一蜒茄、智能制造實(shí)現(xiàn)路徑

智能制造是基于新一代信息技術(shù)的先進(jìn)制造過程智复、系統(tǒng)與模式的總稱忙甩。智能制造貫穿于設(shè)計(jì)壮焰、生產(chǎn)们眶、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)费武，具有自感知嘶违、自學(xué)習(xí)、自決策耽翁、自執(zhí)行旭贬、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式。

智能制造的最終實(shí)現(xiàn)需要經(jīng)歷不同的發(fā)展階段，每個(gè)發(fā)展階段均要實(shí)現(xiàn)智能制造所需要的核心能力稀轨，目前主要可以分為自動(dòng)化扼脐、信息化、互聯(lián)化奋刽、智能化四個(gè)階段瓦侮。

首先，在智能制造的整個(gè)過程中需要將智能裝備(包括但不限于機(jī)器人杨名、數(shù)控機(jī)床脏榆、自動(dòng)化集成裝備、3D打印等)通過通信技術(shù)有機(jī)連接起來台谍，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化须喂，其次，通過各類感知技術(shù)收集生產(chǎn)過程中的各種數(shù)據(jù)趁蕊，并利用各類系統(tǒng)優(yōu)化軟件等信息化手段提供生產(chǎn)方案坞生，再通過工業(yè)以太網(wǎng)等通信手段實(shí)現(xiàn)設(shè)備及數(shù)據(jù)間的互聯(lián)互通，最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)方案智能化妒贞。

隨著新一代信息技術(shù)和制造業(yè)的深度融合翁写，我國智能制造發(fā)展取得明顯成效，以高檔數(shù)控機(jī)床剑银、工業(yè)機(jī)器人汰检、智能儀器儀表為代表的關(guān)鍵技術(shù)裝備取得積極進(jìn)展；

智能制造裝備和先進(jìn)工藝在重點(diǎn)行業(yè)不斷普及锄垛，離散型行業(yè)制造裝備的數(shù)字化何杈、網(wǎng)絡(luò)化、智能化步伐加快默峦，流程型行業(yè)過程控制和制造執(zhí)行系統(tǒng)全面普及剿液，關(guān)鍵工藝流程數(shù)控化率大大提高；在典型行業(yè)不斷探索袱类、逐步形成了一些可復(fù)制推廣的智能制造新模式寨支，為深入推進(jìn)智能制造初步奠定了一定的基礎(chǔ)。

但目前我國制造業(yè)尚處于機(jī)械化趣匪、電氣化惭舒、自動(dòng)化、數(shù)字化并存钞诡，不同地區(qū)郑现、不同行業(yè)、不同企業(yè)發(fā)展不平衡的階段臭增。發(fā)展智能制造面臨關(guān)鍵共性技術(shù)和核心裝備受制于人懂酱，智能制造標(biāo)準(zhǔn)/軟件/網(wǎng)絡(luò)/信息安全基礎(chǔ)薄弱竹习，智能制造新模式成熟度不高誊抛，系統(tǒng)整體解決方案供給能力不足列牺，缺乏國際性的行業(yè)巨頭企業(yè)和跨界融合的智能制造人才等突出問題。

二拗窃、信息化是智能制造的關(guān)鍵瞎领，工業(yè)軟件是核心

制造業(yè)整體上可以分為研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造和營銷服務(wù)三大環(huán)節(jié)随夸，每一環(huán)節(jié)產(chǎn)生相應(yīng)的價(jià)值九默。

過去人們曾把制造業(yè)定義為：“通過加工把原材料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的工業(yè)”，產(chǎn)出物是產(chǎn)品宾毒，其增值主要在加工過程中得以體現(xiàn)驼修，即在20世紀(jì)中早期，制造業(yè)的主要價(jià)值體現(xiàn)在加工制造環(huán)節(jié)卸橘，隨著市場競爭加劇和產(chǎn)品更新?lián)Q代加快敌夜，產(chǎn)品研發(fā)、市場營銷和服務(wù)的增值作用明顯提高塞这，制造業(yè)的產(chǎn)出正在從單一產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)榘a(chǎn)品在內(nèi)的服務(wù)和解決方案数凫。

因此，新制造業(yè)已經(jīng)成為同時(shí)對物質(zhì)窜鳍、信息和知識進(jìn)行處理的產(chǎn)業(yè)森烦，制造業(yè)價(jià)值曲線已經(jīng)發(fā)生了變化。

