智能制造已是制造業(yè)的主流趨勢

／卡萊（梅州）橡膠制品有限公司 董鵬／

智能制造已是制造業(yè)的主流趨勢

／卡萊（梅州）橡膠制品有限公司 董鵬／

智能制造是制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢，是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必然方向。當前，人類社會正快速步入以機器人為核心的智能制造時代。以“人機一體”、“人工智能”、“智慧制造”為核心的新一代機器人及智能制造技術(shù)可能正在悄然推動新一輪工業(yè)革命。

智能制造是制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢，是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必然方向。當前，人類社會正快速步入以機器人為核心的智能制造時代。以“人機一體”、“人工智能”、“智慧制造”為核心的新一代機器人及智能制造技術(shù)可能正在悄然推動新一輪工業(yè)革命。盡管機器人誕生已經(jīng)半個多世紀，并在工業(yè)領(lǐng)域、服務(wù)業(yè)領(lǐng)域、特種領(lǐng)域發(fā)揮獨特優(yōu)勢，但是整體來看，機器人的智能化水平還有待進一步提高，市場應(yīng)用還有待進一步挖掘。機器人技術(shù)、3D打印技術(shù)將不可能推動未來新工業(yè)革命，其他先進制造技術(shù)也不可能單方面推動新的工業(yè)革命。

從互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展階段來看，可將其分為四個階段，第一階段是信息互聯(lián)網(wǎng)，這個階段的商業(yè)模式更多的是提供信息服務(wù)；第二階段是流通互聯(lián)網(wǎng)，就是不僅僅提供信息服務(wù)，同時作為一個渠道出現(xiàn)；第三階段是目前如火如荼的領(lǐng)域，叫做“服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)”；第四階段就是產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代。新的制造業(yè)思維，就是在產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代大背景下產(chǎn)生的，實業(yè)領(lǐng)域開始導入互聯(lián)網(wǎng)元素、互聯(lián)網(wǎng)思維。

在德國，西門子公司較早實踐了工業(yè)革命的概念。日本豐田公司的精益思想方式也是個性化的。豐田汽車的焊接、油漆已經(jīng)完全自動化，在制造業(yè)升級方面，豐田公司走在了前面?；仡櫼幌隆肮I(yè)4.0”的由來，不僅僅是德國人，一直以來有很多人在研究生產(chǎn)方式的演變。

工業(yè)生產(chǎn)方式的演變大概經(jīng)歷了五個階段。最早是手工生產(chǎn)，這種模式目前在珠三角、長三角較為多見。后來有了福特生產(chǎn)方式，叫做大量生產(chǎn)、規(guī)?；a(chǎn)，通過內(nèi)部的分工，先生產(chǎn)零部件，然后大量生產(chǎn)組裝。日本企業(yè)發(fā)明了精益生產(chǎn)，從現(xiàn)場管理到精細的物流配送，整個都是流水線的生產(chǎn)過程。在精益生產(chǎn)之后，出現(xiàn)了大規(guī)模的定制，也叫大量定制。大量定制再繼續(xù)發(fā)展下去，就有了顧客定制，一件一單，一個訂單就是一個定制。“工業(yè)4.0”實際上就是顧客定制，通過智能化的制造系統(tǒng)、軟件等，解決顧客定制的需求。德國在工業(yè)制造領(lǐng)域經(jīng)驗非常豐富，德國政府2013年就提出了《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》，政府的戰(zhàn)略是把“工業(yè)4.0”和“制造4.0”作為核心。

2013年漢諾威工業(yè)博覽會上，德國聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟部又發(fā)布了制造思維的主題展區(qū)，以西門子公司為主。另外德國還有若干個產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，包括機械和制造、通訊和新媒體、電子電器，這些基本囊括了德國工業(yè)的大部分。產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟還專門做了一個課題——《保障德國工業(yè)的未來——關(guān)于實施“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略的建議》。

為什么是德國？一方面，德國有基礎(chǔ)，另一方面，德國還是要爭奪下一代的制造行業(yè)的優(yōu)勢地位。德國人的想法是要向全世界提出制造4.0的標準。整個一套制造標準的載體表現(xiàn)為軟件。德國人現(xiàn)在需要做好軟件來支持智能產(chǎn)品。

工業(yè)1.0是蒸汽機和機械生產(chǎn)，2.0是電動力和規(guī)模生產(chǎn)，3.0是電子和信息技術(shù)、自動化。比如德國數(shù)據(jù)傳真機技術(shù)，就是工業(yè)3.0的靈感，是電子和信息技術(shù)。德國提出的“工業(yè)4.0”核心是什么？從輸出來說，就是智能，用智能化的方式輸出智能產(chǎn)品，而智能化的方式就是信息物理融合系統(tǒng)。

“工業(yè)4.0”是將資源要素和生產(chǎn)要素集中在以互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)為基礎(chǔ)的平臺之上實現(xiàn)資源要素與生產(chǎn)要素的充分整合，是智能制造的結(jié)晶，是推動第四次工業(yè)革命的重要載體。搭建“工業(yè)4.0”服務(wù)平臺，在全球廣大企業(yè)的積極支持和配合下，國際機器人及智能裝備產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟正在加強全球化架構(gòu)，鼓勵企業(yè)抱團發(fā)展、集群發(fā)展，走出“小而散”的發(fā)展誤區(qū)。在新的機遇面前，要抓住時機，積極拓展應(yīng)用市場，服從和服務(wù)于機器人及智能制造整個行業(yè)。

