離散制造行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能化升級路徑研究

于若塵

（中國航發(fā)北京航科發(fā)動機控制系統(tǒng)科技有限公司， 北京 102200）

0 引言

離散制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級是當(dāng)前和未來的趨勢。通過引入物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，離散制造業(yè)可以實現(xiàn)生產(chǎn)流程的自動化、設(shè)備維護的智能化、供應(yīng)鏈的協(xié)同化、質(zhì)量管理的優(yōu)化等方面的升級，從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本和風(fēng)險。離散制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級面臨著一些挑戰(zhàn)，但是未來將充滿機遇和挑戰(zhàn)。

1 研究背景

隨著數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為當(dāng)前的熱點話題。離散制造業(yè)作為全球經(jīng)濟的重要支柱之一，也逐漸意識到數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要性。數(shù)字化轉(zhuǎn)型可以幫助企業(yè)提高生產(chǎn)效率、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量和增強競爭力，因此成了離散制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢。數(shù)字化轉(zhuǎn)型包括物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、云計算和人工智能等關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用，這些技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，對離散制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級具有重要的推動作用。然而，數(shù)字化轉(zhuǎn)型也面臨著許多挑戰(zhàn)，包括數(shù)據(jù)安全、技術(shù)更新和人才培養(yǎng)等方面。因此，研究離散制造行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級的路徑，探討數(shù)字化轉(zhuǎn)型對企業(yè)的影響和未來趨勢，具有重要的理論和實踐意義。

2 離散制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的背景及必要性

2.1 離散制造業(yè)的背景

離散制造業(yè)是指以生產(chǎn)物品為主的制造業(yè)，如機械制造、電子制造、航空制造等。離散制造業(yè)是全球經(jīng)濟的重要支柱之一，也是國家制造業(yè)的重要組成部分。離散制造業(yè)的發(fā)展與國家經(jīng)濟的發(fā)展密切相關(guān)，是國家實現(xiàn)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和實現(xiàn)質(zhì)量發(fā)展的重要力量。然而，隨著全球經(jīng)濟的競爭加劇和市場的變化，離散制造業(yè)也面臨著許多挑戰(zhàn)，如供應(yīng)鏈不穩(wěn)定、競爭激烈、生產(chǎn)成本上升等。因此，離散制造業(yè)需要不斷地進行創(chuàng)新和升級，以保持市場競爭力和發(fā)展優(yōu)勢。

2.2 離散制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的必要性

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是指將企業(yè)的業(yè)務(wù)流程和服務(wù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式，以提高企業(yè)的效率和創(chuàng)新能力。數(shù)字化轉(zhuǎn)型是離散制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要手段，對于提高企業(yè)的生產(chǎn)力和市場競爭力具有重要的作用。

2.2.1 提高效率

離散制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型可以將生產(chǎn)流程、設(shè)備運行狀態(tài)等數(shù)據(jù)收集和分析，從而優(yōu)化生產(chǎn)計劃、提高設(shè)備利用率，降低運營成本，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。

2.2.2 優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量

離散制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型可以通過收集和分析數(shù)據(jù)，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)過程和質(zhì)量檢測，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量和減少產(chǎn)品缺陷。

2.2.3 提升客戶體驗

離散制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型可以通過數(shù)字化技術(shù)為客戶提供更好的服務(wù)和支持。例如數(shù)字化售后服務(wù)、智能化物流配送等，提升客戶體驗和滿意度。

2.2.4 增強競爭力

離散制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型可以提高企業(yè)的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和客戶體驗，從而提高企業(yè)的市場競爭力，實現(xiàn)長期發(fā)展。因此，離散制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是提高企業(yè)競爭力、降低成本、提高效率和優(yōu)化生產(chǎn)質(zhì)量的必要途徑。

3 離散制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的智能化升級

3.1 數(shù)據(jù)收集和分析

通過物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、數(shù)字化檢測等技術(shù)收集設(shè)備運行狀態(tài)、生產(chǎn)流程、供應(yīng)鏈等方面的數(shù)據(jù)，并通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對數(shù)據(jù)進行挖掘并從多維度進行分析，從中獲取有價值的信息和模式，用于優(yōu)化生產(chǎn)過程和提高生產(chǎn)效率。

3.2 實現(xiàn)流程自動化

從離散型制造業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)痛點出發(fā)，引入設(shè)備運行自動化理念，運行、維護通過遠(yuǎn)程監(jiān)控減少人員參與，進一步增加生產(chǎn)線自動化運行比例，提高零件成組化、工藝路線相似度。

3.3 供應(yīng)鏈優(yōu)化

通過引入物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，實現(xiàn)供應(yīng)鏈的可視化、協(xié)同化、智能化管理，從而降低成本、提高效率、縮短交貨時間和提高服務(wù)質(zhì)量。

3.4 質(zhì)量管理和優(yōu)化

通過引入物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，實現(xiàn)質(zhì)量數(shù)據(jù)的收集和分析，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低成本和風(fēng)險。

3.5 人才培養(yǎng)和管理

通過引入人工智能等技術(shù)，實現(xiàn)人才管理的自動化和智能化，從而提高員工素質(zhì)和技能，降低員工流失率，提高企業(yè)的競爭力。

4 離散制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用

4.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是將傳感器、計算機、通信和云計算等技術(shù)融合起來，實現(xiàn)設(shè)備之間的信息交流和數(shù)據(jù)共享，進而實現(xiàn)智能化的生產(chǎn)和管理。在離散制造業(yè)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以用于生產(chǎn)流程的監(jiān)控和控制、設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)測和維護、供應(yīng)鏈的優(yōu)化和管理等方面[1]。

