近年來，為了應(yīng)對全球性金融危機(jī)和經(jīng)濟(jì)不景氣的挑戰(zhàn)以及新一輪工業(yè)革命帶來的機(jī)遇，西方發(fā)達(dá)國家紛紛提出了發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)的國家戰(zhàn)略，其中美國于2012年2月發(fā)布了《先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計(jì)劃》，德國在2013年4月推出了《德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略》，英國也于2013年10月推出了《英國工業(yè)2050戰(zhàn)略》。在我國，為了適應(yīng)國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)，把握新一輪工業(yè)革命帶來的改革發(fā)展機(jī)遇期，政府也適時(shí)提出了《中國制造2025》的國家發(fā)展戰(zhàn)略，并先后出臺了《積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見》、《深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的指導(dǎo)意見》等一系列政策，明確提出以創(chuàng)新驅(qū)動、融合發(fā)展為主線，以推進(jìn)智能制造為主攻方向的中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級指導(dǎo)思想。作為中國制造2025與德國工業(yè)4.0、美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的交匯點(diǎn)，智能制造正在被國內(nèi)外產(chǎn)學(xué)研各界廣泛熱議和深入探討。那么，具體到企業(yè)實(shí)施層面，智能制造究竟該如何推進(jìn)呢？答案也許是應(yīng)走出一條以工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)采集利用為手段，以管理創(chuàng)新為核心，以精益化和柔性化制造為目標(biāo)，以集成和協(xié)同為方向的智能制造之路。
1.部署工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)
目前，自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的設(shè)備技術(shù)改造路線已經(jīng)得到普遍認(rèn)同。對于國內(nèi)制造企業(yè)而言，設(shè)備的自動化和數(shù)字化水平雖然已初步具備了一定的基礎(chǔ)，但是絕大多數(shù)為單機(jī)使用，同時(shí)對于設(shè)備數(shù)據(jù)也沒有加以采集和利用。
面對這一現(xiàn)狀，企業(yè)首先需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化改造，包括充分利用數(shù)字化設(shè)備的通信接口、在自動化設(shè)備上加裝傳感器和控制器，并因地制宜地利用有線或無線網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)，建設(shè)覆蓋全工序全流程以及各類生產(chǎn)、檢測、物流設(shè)備的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，充分采集制造過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)和圖像信息，從而為設(shè)備的集中監(jiān)視、遠(yuǎn)程控制、協(xié)同制造創(chuàng)造條件。
另外，對于生產(chǎn)過程中的物流管理，可考慮采用條碼識別或集中供料、自動計(jì)量的方式采集原輔材料及在制品的實(shí)時(shí)用量和庫存數(shù)據(jù)，以便在精益生產(chǎn)管理過程中實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全過程中物料的“JIT”精準(zhǔn)供應(yīng)和實(shí)時(shí)的成本核算。
2.打通信息縱向通道
目前國內(nèi)制造企業(yè)已普遍應(yīng)用了財(cái)務(wù)管理軟件，ERP（企業(yè)資源管理系統(tǒng)）和OA（自動化辦公系統(tǒng)）也得到了一定的推廣和普及。但產(chǎn)品和工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、設(shè)備管理、倉儲物流管理、質(zhì)量管理等方面的信息化應(yīng)用尚未普及，也沒有充分打通設(shè)備監(jiān)控與操作層、生產(chǎn)運(yùn)營管控層、企業(yè)經(jīng)營決策層之間的信息流轉(zhuǎn)通道，大量數(shù)據(jù)沒有得到有效地收集和開發(fā)利用、信息傳遞不及時(shí)，現(xiàn)場管理主要依靠管理人員的經(jīng)驗(yàn)，管理水平還遠(yuǎn)未達(dá)到數(shù)字化、科學(xué)化和精細(xì)化的程度。
對此，企業(yè)需要在設(shè)備聯(lián)網(wǎng)改造的基礎(chǔ)之上，在監(jiān)控操作層開發(fā)部署DCS（分布式控制系統(tǒng)）、SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)）、APC（先進(jìn)控制系統(tǒng)）等工業(yè)控制系統(tǒng)；在生產(chǎn)運(yùn)營層開發(fā)部署MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）、APS（高級計(jì)劃與排程系統(tǒng)）、EM（設(shè)備管理系統(tǒng)）、CAD/CAE/CAPP（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/工程/工藝規(guī)劃）、PLM/PDM（產(chǎn)品生命周期/產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）、LIMS（質(zhì)量管理系統(tǒng)）、WMS（倉儲管理系統(tǒng)）等信息化系統(tǒng)；在經(jīng)營決策層部署ERP、SCM（供應(yīng)鏈管理）、CRM（客戶關(guān)系管理）等系統(tǒng)。并通過數(shù)據(jù)接口、中間件、數(shù)據(jù)總線、ESB（企業(yè)服務(wù)總線）等實(shí)現(xiàn)從設(shè)備層一直到?jīng)Q策層的集成，消除信息孤島，確保對企業(yè)大數(shù)據(jù)進(jìn)行充分加工和利用，從而構(gòu)建數(shù)字化工廠。
