智能制造,源于人工智能的研究。如今,越來越多的傳統(tǒng)制造商們將智能制造作為企業(yè)轉型與升級的方向。毋庸置疑,在自動化技術、人工智能、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術的推動下,智能制造儼然已成為中國制造業(yè)轉型升級的“新動能”。
目前,制造業(yè)的生產能力已日趨飽和,甚至在部分行業(yè)領域和地區(qū)出現(xiàn)產能過剩。我國以及歐美日等制造大國在為傳統(tǒng)制造業(yè)尋求出路過程中,均將智能制造作為傳統(tǒng)制造業(yè)的升級轉型方向。
在傳統(tǒng)制造業(yè)模式下,工業(yè)化生產與個性化產品需求是一對難以調和的矛盾。智能制造將有效解決規(guī)模化工業(yè)生產與個性化定制產品之間的矛盾,實現(xiàn)由傳統(tǒng)制造企業(yè)批量化生產向個性化、定制的轉型,剔除了傳統(tǒng)商業(yè)模式下的產成品庫存和銷售環(huán)節(jié),順應了下游客戶需求決定上游生產供給的全新商業(yè)運營邏輯。智能制造是制造業(yè)的未來發(fā)展趨勢和升級轉型的方向,其在實體經濟中的應用可推動制造業(yè)生產效率的提升,促使企業(yè)孕育全新的商業(yè)模式,并使企業(yè)在市場競爭中具備持續(xù)經營能力和更強的經營活力。
一、智能制造的特征
智能制造是以數(shù)字化信息為驅動力,由智能化系統(tǒng)、智能化機器和人共同組成并相互協(xié)作,可以根據(jù)生產需求自動完成全流程制造任務,并具備實時的自主分析、判斷、應變和調整的能力,以匹配不斷變化的生產需求,并實現(xiàn)柔性生產的新型制造模式。
(一)以標準化數(shù)據(jù)信息為基礎
智能制造的基礎 是信息,即數(shù)據(jù)化的生產信息,包括訂單、原材料、流程工序、加工細節(jié)、質檢標準、包裝出庫、物流配送等覆蓋全部生產流程的數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)化的生產信息將智能系統(tǒng)、智能設備、人以及物料產品聯(lián)系在一起,成為生產流程中各個要素之間通用的語言,并能夠互聯(lián)互通、交換信息和指令,從而高效協(xié)作完成產品制造。數(shù)據(jù)信息是智能制造的核心驅動因素,由此將傳統(tǒng)制造業(yè)的能源驅動型制造升級為信息驅動型的智能制造。
(二)以智能系統(tǒng)為核心
在智能制造中,智能化系統(tǒng)充當“大腦”的作用,智能化機械設備充當“手”、“眼”、“耳”的作用。因此,智能系統(tǒng)是生產線“智能”的來源和核心。智能系統(tǒng)具備自主的統(tǒng)籌、指揮、調整、協(xié)調整個生產流程的智能化邏輯能力,將數(shù)據(jù)信息通過縝密、精確和大量的預設邏輯進行運算處理后形成工作指令,指揮智能設備進行高效、合理、自動化的生產制造,并且可以根據(jù)外部訂單需求的實時變化自主應變,完成差異化的生產任務。
二、智能制造的比較優(yōu)勢
智能制造與傳統(tǒng)制造業(yè)相比,具有智能性、自治性、協(xié)作性和柔性的特征。由此,智能制造的整個生產流程具有生產可調節(jié)、物料可識別、需求可變通、過程可監(jiān)測的比較優(yōu)勢。而這樣的比較優(yōu)勢可為制造業(yè)企業(yè)的生產和管理帶來質的提升。
(一)智能性
智能制造所應用的信息化系統(tǒng)是以縝密、精確、大規(guī)模的邏輯和算法為基礎的智能系統(tǒng),具備根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)進行自主分析、推理、判斷的能力,面對故障具備自主診斷和修復的能力。智能系統(tǒng)在工業(yè)生產中的應用源于數(shù)十年來信息工程、軟件工程、人工智能領域對算法、計算能力、存儲能力等方面的提升和發(fā)展。
(二)自治性
