基于IE+AT+IT技術(shù)集成的企業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型升級之路

1、 基于IE+AT+IT技術(shù)集成的企業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型升級之路 導讀本文以企業(yè)運營效率提升為出發(fā)點，結(jié)合企業(yè)智能制造成熟度水平，針對企業(yè)智能制造現(xiàn)狀，提出基于“IE+AT+IT”技術(shù)集成方案的企業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型思路，可供離散型流程型復(fù)合型等不同類型不同智能化水平的企業(yè)進行智能化推動參考，在大數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈云計算大數(shù)據(jù)人工智能等技術(shù)云集的數(shù)字經(jīng)濟時代，為企業(yè)管理及技術(shù)應(yīng)用提供一種不斷修煉內(nèi)功不斷提升運營能力的智能化管理思路1 引言筆者的研究及業(yè)務(wù)領(lǐng)域是精益生產(chǎn)、智能制造、信息化、自動化，從業(yè)至今為多家企業(yè)進行過企業(yè)咨詢與輔導，參與中國電子技術(shù)標準化研究院組織編寫的工信部智能制造能力成熟度模型國家標準編寫，應(yīng)

2、國內(nèi)某市經(jīng)信部門邀請，作為主要負責人，對該市337家企業(yè)進行智能制造摸底調(diào)研，并選擇60多家企業(yè)進行實際調(diào)研，為該市工業(yè)企業(yè)智能制造推動與落地提供了明確方案。通過對不同領(lǐng)域的企業(yè)進行調(diào)研和分析，深有一些感觸和思考，總想寫點對企業(yè)有所幫助的觀點，特撰寫此文，希望有幸能夠與廣大讀者見面，對大家有所借鑒2 回歸制造本質(zhì)看智能化時代制造企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機遇2.1制造企業(yè)的經(jīng)營本質(zhì)無論是大型、中型、小型、微小型企業(yè)，其經(jīng)營的本質(zhì)是獲得剩余價值，即產(chǎn)值利潤和現(xiàn)金流，這三者是企業(yè)永續(xù)經(jīng)營、長期發(fā)展、打造百年基業(yè)的堅實后盾。對于所有企業(yè)現(xiàn)金流是首要的，它是企業(yè)維持經(jīng)營的第一生產(chǎn)要素，在利潤和產(chǎn)值方面，能夠兼顧

3、固然重要，但要有所取舍的時候，有的企業(yè)會優(yōu)先選擇提高產(chǎn)值，有的企業(yè)會優(yōu)先選擇利潤，總之，無論在什么時代背景下，無論涌現(xiàn)什么技術(shù)，制造企業(yè)的本質(zhì)永遠都是通過按需求的數(shù)量地點為客戶提供符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品（即豐田生產(chǎn)方式TPS所提到的JIT生產(chǎn)），不斷創(chuàng)造產(chǎn)值、利潤和現(xiàn)金流，以此作為企業(yè)品牌產(chǎn)品業(yè)績得到提升和滿足市場認可的基石。2.2數(shù)字經(jīng)濟時代制造企業(yè)面臨的新挑戰(zhàn)伴隨中國人口紅利的逐步消失及制造業(yè)的全球化、白熱化競爭，我國制造業(yè)過緊日子、難日子的多了起來。在貿(mào)易戰(zhàn)略時代，國內(nèi)企業(yè)只要有資源，尤其是材料、渠道資源，通過資源的低買和高賣，企業(yè)就可以很輕松的獲得一桶金，維持企業(yè)的經(jīng)營，與此同時也涌現(xiàn)了很

4、大一批在此時代成長和發(fā)展至今的知名企業(yè)。在生產(chǎn)戰(zhàn)略時代，市場需求遠大于企業(yè)供給，企業(yè)具備生產(chǎn)要素，即人、機器、物料、方法、生產(chǎn)環(huán)境，只要能夠不斷的生產(chǎn)出來產(chǎn)品，市場就會購買，依靠完備的生產(chǎn)要素，企業(yè)就能生存并開展日常的經(jīng)營活動。在營銷戰(zhàn)略時代，伴隨消費升級，市場上產(chǎn)品類型逐步從品種單一多批量轉(zhuǎn)向多品種小批量、多品種變批量，最終發(fā)展為智能制造時代的個性化定制，市場對企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量、交期、成本方面提出了更高的要求，市場的競爭更加激烈，尤其是大企業(yè)船大難掉頭，一不小心就會被市場所拋棄，這也是當今企業(yè)家所面臨的主要挑戰(zhàn)。企業(yè)需要通過推銷、營銷、網(wǎng)絡(luò)銷售等模式推廣自己的產(chǎn)品，企業(yè)在市場獲利能力方面必須緊