3.導(dǎo)入先進(jìn)管理理念
導(dǎo)入先進(jìn)管理理念，是為了提升全工序的集成化、精益化、柔性化的制造能力。
采取實(shí)施設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化改造、提高數(shù)據(jù)自動采集率、部署工業(yè)軟件、開展物理系統(tǒng)與信息系統(tǒng)的集成等措施的最終目的，并不僅僅是為了提高生產(chǎn)自動化水平，實(shí)現(xiàn)機(jī)器替代人，而是以優(yōu)化生產(chǎn)節(jié)拍、提高生產(chǎn)效率、降低庫存、控制成本浪費(fèi)、提升產(chǎn)品質(zhì)量為核心，全面推行精益生產(chǎn)等先進(jìn)管理理念，提升全工序的集成化、精益化、柔性化制造能力。
導(dǎo)入先進(jìn)管理理念，包括借助APS先進(jìn)排程模型優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度管理，解決以往生產(chǎn)組織粗放管理、生產(chǎn)計(jì)劃柔性不足等問題；利用從設(shè)備上直接采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)進(jìn)度和設(shè)備狀態(tài)；通過對設(shè)備實(shí)時(shí)的工藝參數(shù)進(jìn)行CPK（工序能力指數(shù)）計(jì)算和分析，開展統(tǒng)計(jì)過程控制，從源頭控制產(chǎn)品質(zhì)量、預(yù)防不合格品產(chǎn)生；利用條碼、二維碼、RFID等技術(shù)提高原材料在各個(gè)環(huán)節(jié)的信息采集效率，為生產(chǎn)組織、物流管理、成本核算等提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)；基于實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，開展OEE（設(shè)備綜合效率）分析，更精確地開展IE（工業(yè)工程）管理，實(shí)施“人機(jī)料法環(huán)”全面的生產(chǎn)過程優(yōu)化等。
4.整合企業(yè)內(nèi)外部資源
對于企業(yè)而言，整合企業(yè)內(nèi)外部資源，就是要借助先進(jìn)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)上的集成和協(xié)同，讓生產(chǎn)根據(jù)市場需求的調(diào)整而調(diào)整。
智能制造的核心在于借助CPS信息物理系統(tǒng)，充分運(yùn)用自動化、信息化、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，把企業(yè)的設(shè)備、生產(chǎn)線、物料、員工、供應(yīng)商及客戶緊密聯(lián)系在一起，把數(shù)據(jù)作為一種新型的生產(chǎn)要素進(jìn)行全面管理和深化應(yīng)用，全面推進(jìn)業(yè)務(wù)流、資金流、物流中信息的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化的發(fā)展，并不斷提升從數(shù)據(jù)到信息再到知識全過程的自動化采集、處理、分析和利用的水平，從而優(yōu)化企業(yè)資源配置、提高管理效率、提升企業(yè)競爭力，為客戶提供差異化、端到端的生產(chǎn)和服務(wù)。
5.以管理創(chuàng)新為核心
智能制造是信息化與工業(yè)化的深度融合，它不僅是先進(jìn)的IT、OT等技術(shù)的引進(jìn)和創(chuàng)新，更是企業(yè)管理的創(chuàng)新和模式的創(chuàng)新。回顧改革開放三十年來國內(nèi)制造企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級之路，應(yīng)該說自動化、信息化建設(shè)得到了快速發(fā)展，但從全球市場競爭來看，仍然存在高端產(chǎn)能不足、中端產(chǎn)能過剩、低端產(chǎn)能競爭優(yōu)勢減弱等問題，單純強(qiáng)調(diào)技術(shù)而忽視管理可能是其中的原因之一。因此，智能制造應(yīng)以技術(shù)創(chuàng)新為基礎(chǔ)，以管理創(chuàng)新為核心。
例如，當(dāng)前大量企業(yè)都部署應(yīng)用了ERP系統(tǒng)，但真正能夠借助該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)企業(yè)業(yè)務(wù)整合、資源配置優(yōu)化的并不多見。究其原因，主要在于多數(shù)企業(yè)僅僅把ERP看作一個(gè)信息化工具加以應(yīng)用，而沒有真正理解蘊(yùn)含其中的流程化管理思想。系統(tǒng)導(dǎo)入前沒有進(jìn)行充分的業(yè)務(wù)流程優(yōu)化或業(yè)務(wù)流程再造，僅僅基于現(xiàn)實(shí)的做法用電子化手段代替了原來的人工錄入、審批和統(tǒng)計(jì)等工作，在整個(gè)業(yè)務(wù)流程上部門間的壁壘沒有被徹底打破，不增值、冗余的流程環(huán)節(jié)依然存在，流程本身的效率并沒有得到充分優(yōu)化和提升。
