2020寧波家電行業(yè)智能化研究方法及解決方案評估

沈文浩　嚴志垚　徐世福

摘要：根據(jù)“工業(yè)4.0”、“中國制造2025”的相關(guān)要求，家電制造企業(yè)可通過充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)——信息物理系統(tǒng)（Cyber-Physical System）相結(jié)合的方式，實現(xiàn)將企業(yè)由集中式控制向分散式增強型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，建立一個高度靈活的個性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式，實現(xiàn)從現(xiàn)有的單一生產(chǎn)化企業(yè)向智能化企業(yè)轉(zhuǎn)型，打造成為具有多樣化家電智能制造的企業(yè)。

關(guān)鍵詞：智能家電;行業(yè)動態(tài);智能制造;信息物理系統(tǒng);發(fā)展研究

引言

中國的家電產(chǎn)業(yè)始于1980年，經(jīng)過近40年的發(fā)展，如今成為全球家電的制造工廠，占據(jù)全球約70%的產(chǎn)能。隨著人口紅利的逐漸消失，外部需求下降，家電企業(yè)面臨出口貿(mào)易減緩，出口貿(mào)易發(fā)展減慢的問題。本文以沿海典型家電中心--寧波為例，為家電行業(yè)智能化一定的理論支撐。

1研究方法

1.1研究路徑

對寧波市家電企業(yè)的重點行業(yè)的各級企業(yè)智能化水平開展調(diào)研，結(jié)合典型企業(yè)調(diào)研模型與方法，從多個行業(yè)、多個環(huán)節(jié)、多個維度完成調(diào)研報告，并基于調(diào)研報告開展對策建議分析，最終基于家電行業(yè)的調(diào)研，探索普通適性推廣其他行業(yè)的途徑，具體研究路徑如圖1所示。

1.2研究方法

基于理論和文獻的分析方法 通過收集查閱大量的文獻資料數(shù)據(jù)并對其整理分析，再結(jié)合相關(guān)理論，研究家電行業(yè)基于互聯(lián)網(wǎng)思維下，借力互聯(lián)網(wǎng)多元化發(fā)展戰(zhàn)略。

實地調(diào)研法 通過實地調(diào)研的方式，對格力、美的等家電企業(yè)開展實地調(diào)研，收集到幾個企業(yè)的第一手資料，這對于研究家電企業(yè)意義重大。

德爾菲法 在家電企業(yè)多元化發(fā)展戰(zhàn)略的研究過程中，請教并邀請了多位企業(yè)經(jīng)營人士和企業(yè)戰(zhàn)略家進行深入探討，并請這些專家為本研究的相關(guān)指標和系數(shù)的權(quán)重進行打分，使研究成果更加貼近企業(yè)經(jīng)營的實際情況。

PEST分析方法 這是企業(yè)外部宏觀環(huán)境的一種分析方法。主要從政治、經(jīng)濟、社會和技術(shù)四類外部環(huán)境因素對一個企業(yè)所處的宏觀環(huán)境進行分析。

波特五力模型分析法 該模型主要是用來分析企業(yè)的行業(yè)競爭環(huán)境。主要從潛在進入者的威脅、替代品威脅、買方議價能力、賣方議價能力和現(xiàn)有競爭者這五種力量對企業(yè)的行業(yè)競爭環(huán)境分析。

AHP-SWOT相結(jié)合的分析方法 這是一種定性和定量相結(jié)合的分析方法?？梢杂行У乇苊饧僑WOT分析中定量分析的不足，同時比層次分析法更貼近企業(yè)案例。能夠?qū)WOT 模型中各個因素通過專家打分，因素之間兩兩做比較，然計算出個因素的權(quán)重和影響力度。通過該方法得出的因素權(quán)重較客觀，使得在企業(yè)在做全新戰(zhàn)略或者戰(zhàn)略調(diào)整更加合理、精確和科學。

2解決方案

2.1打造智能制造發(fā)展模式

智能化企業(yè)是以智能工廠為載體、以生產(chǎn)過程中的智能化為核心、以大數(shù)據(jù)流為基礎(chǔ)的。打造寧波市家電智能制造化企業(yè)的具體研究方案和思路如圖2所示：

一是打造“智能制造工廠”，重點研究家電智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn);

二是發(fā)展“智能制造生產(chǎn)”模式，主要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機互動在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應用等;

三是建立“智能物流”，主要通過大數(shù)據(jù)背景，整合物流資源，充分發(fā)揮現(xiàn)有物流資源供應方的效率，而需求方則能夠快速獲得服務(wù)匹配，得到物流支持。

2.2建立智能制造核心模型

信息物理系統(tǒng) 將制造機床連到互聯(lián)網(wǎng)上，使其具有計算、信息傳送、精確控制、遠程協(xié)調(diào)和自主決策等五大功能，實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)世界與現(xiàn)實物理世界的融合。信息物理系統(tǒng)可以將資源、信息、物體以及人緊密聯(lián)系在一起，從而創(chuàng)造物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)服務(wù)，并將生產(chǎn)工廠轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€智能基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

系統(tǒng)仿真“訓練”學習模型 仿真是數(shù)字化智能制造的核心基石，利用三維模型和VR技術(shù)，建立研發(fā)、生產(chǎn)、工藝、物流、設(shè)備等仿真模型，利用仿真技術(shù)建立虛擬世界中與物理系統(tǒng)的映射，利用該映射展示產(chǎn)品的性能或工藝過程。模擬并監(jiān)控物理系統(tǒng)的真實使用，對物理系統(tǒng)的性能進行評估，對故障或使用問題進行診斷，尋找根本原因。預測系統(tǒng)故障，提前制定規(guī)劃或者維護方案，優(yōu)化系統(tǒng)的使用性能，提高系統(tǒng)使用壽命。通過云計算和大數(shù)據(jù)平臺的數(shù)據(jù)，對仿真模型進行不斷“訓練”，達到自住學習和更新目的，形成解決方案庫，通過仿真模擬工廠的實際操作空間，真實而精確系統(tǒng)是否在現(xiàn)實當中能承受各種條件，取得成功。

大數(shù)據(jù)、云計算平臺將無處不在的傳感器、嵌入式終端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信設(shè)施通過信息物理系統(tǒng)形成一個智能網(wǎng)絡(luò)，使人與人、人與機器、機器與機器以及服務(wù)與服務(wù)之間能夠互聯(lián)，實現(xiàn)機器、設(shè)備、系統(tǒng)、人、物等關(guān)聯(lián)對象的數(shù)據(jù)采集，通過清洗、轉(zhuǎn)換、加載等過程，建立大數(shù)據(jù)平臺。云計算提供海量數(shù)據(jù)按照仿真模型模擬驗證和數(shù)字化智能制造模型的計算，形成最優(yōu)的解決方案。

3結(jié)論

本文給出的研究成果基于調(diào)研寧波家電行業(yè)，將各種數(shù)據(jù)、信息、技術(shù)進行分析和融合，找出決定寧波智能家電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實際要素，為寧波智能家電企業(yè)應找到自身定位、加強技術(shù)研發(fā)、快速融入新的生態(tài)環(huán)境、打造用戶全新體驗、創(chuàng)造新的盈利點提供了一定的理論支撐。希望寧波家電產(chǎn)業(yè)能在“智能制造浪潮”中，獲得新動力，實現(xiàn)出口利益最大化，從而推動寧波家電產(chǎn)業(yè)品牌走向世界。

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