根據(jù)“微笑曲線”理論稻嘱，產(chǎn)品生產(chǎn)制造中各個(gè)環(huán)節(jié)的附加值可以被描述成一個(gè)開口向上的拋物線维愈，用來描述產(chǎn)品制造流程中各個(gè)環(huán)節(jié)的附加價(jià)值≡肷瑁“微笑曲線”其實(shí)就是“附加價(jià)值曲線”碗挟，企業(yè)可通過向“微笑曲線”的兩端滲透來創(chuàng)造更多的價(jià)值。

隨著科技進(jìn)步乔墙，制造業(yè)不斷升級竞谒，處于價(jià)值鏈的的兩端的研發(fā)和銷后服務(wù)增值越來越大，而傳統(tǒng)制造業(yè)作為勞動(dòng)密集型的中間制造腔召、裝配環(huán)節(jié)不但技術(shù)含量低杆查、利潤空間小，而且市場競爭激烈臀蛛，容易被成本更低的同行所替代亲桦，成為整個(gè)價(jià)值鏈條中最不賺錢的部分。

中國制造業(yè)目前仍處在微笑曲線底部區(qū)間浊仆，未來如何提升在全球制造業(yè)價(jià)值鏈中的地位是中國制造業(yè)企業(yè)面臨的首要問題客峭。

制造業(yè)信息化將信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)與制造技術(shù)相結(jié)合舔琅，可以改善制造企業(yè)的經(jīng)營等恐、管理、產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)等各個(gè)環(huán)節(jié)备蚓，提高生產(chǎn)效率课蔬、產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)的創(chuàng)新能力，降低消耗郊尝，帶動(dòng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)工具的創(chuàng)新二跋、企業(yè)管理模式的創(chuàng)新、制造技術(shù)的創(chuàng)新以及企業(yè)間協(xié)作關(guān)系的創(chuàng)新艺扑，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造和企業(yè)管理的信息化哭练、生產(chǎn)過程控制的智能化、制造裝備的數(shù)控化以及咨詢服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化米法，全面提升我國制造業(yè)的競爭力卜伟。

隨著國家兩化深度融合水平的進(jìn)一步提高，中國制造業(yè)信息化迎來一個(gè)嶄新的發(fā)展階段声碴。ERP米原、MES、DNC扫应、MDC虹悄、PDM、Tracker等先進(jìn)信息化管理系統(tǒng)已經(jīng)在制造企業(yè)得到廣泛應(yīng)用忽秕，如通過供應(yīng)鏈管理(SCM)使得供應(yīng)商可以參與產(chǎn)品的制造和運(yùn)輸场魏，通過客戶關(guān)系管理(CRM)和產(chǎn)品生命周期管理(PLM)使得客戶能夠參與所買的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程，并可能使企業(yè)為客戶解決產(chǎn)品使用悦要、維護(hù)和廢棄處理的各種問題筝闹，通過企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)和制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)準(zhǔn)確反映生產(chǎn)過程的物料供應(yīng)情況、工作進(jìn)度和產(chǎn)品質(zhì)量腥光，通過連續(xù)的信息流关顷，加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部各部門之間的協(xié)作。上述各類信息化管理系統(tǒng)正在不斷加快制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級武福。

實(shí)現(xiàn)制造業(yè)信息化是提升中國制造業(yè)全球競爭力的關(guān)鍵议双，其中上述如MES、CAM捉片、ERP等工業(yè)軟件是制造業(yè)信息化的核心平痰。工業(yè)軟件是指在工業(yè)領(lǐng)域里應(yīng)用的軟件，包括系統(tǒng)伍纫、應(yīng)用宗雇、中間件昂芜、嵌入式等，通常工業(yè)軟件被劃分為編程語言赔蒲、系統(tǒng)軟件说铃、應(yīng)用軟件和介于這兩者之間的中間件。

其中系統(tǒng)軟件為計(jì)算機(jī)使用提供最基本的功能栗柴，但是并不針對某一特定應(yīng)用領(lǐng)域，而應(yīng)用軟件則根據(jù)用戶和所服務(wù)的領(lǐng)域提供不同的功能净彼。

