1.1.4 實(shí)現(xiàn)智能智造的11大路徑

由于各行業(yè)、各企業(yè)之間的發(fā)展基礎(chǔ)、管理模式、市場需求、產(chǎn)品工藝、服務(wù)樣態(tài)、運(yùn)營方式等各不相同，眾多企業(yè)發(fā)展智能智造的側(cè)重點(diǎn)也不盡相同。下面將從11個(gè)重點(diǎn)方向入手，詳述企業(yè)從制造邁向智造的可行路徑。

1.精益化

精益生產(chǎn)這一概念，最早起源于豐田企業(yè)的生產(chǎn)管理方式，是為了滿足小批量、多品種的個(gè)性化用戶需求所設(shè)計(jì)的生產(chǎn)方式。其兩大關(guān)鍵性標(biāo)準(zhǔn)就是準(zhǔn)時(shí)性與智能自動(dòng)化，這兩大標(biāo)準(zhǔn)與當(dāng)前智能智造的內(nèi)涵高度契合。

發(fā)展至今，精益化理念已經(jīng)演變?yōu)樯婕霸O(shè)計(jì)、研發(fā)、供應(yīng)、生產(chǎn)、營銷、服務(wù)等全過程、全價(jià)值鏈的管理理念與方法，為全球制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提供了參考。精益化理念追求最大限度地創(chuàng)造價(jià)值，避免浪費(fèi)，促進(jìn)生產(chǎn)資源的優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)效率、質(zhì)量的雙重提升，最大化地滿足市場需求。

精益化是企業(yè)發(fā)展智能智造需要邁出的第一步，而且是投資回報(bào)率最高、最關(guān)鍵的一步。精益化生產(chǎn)并不需要企業(yè)進(jìn)行額外投入，企業(yè)只需要在現(xiàn)有基礎(chǔ)之上，對生產(chǎn)資源進(jìn)行重新配置，重新規(guī)劃生產(chǎn)布局，優(yōu)化供應(yīng)鏈管理模式，引入精益化管理方法，就能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)效率的顯著提升。

2.標(biāo)準(zhǔn)化

標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)是企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能智造以及生產(chǎn)數(shù)智化、自動(dòng)化的基礎(chǔ)。

汽車行業(yè)普遍采用通用零部件、共用平臺等標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)方式，以降低生產(chǎn)成本。通過標(biāo)準(zhǔn)化零部件的批量生產(chǎn)，汽車行業(yè)的整車生產(chǎn)與組裝變得更加高效，產(chǎn)品成本隨之降低。

然而，許多行業(yè)還沒有實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，例如，在通用零部件規(guī)格方面，包裝紙箱、螺絲釘就存在數(shù)十種不同的規(guī)格，這會使企業(yè)的生產(chǎn)成本提高，生產(chǎn)時(shí)間延長。

標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)不僅需要行業(yè)內(nèi)企業(yè)對通用零部件規(guī)格進(jìn)行統(tǒng)一界定，還要實(shí)現(xiàn)作業(yè)方式與作業(yè)流程的標(biāo)準(zhǔn)化。例如，肯德基、麥當(dāng)勞等快餐行業(yè)巨頭，就有著獨(dú)特的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程，這也是其快速出餐、產(chǎn)品品質(zhì)統(tǒng)一的原因。

假設(shè)每個(gè)產(chǎn)品的零部件標(biāo)準(zhǔn)都各不相同，作業(yè)方式也不固定，那么自動(dòng)裝配、自動(dòng)焊接的智能化便難以實(shí)現(xiàn)，生產(chǎn)速度便難以提升。因此，標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)是智能化生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)。

3.模塊化

從設(shè)計(jì)、采購到生產(chǎn)，產(chǎn)品制造流程是否實(shí)現(xiàn)模塊化，是智能智造能否實(shí)現(xiàn)以及能否滿足個(gè)性化消費(fèi)需求的關(guān)鍵所在。

模塊化將產(chǎn)品拆分成具有通用性又具備一定個(gè)性化的模塊，消費(fèi)者能夠根據(jù)不同的消費(fèi)需求對產(chǎn)品進(jìn)行自主裝配，降低了產(chǎn)品生產(chǎn)各個(gè)流程的復(fù)雜程度和制造成本，縮短了生產(chǎn)周期。

谷歌曾發(fā)布的手機(jī)Project Ara就是模塊化生產(chǎn)的體現(xiàn)。該款手機(jī)最為重要的組件是由谷歌設(shè)計(jì)的包含通信模塊與備用電池的手機(jī)骨架，而屏幕、處理器、電池等零部件，消費(fèi)者都能夠自行選擇，以模塊的形式接入，最終組裝成一部完整的可供使用的手機(jī)。

