工业4.0时代智慧工厂的“智造”之路

工业4.0时代智慧工厂的“智造”之路

来源：译自《智慧工厂》编辑部

当前工业4.0、智能制造、“互联网+”正在世界范围的制造行业内大行其道，但真正能够有效地实行者寥寥。因为智能制造和智慧工厂，都有自己的实施条件和路径，没有捷径可走，行业不同、企业不同，道路都会不同。对于不同的行业和不同的企业来说，由于市场需求模式不同、产品工艺不同、管理基础不同等，侧重点有所不同而已，但总能从中找出几条通往智能制造的可行之路。

简单讲来，智慧工厂的“智造”之路可参考下面几点来实施：

1. 精益化

精益生产，最早就是面向多品种小批量的个性化需求而设计的，其两大支柱就是“准时化”与“智能自动化”。

至今为止，精益已经演变为一种涉及营销、研发、供应链、生产、流程乃至创业的全价值链的精益管理理念和方法，带动了全球产业的转型，从制造业到服务业，她所追求的“创造价值消除浪费”的思想、方法和工具促进了生产资源的优化配置，获得质量、效率和反应速度的快速提升。智能制造不可能建立在大投大放的这种低效的生产模式之上，精益是必须要走的第一步，而且是投资回报最高的一条路径。因为精益几乎不需要企业做出额外的投资，只是在现有基础上重新配置生产资源就可以获得超出想象的回报。

2. 标准化

标准化是自动化的基础，也是智能制造的前提。

汽车行业普遍采取的共用平台、通用零部件等策略极大地降低了产品成本。通过将原来的根据整车进行零部件生产改为根据零部件进行整车生产的方法，也就是说标准化的零部件实现批量生产，成功降低成本。比如简单的螺丝、包装纸箱就有几十上百种规格，库存和零部件成本就高。从研发设计开始完全没有控制，开发一个新产品或者换了一个人，就随意地增加新的零部件，缺乏一个标准化的流程以及产品数据库。标准化当然也还包括标准化的作业流程和作业方式，有了标准化，自动化才能据此开发出来，比如自动焊接，自动装配，假设零部件千变万化，作业方式也不固定，自动化将很难实现，即使实现成本也很高。

3. 模块化

汽车和电脑是最早实现模块化的行业，从模块化设计、模块化采购到模块化生产，模块化也是智能制造能否实现低成本满足个性化消费的关键所在。模块化降低了从设计、采购到生产的复杂程度，标准化的接口和连接方式增加了通用性，降低了制造成本与周期，自动化生产、物流与信息沟通更加容易实现。模块化实施起来相对较难，涉及到行业与企业标准，需要上下游企业共同参与，这是一项

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长期的工作，所以相互间构建精益的战略合作伙伴关系尤为重要。

4. 自动化

自动化是智能制造中谈论得最多的，企业可以通过自主创新，将原来原材料处理的离散型加工方式进行集成，把原来独立的工序通过自动化生产线连接在一起，实行精益式的连续生产，消除了中间环节的上下料、储存和搬运，生产速度和生产效率将提高。

自动化与信息化是实现智能制造投资最大的部分。随着技术的进步和人力成本的提高，自动化是个不可逆转的趋势。对于不同的行业不同的企业，有的有成熟的自动化方案，有的则没有，企业需要结合自身情况来规划自动化方向。从投资回报最大、最容易实现的部分做起，当然还要结合前面所讲的标准化和模块化，并且满足精益生产的要求。

5. 生态化

企业的竞争正在从单个企业之间逐渐向供应链之间乃至生态系统之间的竞争转变。凯文.凯利在《失控》中写道：“大企业之间的结盟大潮，尤其在信息和网络产业当中，是世界经济日益增长的共同进化的又一个侧面，与其吃掉对手或与之竞争，不如结成同盟——共生共栖……控制的未来是：伙伴关系、协同控制、人机混合控制，人类与我们的创造物一起共享控制权。”

《智慧工厂》Smart factory

April 2019│196. 全球化

在世界互联互通的今天，当你的企业做到一定规模，需要考虑全球化来配置资源，以提高效率降低成本。全球化资源包括市场资源、设计资源、采购资源和生产资源。

采购和生产资源是寻求品质更佳、成本更低的全球物资供应地，除了考虑采购和制造单价外，还需要考虑运输成本增加、供应链复杂化、供应链可视化、交货周期拉长、更高的库存、环保碳排放、质量稳定性、当地劳工政策以及汇率波动等问题。

7. 工业4.0化（数字化）

工业4.0化（数字化）跟信息化密切相关，与自动化一样，这是智能制造转型投资最大的一块。随着信息技术的日新月异，一切皆可数字化，从人、产品到设备，实现万物相连。人可以通过人脸识别技术被识别，以前要静态的才可以，现在你走动过程中就可以被识别。产品可以通过PLM/ERP软件，从产品开发设计、物料采购到生产交付全过程实现数字化，每一张产品图纸、每一个物料信息、每一个生产工艺都被数字化连接在一起。设备可以通过PLC、传感器等将运行数据传给MES、互联网等网络，所以GE可以通过飞机引擎传回的数据分析优化其运行参数降低燃油成本，谷歌可以实现汽车的无人驾驶。这意味着在“工业4.0”时代，第一次有可能将资源、信息、物品和人通过数字化进行互联互通！这种沟通包括人与人、人与产品、人与机器、产品与机器、机器

与机器之间的信息交换。想象一下，未

万事俱备，只欠“传统产品+智来你通过APP下一个个性化的产品订能化”，从智能手机、智能电视、可单，制造商通过CRM/ERP收到订单信穿戴产品、智能水杯到智能汽车、智息，订单信息被传递到PLM系统中，能机器人等，需要企业不断进行技术产品仿真模型被设计出来，产品与物创新，投资于产品的智能化。

料信息进入ERP和MES系统，拉动供与消费品的智能化相比，工业品应商开始生产物料，物料生产出来后的智能化其实更为迫切。所有设备都通过物联网送到工厂，进入自动化生需要加入智能控制模块，进行加工数产线，设备按照MES系统的指示进行据的自动采集、分析和控制，配备标加工，成品下线后又通过物联网送到准数据接口，可与企业MES系统或其你手中。

他信息系统连接，这些工业大数据经“工业4.0”就是制造的数字化和过智能软件系统的运算分析将帮助提网络化，通过IT技术同制造技术的结高运营效率，减少故障，降低能耗。合，创造智慧工厂，使生产变得高度制造过程的智能化更加复杂，你需要弹性化和个性化，提高生产，实现数完成以上所说的精益化、标准化、模据和信息的互联互通及企业级共享。

块化、自动化以及数字化的转变，自动化与数字化的投资也会很大。

8. 智能化

相信在不久的将来，随着数字智能化包含两个含义，一个是产化、网络化、智能化的相互递进与配品的智能化，另一个是制造过程的智合下，企业的“智造”之路将成燎原能化。

之势，一直向前。（完）

首先说说产品的智能化。智能化为工业品和消费品升级提供了方向。