一、智能制造服務(wù)于企業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型
智能制造是企業(yè)戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)的一個(gè)環(huán)節(jié)，而企業(yè)戰(zhàn)略則必須服務(wù)于市場(chǎng)。對(duì)于智能時(shí)代，必須從源頭去理清，即消費(fèi)者需求的個(gè)性化變得更為迫切和顯著，智能制造作為一種應(yīng)對(duì)變化的實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)，必須要有響應(yīng)變化的能力，并且對(duì)于自身企業(yè)而言又是有利可圖的。
因此，良好的規(guī)劃，包括市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)把握、客戶的需求演進(jìn)、橫向技術(shù)的演進(jìn)都必須清晰把握客戶需求和橫向技術(shù)這兩個(gè)重點(diǎn)。創(chuàng)新首先必須是用戶導(dǎo)向的，橫向技術(shù)變得成熟后，就可以融入到我們的生產(chǎn)制造中，將原有的機(jī)械電氣與新的感測(cè)、通信、計(jì)算技術(shù)融合，共同開發(fā)更具競(jìng)爭(zhēng)力的裝備。而對(duì)于制造型企業(yè)來(lái)說(shuō)，就是要把數(shù)字化設(shè)計(jì)、產(chǎn)線運(yùn)營(yíng)和維護(hù)結(jié)合起來(lái)，能夠?qū)崿F(xiàn)更為經(jīng)濟(jì)的“個(gè)性化”生產(chǎn)—這也是實(shí)現(xiàn)“差異化”產(chǎn)品的關(guān)鍵。
雖然變化是無(wú)處不在的，但是落地必須是有規(guī)劃的，有序的，必須以有序應(yīng)對(duì)無(wú)序。企業(yè)所處的環(huán)境在任何時(shí)候都是變化、不確定的，而企業(yè)的運(yùn)營(yíng)能力就體現(xiàn)在以有序應(yīng)對(duì)無(wú)序。規(guī)劃就是對(duì)變化的預(yù)測(cè)以及確定適應(yīng)的方法與工具來(lái)應(yīng)對(duì)。
二、智能制造需要跨界人才
智能制造這個(gè)話題在產(chǎn)業(yè)里有很多熱議，但是，人們很多時(shí)候更為聚焦在“技術(shù)”這個(gè)視角。智能制造需要全局的規(guī)劃，包括規(guī)劃的人才以及人才的規(guī)劃。規(guī)劃型的人才應(yīng)該能夠在管理與技術(shù)之間進(jìn)行有效的協(xié)同。由于大學(xué)的專業(yè)垂直屬性使得大多數(shù)畢業(yè)生缺乏全局規(guī)劃，即同時(shí)掌握管理思維和技術(shù)能力的人才是較為缺乏的。
精益生產(chǎn)本身就是一種應(yīng)對(duì)個(gè)性化生產(chǎn)、提高客戶滿意度、縮短面市時(shí)間的思想體系，目前階段在精益生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)方面還是比較弱的，在很多時(shí)候我們尚未具備很強(qiáng)的踐行能力。僅精益思想提出消除生產(chǎn)中的七大浪費(fèi)，就已經(jīng)可以讓企業(yè)的運(yùn)營(yíng)效率得到大幅度的改善。
技術(shù)一定是服務(wù)于生產(chǎn)的。至于智能制造所談到的各種技術(shù)，只是實(shí)現(xiàn)精益目標(biāo)的手段。自動(dòng)化技術(shù)解決生產(chǎn)中的不良品問(wèn)題，包括視覺檢測(cè)、高精度運(yùn)動(dòng)控制、降低開機(jī)浪費(fèi)。通過(guò)有效的商業(yè)智能來(lái)讓庫(kù)存得到更好的優(yōu)化，通過(guò)機(jī)器人降低搬運(yùn)的時(shí)間消耗。
我們需要的是跨界人才來(lái)整合這些資源，巧用資源解決問(wèn)題，最小的成本干最大的事，這個(gè)本身就是人才的力量，而非技術(shù)的力量。因?yàn)?，技術(shù)要被人有效的利用，而能夠更好利用技術(shù)的人就是智能制造所需的人才。
三、智能制造旨在實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制的成本效率
智能制造的核心在應(yīng)對(duì)“個(gè)性化生產(chǎn)”，旨在讓個(gè)性化的生產(chǎn)與大規(guī)模生產(chǎn)具有相等或接近的成本效率，品質(zhì)、成本、交付能力一致，這顯然是非常困難的。
為了解決這些問(wèn)題，需要對(duì)生產(chǎn)制造過(guò)程進(jìn)行全局的協(xié)同，通過(guò)連接后尋找解耦—就是消除中間的浪費(fèi)環(huán)節(jié)，讓生產(chǎn)在時(shí)間、位置、工藝參數(shù)上獲得最優(yōu)的匹配，讓系統(tǒng)具有一定的預(yù)測(cè)性、動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)能力，這就是智能制造的任務(wù)。