該項(xiàng)目的意義在于，為消費(fèi)者擁有真正的個(gè)性化手機(jī)提供了可能性。消費(fèi)者能夠自由組裝自己心儀的產(chǎn)品，使消費(fèi)者多樣化、個(gè)性化的消費(fèi)需求得到滿足。

如今，模塊化生產(chǎn)的發(fā)展還不成熟，由于涉及眾多行業(yè)復(fù)雜的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，因此需要上中下游企業(yè)共同參與，協(xié)同合作。若想要制定相同的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)模塊化的發(fā)展，就需要各企業(yè)之間構(gòu)建起更加密切的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。

4.自動(dòng)化

在智能智造領(lǐng)域中，自動(dòng)化生產(chǎn)被理解為“機(jī)器換人”的技術(shù)創(chuàng)新。在進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)轉(zhuǎn)型升級的過程中，企業(yè)需要引入機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，提升機(jī)器作業(yè)性能，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的自動(dòng)化、無人化。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步以及人力成本的不斷增加，自動(dòng)化生產(chǎn)必將成為未來制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的趨勢。企業(yè)需要切實(shí)結(jié)合自身生產(chǎn)情況，在充分考慮投資回報(bào)率的情況下規(guī)劃合適的轉(zhuǎn)型方向，優(yōu)化生產(chǎn)流程。

5.服務(wù)化

由于消費(fèi)者購物習(xí)慣的變化以及企業(yè)內(nèi)生需求的變革，服務(wù)化轉(zhuǎn)型升級已經(jīng)成為許多企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。

服務(wù)化轉(zhuǎn)型升級能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來更多的價(jià)值變現(xiàn)，例如，通用電氣公司通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，為大型航空公司提供運(yùn)營服務(wù)，幫助其一年節(jié)約超過千萬美元的燃油成本。從單純的硬件供應(yīng)商轉(zhuǎn)型升級為增值服務(wù)提供商，通用電氣公司不僅實(shí)現(xiàn)了客戶價(jià)值的最大化，也拓展了新的發(fā)展道路。

各個(gè)行業(yè)的企業(yè)都能夠通過服務(wù)化轉(zhuǎn)型升級實(shí)現(xiàn)智能智造。例如，提供電梯設(shè)備的企業(yè)能夠依靠電梯的維護(hù)收取服務(wù)費(fèi)；醫(yī)療產(chǎn)品制造商能夠通過對消費(fèi)者健康大數(shù)據(jù)的收集與分析，為消費(fèi)者提供健康調(diào)理方案；而提供智能電網(wǎng)設(shè)備的企業(yè)，能夠通過提供節(jié)省用電成本的服務(wù)向消費(fèi)者收取相應(yīng)的費(fèi)用。

在當(dāng)前制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的時(shí)代背景下，傳統(tǒng)的制造企業(yè)需要不斷創(chuàng)新自身的制造模式，通過服務(wù)化轉(zhuǎn)型升級來拓展企業(yè)價(jià)值與盈利空間。

6.個(gè)性化

當(dāng)前，在越來越多樣化、個(gè)性化的消費(fèi)需求的引導(dǎo)下，企業(yè)的生產(chǎn)也需要向個(gè)性化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變。

戴爾是一家十分注重個(gè)性化生產(chǎn)的企業(yè)，通過直銷模式，戴爾支持消費(fèi)者直接通過互聯(lián)網(wǎng)或電話的形式進(jìn)行下單，消費(fèi)者能夠自主選擇感興趣的主板、中央處理器、圖形處理單元、硬盤、屏幕等配件。戴爾會根據(jù)消費(fèi)者的訂單進(jìn)行個(gè)性化定制，最大限度滿足消費(fèi)者的個(gè)性化需求。

個(gè)性化生產(chǎn)能否實(shí)現(xiàn)，取決于企業(yè)精益化、標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化發(fā)展程度的高低。個(gè)性化要求更高的品質(zhì)與更低的成本，企業(yè)唯有實(shí)現(xiàn)精益化、模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，才能實(shí)現(xiàn)個(gè)性化生產(chǎn)。同時(shí)，正如上文提到的谷歌的Project Ara手機(jī)項(xiàng)目，模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)個(gè)性化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。