5、跟時代步伐，通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新提高自身的競爭優(yōu)勢。2.3智能化背景下企業(yè)所面臨的新機遇2015年，工信部批復(fù)國內(nèi)首批智能制造試點示范企業(yè)，共計46家，涉及37個行業(yè)，筆業(yè)有幸為其中一家企業(yè)的項目主要成員之一，中國企業(yè)正式拉開了全國制造業(yè)智能制造推進的序幕。在中國制造2025的總體規(guī)劃下，智能制造、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)APP、工業(yè)云平臺、工業(yè)大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等一系列的技術(shù)及政策蜂擁而至，以國內(nèi)大型龍頭企業(yè)為代表，各行業(yè)不僅涌現(xiàn)了大批智能制造試點示范企業(yè)，同時也涌現(xiàn)出了很多為制造業(yè)提供智能化轉(zhuǎn)型升級服務(wù)的系統(tǒng)集成商、軟件開發(fā)商、智能制造創(chuàng)新孵化園區(qū)、自動化裝備開發(fā)商，以及包括為企業(yè)智能化改

6、造提供資金擔保的金融機構(gòu)等，企業(yè)紛紛開展制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)深度融合的各項專案，如：兩化融合貫標、智能制造新模式、協(xié)同制造等，新的歷史時期、新的技術(shù)熱點給企業(yè)的發(fā)展帶來改革和創(chuàng)新的新機遇，智能制造時代企業(yè)將會迎來下一個增長點。3 緊跟時代步伐，以運營效率提升為出發(fā)點探索企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級之道3.1 企業(yè)在智能化轉(zhuǎn)型升級的過程中所存在的問題現(xiàn)象1：盲目跟風，沒有分析清楚自身的需求，看到同行業(yè)別的企業(yè)搞智能制造自己也跟隨大流，投入了大量的資本，最終得到的收益很小?，F(xiàn)象2：為了獲得政策性支持，比如資金補助，融資機構(gòu)的投資，快速投入一些工業(yè)軟件、自動化項目，企業(yè)自身的智能化提升意識沒有任何的改善?，F(xiàn)象3：沒

7、有整體規(guī)劃，包括整體智能化戰(zhàn)略、工業(yè)軟件集成等，沒有系統(tǒng)的從產(chǎn)品制造供應(yīng)鏈服務(wù)物流新業(yè)態(tài)等多個維度做系統(tǒng)規(guī)劃及部署。3.2針對智能化推動問題，談一下企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的出發(fā)點及思考點回歸第1部分所述，企業(yè)的本質(zhì)就是最大程度獲取剩余價值，也就是產(chǎn)值、利潤、現(xiàn)金流的最大化，企業(yè)只有不斷的快速生產(chǎn)、快速的銷售、快速的收款，才能夠最大化獲取收益，就比如一家面館，只有不斷的給客戶人端上面條，客人快速吃完，快速付錢、快速離開，這個面館才能最大化創(chuàng)造收益，其實其本質(zhì)就是存貨周轉(zhuǎn)率的提升，筆者把它定義為企業(yè)的運營效率。企業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型升級必須以存貨周轉(zhuǎn)率的提升為出發(fā)點，分解與其提升相關(guān)的因素，并借助智能制造時代各種