要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，第一步是讓生產(chǎn)系統(tǒng)連接，包括物理的機(jī)械連接，以及數(shù)字、軟件層面的連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，因?yàn)橹挥袛?shù)字化才能為后續(xù)的工作奠定基礎(chǔ)。第二步，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行數(shù)字孿生映射，通過(guò)物理對(duì)象與虛擬對(duì)象的映射，我們可以對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行虛擬環(huán)境中的測(cè)試驗(yàn)證，并對(duì)其物流、時(shí)間節(jié)拍匹配、工藝參數(shù)匹配，實(shí)現(xiàn)虛擬環(huán)境下的最優(yōu)，這是需要機(jī)理建模的過(guò)程，如果物理對(duì)象真的如此“確定”，這里可以采用邊緣計(jì)算對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行調(diào)度、優(yōu)化。第三步，通過(guò)數(shù)字孿生體反饋來(lái)的數(shù)據(jù)，對(duì)于那些不確定性的過(guò)程進(jìn)行學(xué)習(xí)，分析其中與質(zhì)量、時(shí)間、成本相關(guān)性的分析來(lái)優(yōu)化，形成持續(xù)的優(yōu)化能力，將生產(chǎn)中的知識(shí)也變?yōu)榭芍貜?fù)利用的技術(shù)。當(dāng)然，這種需要人的介入，需要人與機(jī)器的協(xié)同。
對(duì)于整個(gè)智能制造系統(tǒng)，產(chǎn)線設(shè)計(jì)與規(guī)劃、制程管理、精益制造的人員必須介入。因?yàn)椋瑢?duì)于智能系統(tǒng)的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，他們必須了解用戶需求。這里的用戶可以是內(nèi)部的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)部門的需求，作為技術(shù)提供商則是客戶的制造流程。Know-How不僅是技術(shù)，也是包括產(chǎn)品如何設(shè)計(jì)規(guī)劃，以及生產(chǎn)制程設(shè)計(jì)、這些設(shè)計(jì)最終要能夠被有效的執(zhí)行，生產(chǎn)制造必須與智能技術(shù)之間形成協(xié)作，才能將實(shí)現(xiàn)技術(shù)與生產(chǎn)的任務(wù)、目標(biāo)、過(guò)程的結(jié)合。因此，在未來(lái)我們會(huì)發(fā)現(xiàn)需要大量可以銜接管理與技術(shù)的人員。
但是必須意識(shí)到，在真正實(shí)現(xiàn)個(gè)性化生產(chǎn)方面，工藝本身的突破才是真正顛覆性的。這也需要一個(gè)成熟過(guò)程，并且需要傳統(tǒng)的制造和新制造是相互彌補(bǔ)。工藝上的變革是比較難的，因?yàn)橥瑯有枰罅康募夹g(shù)研發(fā)投入，這種往往容易產(chǎn)生顛覆性的生產(chǎn)能力。比如數(shù)字印刷技術(shù)，它會(huì)取消傳統(tǒng)的印刷版輥，實(shí)現(xiàn)非常個(gè)性化的生產(chǎn)。當(dāng)然，數(shù)字印刷在生產(chǎn)速度和產(chǎn)品品質(zhì)方面是無(wú)法和傳統(tǒng)印刷相比的，它勝在靈活性。3D打印也是一種更為有效的生產(chǎn)方式，增材制造與傳統(tǒng)的減材制造相比顯然有更好的靈活性，但是它要求材料和工藝處理有更好的發(fā)展。通過(guò)印刷方式生產(chǎn)電路板的柔性混合電子同樣是更為高效的生產(chǎn)方式，但是，它也對(duì)制造本身的技術(shù)提出了新的需求。任何的新的生產(chǎn)并不能說(shuō)完全脫離原有的制造技術(shù)，是如何更為有效的發(fā)揮這些技術(shù)，新舊技術(shù)之間是連續(xù)的而非割裂的。
| 作者：宋華振，上海市產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)研究中心特聘研究員，貝加萊工業(yè)自動(dòng)化（中國(guó)）有限公司技術(shù)傳播經(jīng)理，1999年畢業(yè)于武漢工程大學(xué)檢測(cè)技術(shù)儀器儀表專業(yè)，2015年獲得同濟(jì)大學(xué)工商管理碩士學(xué)位，全國(guó)工業(yè)過(guò)程控制與測(cè)量分技術(shù)委員會(huì)/現(xiàn)場(chǎng)總線分技術(shù)委員會(huì)委員（SAC/TC124），OPC基金會(huì)（中國(guó)）技術(shù)顧問(wèn)，中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)集成自動(dòng)化委員會(huì)委員
機(jī)構(gòu) | 上海市產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)研究中心
作者 | 宋華振
編輯 | 陳杰妮