就現(xiàn)階段發(fā)展情況來看，各行業(yè)的各種產(chǎn)品，如汽車、電腦、手機(jī)等，都需要在現(xiàn)有的、規(guī)定的范圍內(nèi)，進(jìn)行有限的個(gè)性化生產(chǎn)。每個(gè)企業(yè)在提供個(gè)性化定制產(chǎn)品與服務(wù)的過程中，都要結(jié)合實(shí)際情況以及自身的精益化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展水平。

7.生態(tài)化

在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造生態(tài)化方面，蘋果是做得最成功的企業(yè)之一。利用Mac電腦、iPad、iPhone、Apple Watch等智能終端，IOS操作系統(tǒng)，iTunes、Facetime等蘋果專屬App，蘋果形成了自身特有的產(chǎn)品生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備與設(shè)備、設(shè)備與人、人與人之間的互通。通過發(fā)展產(chǎn)品生態(tài)化，蘋果獲得了長期且穩(wěn)定的收益。

騰訊打造了開放式平臺生態(tài)系統(tǒng)，發(fā)展至今，平臺接入的應(yīng)用已超過400萬個(gè)，平臺合作伙伴的分成收益十分龐大。

小米借鑒了蘋果的產(chǎn)品生態(tài)構(gòu)建方式，通過硬件、軟件與應(yīng)用生態(tài)的連接，打造一體化、全覆蓋的產(chǎn)品生態(tài)系統(tǒng)，在創(chuàng)新用戶體驗(yàn)的同時(shí)，也使企業(yè)的市場估值大幅提升。

在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，開放共享、合作共贏已經(jīng)成為企業(yè)發(fā)展的趨勢，企業(yè)之間的競爭逐漸向生態(tài)系統(tǒng)乃至供應(yīng)鏈之間的競爭轉(zhuǎn)變。尤其是網(wǎng)絡(luò)與信息行業(yè)中的企業(yè)，互相競爭未必有利，結(jié)成同盟反而能合作共生。

8.全球化

當(dāng)前世界市場已經(jīng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，當(dāng)企業(yè)發(fā)展到一定規(guī)模時(shí)，就需要通過全球化戰(zhàn)略來優(yōu)化資源配置。

全球化資源主要包括設(shè)計(jì)資源、生產(chǎn)資源、采購資源與市場資源。全球化背景下的設(shè)計(jì)資源，可在科技先進(jìn)的國家設(shè)立技術(shù)研發(fā)中心，以彌補(bǔ)自身設(shè)計(jì)能力的缺陷，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，例如，聯(lián)想、海爾、華為等知名企業(yè)，都在國外設(shè)立了研發(fā)機(jī)構(gòu)。

生產(chǎn)與采購資源的全球化，指的是在全球?qū)ふ页杀靖汀⑵焚|(zhì)更佳的物資供應(yīng)地，例如，人口較多且人力成本低的國家，是制造企業(yè)轉(zhuǎn)移的目的地。

制造企業(yè)在追求全球化的過程中，需要考慮制造與采購成本、運(yùn)輸成本、供應(yīng)鏈復(fù)雜化、交貨周期拉長、當(dāng)?shù)卣叩榷喾矫鎲栴}，以在最大程度上實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。

9.數(shù)字化

數(shù)字化與自動(dòng)化相同，都是智能智造轉(zhuǎn)型升級的技術(shù)體現(xiàn)。隨著智能技術(shù)的發(fā)展，萬事萬物都能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化，人與人、人與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備之間都能夠互聯(lián)互通。

“工業(yè)4.0”就是工業(yè)制造的信息化、數(shù)字化與智能化，智能技術(shù)與制造技術(shù)結(jié)合催生的智能工廠，能夠使生產(chǎn)變得更加彈性化、自主化與個(gè)性化，顯著提高資源利用率與生產(chǎn)效率。

各個(gè)行業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的先后順序不同，流程化的制造行業(yè)，如化工、電力、造紙、食品等，大部分制造工序已經(jīng)實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化，且設(shè)備數(shù)據(jù)能夠自動(dòng)被采集，因此實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的難度較小。

而那些離散型制造行業(yè)，如電子電器、家居用品、機(jī)械裝備等，由于生產(chǎn)零部件、制造工序都較為分散，實(shí)現(xiàn)連接的難度較大，成本也較高，因此其數(shù)字化要逐步推進(jìn)，先使主要工序與物料之間實(shí)現(xiàn)數(shù)字化連接，再逐步進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)。