8、先進的技術(shù)來促進每種要素的提升，這樣才能系統(tǒng)化提升企業(yè)的運營效率，實現(xiàn)企業(yè)的最大化盈利，圍繞這個思路和出發(fā)點企業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型升級才能見效和邁向成功。企業(yè)運營效率提升是一個很開放的主題，可以從財務(wù)、制造、研發(fā)、銷售、供應(yīng)鏈、技術(shù)創(chuàng)新等不同的維度進行探討，凡是從事制造業(yè)相關(guān)的管理者都有很多各自不同的經(jīng)驗和方法，筆者下來主要從智能制造轉(zhuǎn)型升級的角度來談一談企業(yè)如何進行運營效率的提升4 IE+AT+IT智能制造技術(shù)集成組合拳是促進企業(yè)運營效率提升的利器4.1企業(yè)智能制造水平、等級的評價及劃分方式每個企業(yè)的智能制造水平都有所不同，雖然沒有一種可以包治百病的方案可以適合每個不同的企業(yè)，但我們可進行共性技術(shù)

9、和思路的探索和研究。通過將企業(yè)智能制造的水平進行劃分，讓每個企業(yè)有一種科學合理的方式了解自身智能化程度、存在的問題，有利于我們研究出一套關(guān)鍵、共性的思路和技術(shù)，來指導各企業(yè)推進智能制造轉(zhuǎn)型升級筆者在參與中國電子技術(shù)標準化研究院所組織的智能制造能力成熟度模型的撰寫過程中，專家們通過標準將企業(yè)的智能制造等級劃分為已規(guī)劃級、規(guī)范級、集成級、優(yōu)化級、引領(lǐng)級5個級別。其中，已規(guī)劃級代表企業(yè)開始對智能制造進行規(guī)劃，部分核心業(yè)務(wù)有信息化基礎(chǔ)；規(guī)范級代表核心業(yè)務(wù)重要環(huán)節(jié)實現(xiàn)了標準化和數(shù)字化，單一業(yè)務(wù)內(nèi)部開始實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；集成級代表核心業(yè)務(wù)間實現(xiàn)了集成，數(shù)據(jù)在工廠范圍內(nèi)可共享；優(yōu)化級代表能夠?qū)?shù)據(jù)進行挖掘，實現(xiàn)

10、了對知識、模型等的應(yīng)用，并能反饋優(yōu)化核心業(yè)務(wù)流程，體現(xiàn)了人工智能；引領(lǐng)級代表實現(xiàn)了預(yù)測、預(yù)警自適應(yīng)，通過與產(chǎn)業(yè)鏈上下游的橫向集成，帶動產(chǎn)業(yè)模式的創(chuàng)新有了以上的標準，針對任何一家企業(yè)通過評價，可以確定出該企業(yè)屬于以上5個級別中的哪個級別，企業(yè)可以詳細了解自身在研發(fā)、銷售、供應(yīng)鏈、物流等各個維度所存在的問題，在此基礎(chǔ)上就可以探討智能制造水平如何提高的話題了4.2 IE+AT+IT智能制造技術(shù)集成在智能化水平提升中的運用思路4.2.1 IE技術(shù)在智能化提升中的職能介紹每個企業(yè)智能制造成熟度都是通過銷售、供應(yīng)鏈、設(shè)計、制造、物流、資源等多維度的評價而確定的，我們需要針對這些維度的問題制定總體的規(guī)劃方案

11、。IE(工業(yè)工程)是一種技術(shù)+管理的綜合性專業(yè)技術(shù)，美國等西方國家簡稱精益生產(chǎn)(Lean)，日本簡稱為TPS豐田生產(chǎn)方式。其職能涵蓋規(guī)劃、設(shè)計、改善和創(chuàng)新，應(yīng)用領(lǐng)域涉及智能制造成熟度模型中的各個方面，包括研發(fā)、銷售、供應(yīng)鏈、制造、物流等。通過IE工業(yè)工程技術(shù)針對每個企業(yè)的智能化現(xiàn)狀制定總體的能力水平提升規(guī)劃，讓企業(yè)的智能制造推動更系統(tǒng)化，這是IE技術(shù)在智能化轉(zhuǎn)型升級中的重要作用比如在產(chǎn)品設(shè)計方面，可以規(guī)劃并行設(shè)計，縮短產(chǎn)品的研發(fā)及設(shè)計周期；在供應(yīng)鏈方面，可以規(guī)劃供應(yīng)鏈優(yōu)化設(shè)計方案，縮短產(chǎn)品交付周期；在制造方面，可以規(guī)劃產(chǎn)品的成本降低方案，系統(tǒng)提高人員、設(shè)備、物料等效率，提高制造的綜合效率；在物