4.2 大數(shù)據(jù)分析技術(shù)

大數(shù)據(jù)分析技術(shù)是指通過收集和分析大量數(shù)據(jù)，從中提取出有價值的信息和模式，幫助企業(yè)做出更好的決策和優(yōu)化生產(chǎn)過程。在離散制造業(yè)中，大數(shù)據(jù)分析技術(shù)可以用于優(yōu)化生產(chǎn)計劃、預(yù)測需求、優(yōu)化庫存、提高生產(chǎn)效率等方面。

4.3 智能制造

人工智能技術(shù)是指利用計算機算法和機器學(xué)習(xí)等技術(shù)，讓機器能夠模仿人類的思維和行為，實現(xiàn)智能化的決策和操作[2]。在離散制造業(yè)中，人工智能技術(shù)可以用于自動化生產(chǎn)流程、智能化設(shè)備維護、預(yù)測需求、優(yōu)化供應(yīng)鏈等方面。

4.4 云計算技術(shù)

云計算技術(shù)是指將計算機資源通過網(wǎng)絡(luò)連接共享，實現(xiàn)按需獲取和使用計算資源的方式。在離散制造業(yè)中，云計算技術(shù)可以用于提供基礎(chǔ)設(shè)施、平臺和軟件等服務(wù)，實現(xiàn)資源的共享和優(yōu)化，降低企業(yè)的成本和運營風(fēng)險。

4.5 區(qū)域鏈技術(shù)

區(qū)塊鏈技術(shù)是指將數(shù)據(jù)和交易記錄分散存儲在網(wǎng)絡(luò)中的多個節(jié)點上，實現(xiàn)中心化數(shù)據(jù)交換和安全性保障。在離散制造業(yè)中，區(qū)塊鏈技術(shù)可以用于保障數(shù)據(jù)安全、優(yōu)化物流配送等方面。

4.6 多種生產(chǎn)軟件的互聯(lián)互通，數(shù)據(jù)可視化

5G 技術(shù)是指第五代移動通信技術(shù)，具有高速、低時延、大連接等特點，可以支持物聯(lián)網(wǎng)和智能化制造的發(fā)展。在離散制造業(yè)中，5G 技術(shù)可以用于提高設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)速度和穩(wěn)定性，實現(xiàn)設(shè)備之間的實時通信和協(xié)作，從而提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量[3]。

5 奔馳、海爾和富士康的案例

5.1 奔馳智能工廠

奔馳智能工廠是以數(shù)字化、智能化、柔性化為特點的智能制造工廠。奔馳公司通過引入物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，實現(xiàn)生產(chǎn)流程的自動化、設(shè)備維護的智能化、供應(yīng)鏈的協(xié)同化、質(zhì)量管理的優(yōu)化等方面的升級，從而提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低了成本和風(fēng)險。

5.2 海爾智家工

海爾智家工廠是以智能化、柔性化、客戶化為特點的智能制造工廠。海爾公司通過引入物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)，實現(xiàn)生產(chǎn)流程的自動化、設(shè)備維護的智能化、供應(yīng)鏈的可視化和協(xié)同化等方面的升級，從而實現(xiàn)了產(chǎn)品的個性化定制和快速交付。

5.3 富士康工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

富士康工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是以智能化、協(xié)同化、開放化為特點的智能制造平臺。富士康公司通過引入物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)，實現(xiàn)了生產(chǎn)流程的數(shù)字化、智能化管理，供應(yīng)鏈的協(xié)同化和透明化，同時實現(xiàn)了企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)之間的數(shù)據(jù)共享和協(xié)同合作，從而提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低了成本和風(fēng)險。

6 離散制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能化升級的挑戰(zhàn)與展望

6.1 挑戰(zhàn)

離散制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級面臨著一些挑戰(zhàn)。首先，數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要大量的投資和資源，而且需要企業(yè)進行組織和流程的重構(gòu)，這需要企業(yè)具備足夠的資金和管理能力。其次，數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要跨部門的協(xié)同合作，需要企業(yè)進行組織和文化的變革，這需要企業(yè)具備足夠的領(lǐng)導(dǎo)力和文化塑造能力。第三，數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要引入新的技術(shù)和新的知識，需要企業(yè)進行人才的引進和培養(yǎng)，這需要企業(yè)具備足夠的人才資源和培養(yǎng)能力[4]。第四，數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要解決數(shù)據(jù)的安全和隱私問題，需要企業(yè)進行信息安全管理和數(shù)據(jù)保護，這需要企業(yè)具備足夠的安全意識和技術(shù)能力。

6.2 展望

離散制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級將成為未來的趨勢。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，離散制造業(yè)將面臨更多的機遇和挑戰(zhàn)。未來，離散制造業(yè)將實現(xiàn)智能工廠、智能供應(yīng)鏈、智能產(chǎn)品等方面的創(chuàng)新和升級，從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本和風(fēng)險，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

7 結(jié)語

離散制造業(yè)將實現(xiàn)智能工廠、智能供應(yīng)鏈、智能產(chǎn)品等方面的創(chuàng)新和升級，從而實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。離散制造業(yè)企業(yè)需要積極引入新技術(shù)、新模式，加強組織和文化的變革，提升人才培養(yǎng)和引進能力，注重數(shù)據(jù)安全和隱私保護，才可以實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級的成功。未來，離散制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級將不斷推進，產(chǎn)生更多的創(chuàng)新和升級，促進經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步。