智能制造可以對自身的生產行為作出規(guī)劃和決策,并根據(jù)外部條件(如訂單需求、生產任務、產品要求、原料零件)的變化作出相應的調整和反應。
(三)協(xié)作性
智能制造中各個智能系統(tǒng)、智能設備之間可以相互發(fā)送、請求數(shù)據(jù)或指令,在特定的邏輯安排下最高效、最合理地共同完成一個完整的生產任務,甚至在實現(xiàn)智能制造的企業(yè)之間(如上下游企業(yè))也可打破邊界實現(xiàn)協(xié)作生產。
(四)柔性
柔性生產是以自主分析判斷、自主調整和高度協(xié)同為核心的彈性生產能力。由此,智能制造與傳統(tǒng)制造相比,對于快速變化的市場需求和生產訂單有更強的適應能力和應變能力。
三、智能制造的發(fā)展空間
制造業(yè)經歷了三次工業(yè)革命,為現(xiàn)代社會、經濟提供了強大的生產力。目前,制造業(yè)的生產能力已日趨飽和,甚至在部分行業(yè)領域和地區(qū)出現(xiàn)產能過剩。歐美等制造大國在為傳統(tǒng)制造業(yè)尋求出路過程中,均將智能制造作為傳統(tǒng)制造業(yè)的升級轉型方向。盡管各國對此提法不同,但核心內容較為一致,如德國提出的“工業(yè)4.0計劃”、美國提出的“先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”、日本提出的“科技工業(yè)聯(lián)盟”、英國提出的“工業(yè)2050戰(zhàn)略”等。
智能制造在實體經濟中的應用,不僅可以推動制造業(yè)生產效率的提升,還將促使企業(yè)孕育全新的商業(yè)模式。
(一)個性化定制的商業(yè)模式
在智能制造的支撐下,制造企業(yè)擺脫了批量化、同質化產品的束縛,可以在同一條生產線上實時生產差異化、個性化的產品。在產能過剩、供給充足、同質化嚴重的市場環(huán)境下,能夠滿足客戶差異化需求的個性化定制產品將幫助企業(yè)保持良好的盈利能力,獲得更大的市場份額,并與傳統(tǒng)企業(yè)之間構建比較優(yōu)勢和競爭壁壘。
消費制造業(yè)是個性化定制和智能制造率先應用的領域。消費品市場的產品需求,直接來自零散的終端客戶,差異化、個性化需求最為強烈和迫切。在配置定制型產品領域(如汽車、電腦)和規(guī)格定制型產品領域(如服裝鞋帽、家具家電),智能制造的生產模式和個性化定制的商業(yè)模式,均可凸顯其與傳統(tǒng)模式的比較優(yōu)勢,形成良好的商業(yè)競爭力。
(二)需求驅動型的商業(yè)模式
智能制造不僅引領了制造業(yè)的轉型方向,還改變了傳統(tǒng)的以產品為中心、以企業(yè)為中心的商業(yè)邏輯,創(chuàng)造了需求驅動型的商業(yè)模式,即根據(jù)每一個終端消費者的訂單安排生產,并制造能夠滿足客戶差異化需求的個性化產品。此種新型商業(yè)模式雖然由需求側驅動,但商業(yè)模式的實現(xiàn)和轉變卻來源于企業(yè)在供給側進行的智能化轉型和創(chuàng)新。
傳統(tǒng)制造的商業(yè)模式是:企業(yè)根據(jù)市場調研和預測進行批量化生產并形成銷售或庫存,而后根據(jù)市場實際銷售情況增加、減少排產或轉產新型產品。因此,傳統(tǒng)制造的商業(yè)模式是以企業(yè)為中心、以產品為中心,由生產者驅動而后傳遞到消費者的商業(yè)邏輯,是供給方驅動的商業(yè)模式。此種商業(yè)模式對于市場需求的反應具有滯后性,在滿足客戶需求上具有局限性。
智能制造的商業(yè)模式是:客戶根據(jù)自身需求向企業(yè)提出個性化訂單并支付全部貨款或定金,企業(yè)根據(jù)客戶訂單在智能工廠中以工業(yè)化機器設備進行生產,最終將產品通過物流配送至客戶并完成銷售。因此,智能制造的商業(yè)模式是以客戶為中心、以需求為中心,由消費者驅動并由生產者完成的商業(yè)模式,是需求方驅動的商業(yè)模式。以智能制造為基礎的新型商業(yè)模式,可以針對性地直接滿足每一個客戶的個性化需求,對市場需求的變化具有良好的應變能力和彈性,由此也形成了良好的盈利能力。
(原標題:智能制造的比較優(yōu)勢與發(fā)展空間)