10.智能化

智能化包含兩個(gè)層面，一個(gè)是產(chǎn)品功能的智能化，另一個(gè)則是生產(chǎn)過程的智能化。

市場對智能化產(chǎn)品的需求越來越旺盛，智能技術(shù)的發(fā)展為消費(fèi)品與工業(yè)品的創(chuàng)新升級提供了方向。

消費(fèi)品的智能化往往是傳統(tǒng)產(chǎn)品與智能技術(shù)的結(jié)合，如智能電視、智能手機(jī)、智能汽車、可穿戴設(shè)備等。企業(yè)需要不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，加大對產(chǎn)品智能化開發(fā)的投入，例如，美的、格力、海爾等著名電器公司，都在智能電器業(yè)務(wù)方面積極布局。

工業(yè)品的智能生產(chǎn)，是把智能控制模塊融入設(shè)備中，對加工數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集與分析，通過智能軟件系統(tǒng)對工業(yè)大數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，幫助企業(yè)減少故障，自主調(diào)控優(yōu)化，提高效率，降低能耗。

生產(chǎn)過程的智能化與上文提到的精益化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化、數(shù)字化息息相關(guān)，但智能化需深度學(xué)習(xí)，投入更高，難度更大。

海爾的智能化能力十分突出，其圍繞熱水器、熱泵等產(chǎn)品，建設(shè)了智能工廠，通過精益化布局與物流設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了整體性的智能生產(chǎn)。該智能工廠導(dǎo)入自動(dòng)焊接線、裝配機(jī)器人、AGV（Automated Guided Vehicle，自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車）等50個(gè)自動(dòng)化項(xiàng)目，將物流運(yùn)輸?shù)淖詣?dòng)化率提升至80%，使倉庫到生產(chǎn)線的物流配送，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。同時(shí)，通過IMES（Intergratable Manufacturing Execution System，可集成制造執(zhí)行系統(tǒng)），該智能工廠將設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造與物流環(huán)節(jié)緊密連接，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。

海爾的智能工廠從設(shè)計(jì)到建成投產(chǎn)歷時(shí)一年，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)能的兩倍提升，工作人員數(shù)量減半。

11.可視化

作為一種高端技術(shù)，可視化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)與人互聯(lián)互通，從而提高生產(chǎn)能力，在智能智造過程中起著重要作用?？梢暬軌蚪鉀Q生產(chǎn)過程中許多問題，例如：工作人員對車間生產(chǎn)狀況難以及時(shí)掌握、生產(chǎn)信息化程度低、生產(chǎn)細(xì)節(jié)難以監(jiān)控等?？梢暬夹g(shù)應(yīng)用范圍廣泛，能夠在生產(chǎn)、倉儲、物流等諸多環(huán)節(jié)起到積極作用，使智能智造工廠向著精細(xì)化管理發(fā)展。

可視化是通過運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖像或圖形的過程，是一種能夠?qū)F(xiàn)實(shí)世界真實(shí)再現(xiàn)并具有實(shí)時(shí)交互能力的技術(shù)。將信息可視化技術(shù)與仿真技術(shù)結(jié)合起來，能夠進(jìn)行可視化仿真，生成在視覺、聽覺、觸覺等各方面與真實(shí)世界相似的虛擬環(huán)境，從而使工作人員能夠利用相關(guān)設(shè)備，對生產(chǎn)過程中的一系列流程、數(shù)據(jù)等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)信息交互，提高工作效率。

在智能智造的生產(chǎn)過程中，可視化技術(shù)能夠?qū)⒎稚⒌臄?shù)據(jù)信息進(jìn)行整合，使用戶快速獲得所需信息，并顯示出數(shù)據(jù)間的走勢、邏輯等關(guān)系，直觀展示出數(shù)據(jù)的趨勢變化，還能夠在數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常波動(dòng)時(shí)及時(shí)預(yù)警，為企業(yè)理解產(chǎn)品生產(chǎn)狀況、及時(shí)采取決策等提供幫助。

可視化技術(shù)，還能夠保障企業(yè)安全生產(chǎn)。在智能車間中設(shè)置可視化大屏，能夠三維模擬當(dāng)前的生產(chǎn)環(huán)境，并對車間生產(chǎn)、廠區(qū)監(jiān)控與倉儲運(yùn)輸?shù)葏^(qū)域?qū)崿F(xiàn)全面監(jiān)控，使工作人員能夠時(shí)刻掌握產(chǎn)品生產(chǎn)車間的生產(chǎn)與運(yùn)輸狀況，避免生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)問題，打造高品質(zhì)車間生產(chǎn)。

智能智造是一個(gè)復(fù)雜、精密的系統(tǒng)，每個(gè)企業(yè)都需要在發(fā)展過程中不斷探索適合自身的發(fā)展模式，在這11個(gè)方面不斷創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)重質(zhì)量、輕速度的發(fā)展。