工業(yè)軟件一般按照應(yīng)用分為研發(fā)設(shè)計(jì)類憎材、生產(chǎn)調(diào)度和過程控制類、業(yè)務(wù)管理類三大領(lǐng)域朗恤，具有分析投墩、計(jì)劃、配置茸太、分工等功能彰畅，能夠從機(jī)器、車間级轰、工廠層面提升企業(yè)生產(chǎn)效率誉缚、促進(jìn)資源配置優(yōu)化、提升生產(chǎn)線協(xié)同水平琢喷，對工業(yè)化與信息化融合疫遵、數(shù)字世界與物理世界融合有舉足輕重的作用。

a算行、研發(fā)設(shè)計(jì)類——以產(chǎn)品生命周期管理(PLM)為例：

PLM軟件可以讓企業(yè)高效且經(jīng)濟(jì)地管理一個(gè)產(chǎn)品的生命周期梧油，從產(chǎn)品構(gòu)思、設(shè)計(jì)與制造州邢，一直到服務(wù)和退市處理儡陨。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)量淌、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)和制造過程通過PLM無縫地集成在一起骗村。PLM與SCM、ERP分別從不同維度出發(fā)呀枢，PLM從時(shí)間的維度看世界叙身，并且偏重于產(chǎn)品設(shè)計(jì)層面，與MES層相互連接硫狞，是數(shù)字化工廠的需求源頭信轿。

PLM產(chǎn)品構(gòu)成包括三類：(1)CAx類產(chǎn)品，包括集中于創(chuàng)建3D幾何圖形残吩、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)形成的CAD軟件财忽，計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)進(jìn)行場景建模倘核，數(shù)值分析的CAE軟件，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備管理控制和操作的過程模擬軟件CAM怎窿。(2)cPDM產(chǎn)品侧缔，這類軟件是協(xié)同產(chǎn)品定義管理軟件，在產(chǎn)品全生命周期體系下喻透，存儲(chǔ)和檢索產(chǎn)品和產(chǎn)品數(shù)據(jù)寒淌；(3)數(shù)字化制造車間，主要用于計(jì)劃和模擬整個(gè)制造過程晶乘。

b蚜遥、生產(chǎn)調(diào)度和過程控制類——以制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)為例：

MES(manufacturing __execution system，制造執(zhí)行系統(tǒng))是1990年美國先進(jìn)制造研究協(xié)會(huì)旨在加強(qiáng)MRP計(jì)劃的執(zhí)行功能提出的概念翠笛，AMR對MES的概念表述如下：“MES是在公司的整個(gè)資源按其經(jīng)營目標(biāo)進(jìn)行管理時(shí)由饵，為公司提供實(shí)現(xiàn)執(zhí)行目標(biāo)的執(zhí)行手段，通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫連接基本信息系統(tǒng)的理論數(shù)據(jù)和工廠的實(shí)際數(shù)據(jù)桦徘，并提供業(yè)務(wù)計(jì)劃系統(tǒng)與制造控制系統(tǒng)之間的通信功能故咽。”

MES可以概括為一個(gè)宗旨―制造怎樣執(zhí)行橄文，兩個(gè)核心數(shù)據(jù)庫―實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫化刻、關(guān)系數(shù)據(jù)庫，兩個(gè)通信接口―與控制層接口和與業(yè)務(wù)計(jì)劃層接口上陕，四個(gè)重點(diǎn)功能―生產(chǎn)管理转捕、工藝管理、過程管理和質(zhì)量管理唆垃。MES是從工單五芝、生產(chǎn)、設(shè)備管理辕万、保養(yǎng)枢步、質(zhì)量管制到出入庫、進(jìn)出貨等整合的系統(tǒng)渐尿，可以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備層直接進(jìn)行管控醉途，是一個(gè)制造形態(tài)工廠的核心。

c砖茸、業(yè)務(wù)管理類——以企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)(ERP)為例：

ERP—Enterprise Resource Planning企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)隘擎，是指建立在信息技術(shù)基礎(chǔ)上，以系統(tǒng)化的管理思想凉夯，為企業(yè)決策層及員工提供決策運(yùn)行手段的管理平臺货葬。

ERP系統(tǒng)集中信息技術(shù)與先進(jìn)的管理思想于一身，成為現(xiàn)代企業(yè)的運(yùn)行模式咳衣，反映時(shí)代對企業(yè)合理調(diào)配資源共撰，最大化地創(chuàng)造社會(huì)財(cái)富的要求服移，成為企業(yè)在信息時(shí)代生存、發(fā)展的基石鞋夹。

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