中國(guó)制造業(yè)總量和規(guī)模已躍居世界第一，但制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力僅排世界第七。從“制造”到“智造”的革命之路，仍然漫長(zhǎng)。

那到底什么是智能制造呢?

智能制造關(guān)注的是信息技術(shù)與制造技術(shù)的融合——即將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)，與設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等各個(gè)制造環(huán)節(jié)融合起來(lái)，形成先進(jìn)的制造過(guò)程、系統(tǒng)與模式。

就是說(shuō)，不是你在工廠里放幾個(gè)機(jī)器人就能傲嬌地宣稱自己是“智能制造”了，那頂多叫“生產(chǎn)自動(dòng)化”。要做到真正的智能制造，至少需要做到1253，請(qǐng)記住這一四位數(shù)的神秘代碼!

一個(gè)概念：虛擬工廠

通常我們提到傳統(tǒng)制造的時(shí)候，一定會(huì)想到工廠、生產(chǎn)線和設(shè)備，在智能制造時(shí)代，載體依然是工廠，但是智能制造建設(shè)的新模式是“物理工廠+虛擬工廠”。

物理工廠的概念不難理解。它依靠自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備構(gòu)建而成，是智能制造的基礎(chǔ)，也是絕大多數(shù)中國(guó)制造工廠現(xiàn)階段轉(zhuǎn)型提升的重點(diǎn)，即實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。

但何謂“虛擬工廠”呢?請(qǐng)看圖：

在生產(chǎn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，通過(guò)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)，以端到端數(shù)據(jù)流為基礎(chǔ)，以互聯(lián)互通為支撐，構(gòu)建高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化智能制造模式，實(shí)現(xiàn)信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準(zhǔn)控制自執(zhí)行，這是虛擬工廠建設(shè)的重點(diǎn)，也是制造行業(yè)在生產(chǎn)自動(dòng)化程度已經(jīng)達(dá)到較高水平后，將裝備優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)、實(shí)現(xiàn)升級(jí)轉(zhuǎn)型和趕超世界先進(jìn)水平的重點(diǎn)路徑。

兩個(gè)新主角：物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)

物聯(lián)網(wǎng)的核心價(jià)值是運(yùn)用新一代信息和通信技術(shù)，把傳感器、感應(yīng)器等智能裝置(信息系統(tǒng))嵌入到電網(wǎng)、交通、建筑、工廠、貨物等各種物體和環(huán)境(物理系統(tǒng))中，通過(guò)有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)加以連接形成物聯(lián)網(wǎng)，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和云計(jì)算，把物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)整合起來(lái)，將物體接入信息網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)人、生產(chǎn)與產(chǎn)品的實(shí)時(shí)聯(lián)通與有效溝通，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)體世界的控制。

大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用指通過(guò)將企業(yè)內(nèi)部全流程運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)和外部移動(dòng)互聯(lián)端、社交媒體端、社會(huì)化物聯(lián)網(wǎng)端，以及延伸到消費(fèi)者的智慧化物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，納入到完整的“洞察—響應(yīng)—提升”閉環(huán)式精益管理中來(lái)，幫助企業(yè)充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)分析的輔助決策作用。

制造型工廠以提升質(zhì)量、降低成本、提高效率為根本目標(biāo)，聚焦產(chǎn)品的生產(chǎn)能力和保障能力。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化基礎(chǔ)上，讓制造過(guò)程中的各種數(shù)據(jù)源互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)信息流的自動(dòng)化，使整個(gè)制造鏈條全程可視，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析將海量的隱形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為顯性數(shù)據(jù)，并將信息及決策建議實(shí)時(shí)提供給生產(chǎn)一線的操作工人、主管和高級(jí)管理人員，幫助企業(yè)增強(qiáng)制造洞察力，提高IT靈活性，幫助工廠完成最有挑戰(zhàn)性的運(yùn)營(yíng)目標(biāo)。

五個(gè)目標(biāo)：生產(chǎn)柔性、質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)、設(shè)備穩(wěn)定、成本控制、能耗尋優(yōu)

生產(chǎn)柔性：為適應(yīng)瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)，企業(yè)由大規(guī)模生產(chǎn)向大規(guī)模定制和更高級(jí)的個(gè)性化定制轉(zhuǎn)變，要求工廠的生產(chǎn)線具備模塊組合能力;在模塊組合生產(chǎn)中，借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)生產(chǎn)模塊中混線生產(chǎn)的個(gè)性化定制半成品、成品進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤、組合配置與調(diào)度，實(shí)現(xiàn)工廠的柔性化生產(chǎn)，并解決大規(guī)模生產(chǎn)向定制化生產(chǎn)轉(zhuǎn)型帶來(lái)的不確定性、多樣性和復(fù)雜性問(wèn)題。