“工業(yè)4.0”和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，或者是“第三次工業(yè)革命”其基礎(chǔ)就是互聯(lián)網(wǎng)。而互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)是什么？是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)?；ヂ?lián)網(wǎng)首先實現(xiàn)了人和人的連接，下一步要實現(xiàn)人和物的相連。而最困難是物和物的相連。物聯(lián)網(wǎng)的信息是海量的，支撐物聯(lián)網(wǎng)的是云計算?；ヂ?lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算，在這些基礎(chǔ)上會形成智能生產(chǎn)體系。社會的信息互聯(lián)，是一個巨大無比的智能生產(chǎn)體系，企業(yè)內(nèi)部是智能生產(chǎn)體系，要和整個價值鏈、生產(chǎn)生態(tài)鏈形成智能生產(chǎn)體系。通過智能化的生產(chǎn)體系，能夠產(chǎn)生智能化的產(chǎn)品。智能化產(chǎn)品就包含了個性化。比如，在日本施工的工程機械都是租賃的商業(yè)模式，沒有人買機器，都是向廠家租賃。日本有一家做工程機械租賃的企業(yè)，通過智能聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測租賃出去的機器，挖掘機有沒有在操作，如果發(fā)現(xiàn)它長時間不操作，就意味著存在交不起租金的風險，馬上就去找客戶，停止租用合同。機器只要每天開動，他們就放心了。

德國西門子的智能生產(chǎn)過程，工人都是坐在工作臺前操作電腦的，整個加工過程由他們控制，但是具體工作是由機器來完成的。

從目前國內(nèi)制造企業(yè)來看，筆者知道的一個服裝品牌——“紅領(lǐng)”在做智能生產(chǎn)。它是很老的一個品牌，后來服裝行業(yè)原有的商業(yè)模式受到了沖擊，紅領(lǐng)的老板逐步放棄了在線下做專賣店的路徑。他開始研究一種新的模式，就是純個性化定制，目前還基本上沒有面對國內(nèi)的消費者。這家企業(yè)一年要生產(chǎn)1500套西裝，訂單全部來自美國和歐洲，美國和歐洲的小裁縫店，把個性化的數(shù)據(jù)傳到紅領(lǐng)，他們便迅速回應(yīng)?；貞?yīng)的速度多快呢？7天交貨。整個過程很簡單，先給客戶量體，這一環(huán)節(jié)目前還沒有完全實現(xiàn)智能化，量48個數(shù)據(jù)，從脖子開始，這套數(shù)據(jù)系統(tǒng)是他們用10年時間總結(jié)出來的。數(shù)據(jù)一旦輸入之后，在電腦里就會看到虛擬的版型，版型細節(jié)是可以調(diào)整的，比如扣子要金色的還是黑色的，選擇什么領(lǐng)子、什么內(nèi)襯等，這些小地方都可以調(diào)整。然后進入制造領(lǐng)域，這個時候就看不到人了，倉庫里面把物料調(diào)出來，成衣的面料、輔料都調(diào)出來，自動裁剪，然后就是流水線加工，流水線加工是有人的，有人負責縫紉，有人負責釘扣子等。這個生產(chǎn)系統(tǒng)最核心的特點是每一件衣服就是一個訂單，就是“一件”即“一單”，每個工人在加工每個環(huán)節(jié)的時候，都有電子標簽掃描一下，看這個衣服是什么要求，然后再做下一件。整個生產(chǎn)系統(tǒng)類似于一個3D打印的模式，每個都個性化，把版型做出來，用軟件控制，自動剪裁。在ZARA公司來說是小批量的生產(chǎn)模式，而紅領(lǐng)更進一步，變成了一件衣服一個訂單。這是目前國內(nèi)在工業(yè)方面筆者所見到的唯一的智能化模式。紅領(lǐng)下一步需要健全的就是信息采集系統(tǒng)，現(xiàn)在都是小店的裁縫師在量。這就是國內(nèi)的“紅領(lǐng)”模式。

智能生產(chǎn)系統(tǒng)輸出的是個性化產(chǎn)品、智能化產(chǎn)品，高效率、低消耗、實時回應(yīng)。因此生產(chǎn)交付期有保證，而交付期是客戶最關(guān)注的。它是高度自動化的，所以可能對未來的就業(yè)有很大沖擊。它是機器人的集成，整個生產(chǎn)線都是機器人。當然機器人是廣義的，高度智能化操作，機器人與機器之間信息是聯(lián)網(wǎng)的。

在智能生產(chǎn)體系中的要件有四個，第一個是傳感器，信息系統(tǒng)都要有傳感器；第二個是數(shù)據(jù)存儲，包括硬件和軟件；第三個是微處理器、芯片；第四個是軟件。德國致力于研發(fā)操控智能產(chǎn)品的軟件，占領(lǐng)制高點，軟件是未來智能工具的重要點。

中國制造業(yè)在這一輪工業(yè)革命中要想不被落下，就要有所作為。