計，從宏觀到微觀地研究，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，領導重視、全局配合，爭取早日實現(xiàn)企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和“中國制造2025”的宏偉目標。