海爾集團(tuán)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)布設(shè)在門(mén)體、U殼等各模塊和總裝線之間的數(shù)百個(gè)RFID和數(shù)千個(gè)傳感器，實(shí)現(xiàn)各模塊生產(chǎn)與總裝線互聯(lián)。在接收個(gè)性化訂單后，各模塊按個(gè)性化需求生產(chǎn)相應(yīng)部件。在總裝線混線裝配中，根據(jù)訂單及產(chǎn)出的各部件關(guān)聯(lián)的消費(fèi)者信息進(jìn)行零誤差裝配。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)讓生產(chǎn)周期縮短50%，也讓消費(fèi)者參與到生產(chǎn)中。

質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)：借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，企業(yè)可以對(duì)全生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)打上批次烙印，整個(gè)鏈條每個(gè)環(huán)節(jié)彼此關(guān)聯(lián)，并記錄每個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵參數(shù)。出現(xiàn)質(zhì)量異常時(shí)，可追溯任何一個(gè)工藝環(huán)節(jié)，并確定異常產(chǎn)生的原因。另外，運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析工具建立質(zhì)量預(yù)測(cè)分析模型，通過(guò)主動(dòng)分析原材輔料質(zhì)量檢驗(yàn)數(shù)據(jù)、設(shè)備工藝參數(shù)變化等，發(fā)現(xiàn)潛在質(zhì)量問(wèn)題，保證產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)。

廈門(mén)煙草和埃森哲攜手合作，借助物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過(guò)建立質(zhì)量批次管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)卷煙生產(chǎn)全過(guò)程的物料使用狀況跟蹤，及全過(guò)程質(zhì)量關(guān)聯(lián)性分析。確保不同型號(hào)的機(jī)臺(tái)，在使用不同產(chǎn)地種植的煙葉時(shí)，按照同樣的生產(chǎn)工藝及配方保持感官口味一致;并在發(fā)現(xiàn)質(zhì)量異常時(shí)，快速定位和分析質(zhì)量異常的原因。

設(shè)備穩(wěn)定：傳統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)維策略只是從設(shè)備本身出發(fā)，未考慮設(shè)備特性及設(shè)備對(duì)業(yè)務(wù)的影響程度及維修成本，很難制定高效的設(shè)備運(yùn)維策略。在設(shè)備出現(xiàn)故障后，簡(jiǎn)單的依據(jù)設(shè)備重要性采取分類分級(jí)維修保養(yǎng)策略，并不能有效提高設(shè)備管理效率，也不能保證生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定，可能在故障發(fā)生時(shí)已有大批存在潛在質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)品被產(chǎn)出。新的技術(shù)可以提前知曉設(shè)備狀態(tài)參數(shù)的微小變動(dòng)，避免帶來(lái)不易察覺(jué)的質(zhì)量隱患。

力拓集團(tuán)攜手埃森哲，通過(guò)對(duì)設(shè)備歷史故障幾率、維修成本、業(yè)務(wù)影響程度分析，結(jié)合設(shè)備屬性，對(duì)設(shè)備進(jìn)行分類排序;根據(jù)設(shè)備歷史故障大數(shù)據(jù)分析，建立設(shè)備預(yù)知性模型。通過(guò)接收設(shè)備傳感器數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備狀態(tài);利用預(yù)知性模型分析數(shù)據(jù)，對(duì)運(yùn)行狀態(tài)分類;通過(guò)設(shè)備健康性實(shí)時(shí)分析，分析設(shè)備故障出現(xiàn)概率，避免計(jì)劃外的設(shè)備故障所造成的損失。設(shè)備預(yù)知性平臺(tái)上線后，設(shè)備非計(jì)劃停工時(shí)間最大減少至75%，設(shè)備生產(chǎn)效率提升5%到25%，設(shè)備總體成本降低至15%至30%，項(xiàng)目投資回報(bào)率超過(guò)10倍。

成本控制：按照財(cái)務(wù)維度逐層從車間、工段，一直細(xì)化到機(jī)臺(tái)和生產(chǎn)線，明確各層級(jí)崗位對(duì)應(yīng)的可控成本費(fèi)用范圍及成本目標(biāo)。按照業(yè)務(wù)維度結(jié)合生產(chǎn)計(jì)劃和物料清單,將成本目標(biāo)分解到各產(chǎn)品規(guī)格，結(jié)合各產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，制定工序成本定額標(biāo)準(zhǔn)體系，輸出產(chǎn)品各工序定額成本，建立產(chǎn)品的目標(biāo)成本;最終形成崗位成本自我改善目標(biāo)，使企業(yè)獲得較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