12、流方面，可通過數(shù)學建模與優(yōu)化設(shè)計，規(guī)劃合理的物流方式及最優(yōu)配送路線，縮短物流周期等。針對企業(yè)智能制造現(xiàn)狀，以上運用IE技術(shù)所開展的各項規(guī)劃設(shè)計的功能，給企業(yè)的智能制造推動建立了系統(tǒng)的規(guī)劃方案，可以通過分步實施的方式來達成規(guī)劃的各種目標。我們會發(fā)現(xiàn)，在企業(yè)智能化水平提升的過程中，企業(yè)的庫存周轉(zhuǎn)率也會得到有效的提升，并且是穩(wěn)步的提升，這得益于運用IE技術(shù)在智能制造總體解決方案規(guī)劃中的系統(tǒng)應(yīng)用。4.2.2 AT技術(shù)在智能制造硬件建設(shè)中的職能介紹為了實現(xiàn)智能制造整體水平的系統(tǒng)提升，企業(yè)運用IE技術(shù)制定了系統(tǒng)的規(guī)劃方案，比如在制造能力提升中，我們運用IE技術(shù)基于工藝流程進行了車間總體布局方案的設(shè)計與仿真

13、優(yōu)化，包括線體方案設(shè)計、單機自動化方案設(shè)計（含非標自動化標準設(shè)備）、物流方案設(shè)計等，這些規(guī)劃方案的具體落地就需要AT技術(shù)的支撐才能完成。通過AT技術(shù)可以進行機器人集成技術(shù)、視覺分析技術(shù)、智能物流技術(shù)、智能檢測技術(shù)、PLC控制技術(shù)的設(shè)計、實施與集成，通過一個個智能裝備的導入及應(yīng)用來確保IE總體規(guī)劃方案中硬件裝備方案的落地與優(yōu)化在此過程中，AT技術(shù)的應(yīng)用并非只是體現(xiàn)在單一的機器人替代人、提高單個工位的效率、提高單個制程的良率，最主要的是體現(xiàn)在對基于IE技術(shù)總體規(guī)劃的智能制造方案硬件建設(shè)的技術(shù)支撐作用4.2.3 IT技術(shù)在IE技術(shù)規(guī)劃和AT技術(shù)硬件建設(shè)基礎(chǔ)上的驅(qū)動職能介紹可以設(shè)想一個布置好硬件的智能

14、工廠，如果沒有軟件的驅(qū)動，就相當于一個人的人體骨骼，如果缺少了肌肉就沒法聯(lián)動，IT信息化技術(shù)的作用正相當于人體肌肉的作用。通過IT技術(shù)中的不同軟件系統(tǒng)如數(shù)據(jù)采集SCADA系統(tǒng)、制造執(zhí)行MES系統(tǒng)、自動化控制BC系統(tǒng)、企業(yè)管理ERP系統(tǒng)、自動排產(chǎn)APS系統(tǒng)、QMS質(zhì)量管理系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、客戶管理CRM系統(tǒng)、SCM供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)等的建立，可以實現(xiàn)企業(yè)從訂單的自動獲取、工單的自動拆解、計劃的自動下達、物料的自動分揀、產(chǎn)品制造過程的自動化控制、質(zhì)量的在線實時管控及追溯、倉庫的智能化管理、產(chǎn)品全生命周期的大數(shù)據(jù)驅(qū)動及實時分析等。IT技術(shù)賦予了制造以靈魂，通過IT技術(shù)驅(qū)動制造硬件及生產(chǎn)資源的大數(shù)據(jù)分析與監(jiān)控，消除了信息孤島，驅(qū)動了整個制造資源的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同化運作，提高了企業(yè)的信息流傳遞效率。IE+AT+IT是綜合性很強的技術(shù)組合，每種技術(shù)的研究及應(yīng)用都需要專業(yè)的團隊，企業(yè)可以通過IE+IT+AT的技術(shù)集成進行智能化轉(zhuǎn)型升級的系統(tǒng)化部署，可以通過這套技術(shù)組合拳扎實的推動裝備、軟件、流程優(yōu)化的分步落地。運用這套技術(shù)組合深耕企業(yè)智