埃森哲與廈門(mén)煙草聯(lián)手，將工廠成本管理責(zé)任單元分為部門(mén)(車間)、區(qū)域、生產(chǎn)線(工段)、機(jī)臺(tái)4個(gè)層級(jí)。高一層級(jí)不僅對(duì)歸屬于本級(jí)的可控直接成本負(fù)責(zé)，對(duì)下一級(jí)的可控成本也負(fù)有一定的間接管理責(zé)任;每一層級(jí)制定相關(guān)的指標(biāo)和參數(shù)，準(zhǔn)確及時(shí)反映整個(gè)成本管理過(guò)程中存在的問(wèn)題;將成本管理的事后控制轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)程控制，讓管理層及時(shí)采取措施應(yīng)對(duì)暴露出的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)成本管理的精細(xì)化;通過(guò)構(gòu)建統(tǒng)一的成本數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)成本數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的集成;用大數(shù)據(jù)分析全面支持業(yè)務(wù)運(yùn)作、成本管控和決策分析，實(shí)現(xiàn)崗位成本自我改善，幫助決策層更準(zhǔn)確地評(píng)估企業(yè)成本狀況，大大提高企業(yè)決策的成功率。

能耗尋優(yōu)：提高能源效率是節(jié)能減排、降本增效的主要手段。借助物聯(lián)網(wǎng)對(duì)能耗進(jìn)行監(jiān)控，運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析建立多維數(shù)據(jù)分析模型，通過(guò)關(guān)聯(lián)更多維度和數(shù)據(jù)項(xiàng)，揭示人為因素與能效控制目標(biāo)的偏差;對(duì)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和能耗歷史數(shù)據(jù)作出分析，發(fā)現(xiàn)能耗偏離計(jì)劃目標(biāo)的情況;整合相關(guān)數(shù)據(jù)并分析、挖掘能耗異常原因，指導(dǎo)設(shè)備調(diào)整，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，實(shí)施更高效節(jié)能管理，最終改進(jìn)企業(yè)能耗表現(xiàn)。

華誼集團(tuán)在化工生產(chǎn)過(guò)程中結(jié)合設(shè)備工藝數(shù)據(jù)，收集和分析大量分散的能耗數(shù)據(jù)，幫助能源管理人員找到影響設(shè)備能耗的因素，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)能源管網(wǎng)實(shí)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，在線檢測(cè)整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)能耗動(dòng)態(tài)過(guò)程，使整個(gè)能源消耗過(guò)程信息化、可視化，實(shí)現(xiàn)用能從粗放式到精細(xì)化管理的轉(zhuǎn)變;對(duì)出現(xiàn)的能耗異常作出報(bào)警、預(yù)處理并實(shí)時(shí)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)平衡、調(diào)度與優(yōu)化，從整體上提高能效水平和能源管理效率。

三個(gè)階段：信息、洞察、行動(dòng)

要充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的長(zhǎng)處，幫助工廠應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)，需統(tǒng)一考慮物理層級(jí)與虛擬層級(jí)的能力建設(shè)要求，在推進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化、管理流程智能化、決策智能化建設(shè)等方面進(jìn)行能力建設(shè)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為洞察，由洞察產(chǎn)生行動(dòng)，推動(dòng)技術(shù)、組織、管控、能力各維度的同步提升，真正實(shí)現(xiàn)“感知—洞察—評(píng)估—響應(yīng)”閉環(huán)的順利運(yùn)作與循環(huán)提升。

這一部分包含三個(gè)階段。1、數(shù)據(jù)提煉信息。聚焦于信息和數(shù)據(jù)管理，建立數(shù)據(jù)管理規(guī)則，指導(dǎo)海量數(shù)據(jù)辨識(shí)處理與信息提煉。2、信息轉(zhuǎn)化為洞察。重點(diǎn)是通過(guò)相應(yīng)的運(yùn)行機(jī)制、數(shù)據(jù)分析平臺(tái)和數(shù)據(jù)分析手段，利用數(shù)據(jù)分析挖掘原因，為管理決策提供支持。3、由洞察產(chǎn)生行動(dòng)。通過(guò)將分析洞察引入業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)決策的相關(guān)工作流程及建立相關(guān)評(píng)價(jià)工具、方法和流程，衡量大數(shù)據(jù)分析帶來(lái)的業(yè)務(wù)洞察對(duì)業(yè)務(wù)產(chǎn)生的實(shí)際價(jià)值。