時(shí)間：2023-05-29 18:20:14
開(kāi)篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇智能制造系統(tǒng)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：航空制造企業(yè)；商業(yè)智能系統(tǒng)；數(shù)據(jù)挖掘
中圖分類號(hào)：TP311.52文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 (2012) 02-0000-02
Enterprises Business Intelligence System Design of Aviation Manufacturing
Bi Chongyi,Yang Yanguo,Cheng Liquan
(AVIC Shenyang Liming Aero Engine (Group) Co.,Ltd.,Data Center,Shenyang110043,China)
Abstract:Aviation manufacturing enterprises in the analysis of a business intelligence system based on the needs,Using data mining techniques to build an aviation manufacturer to build business intelligence systems,proposed aviation manufacturing enterprise business intelligence standard structural model of the system.
Keywords:Aviation manufacturing enterprises;Business intelligence systems;Data mining
一、背景
某企業(yè)為航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)，航空制造企業(yè)是典型的大型離散制造企業(yè)，相對(duì)于其他制造型企業(yè)來(lái)說(shuō)，航空制造企業(yè)有生產(chǎn)零件種類眾多、加工周期較長(zhǎng)、工藝復(fù)雜、質(zhì)量要求嚴(yán)格等特點(diǎn)，這對(duì)企業(yè)的管理提出了很高的要求。近幾年隨著PDM、ERP、MES等系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于企業(yè)的設(shè)計(jì)制造管理的各個(gè)方面，為企業(yè)提升工藝設(shè)計(jì)水平、提高生產(chǎn)效率及改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)揮了重要作用，較好地實(shí)現(xiàn)了以信息化帶動(dòng)工業(yè)化。隨著企業(yè)信息化的不斷成熟和深入，單一的業(yè)務(wù)型系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足企業(yè)日趨增長(zhǎng)的需求，建立商業(yè)智能系統(tǒng)，為分析和決策提供數(shù)據(jù)信息支持已經(jīng)成為了企業(yè)信息化的更高目標(biāo)。
二、航空制造企業(yè)商業(yè)智能系統(tǒng)需求分析
商業(yè)智能的關(guān)鍵是從許多來(lái)自不同的企業(yè)運(yùn)作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中提取出有用的數(shù)據(jù)并進(jìn)行清理，以保證數(shù)據(jù)的正確性，然后經(jīng)過(guò)抽取（Extraction）、轉(zhuǎn)換（Transformation）和裝載（Load），即ETL過(guò)程，合并到一個(gè)企業(yè)級(jí)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)里，從而得到企業(yè)數(shù)據(jù)的一個(gè)全局視圖，在此基礎(chǔ)上利用合適的查詢和分析工具、數(shù)據(jù)挖掘工具、OLAP工具等對(duì)其進(jìn)行分析和處理，最后將知識(shí)呈現(xiàn)給管理者，為管理者的決策過(guò)程提供支持。制造業(yè)商務(wù)智能不同于其他行業(yè)，它具有自身鮮明的應(yīng)用特點(diǎn)，主要包括：（1）整體數(shù)據(jù)量相對(duì)較小，但單個(gè)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜；（2）數(shù)據(jù)的生命周期與產(chǎn)品的生命周期有關(guān)，許多行業(yè)的經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)生命周期覆蓋從物資采購(gòu)到客戶服務(wù)的整個(gè)環(huán)節(jié)；（3）制造業(yè)注重過(guò)程控制管理，如根據(jù)ISO9001標(biāo)準(zhǔn)制定了供應(yīng)、生產(chǎn)、銷售、質(zhì)量保證等體系文檔，存在大量完整、系統(tǒng)的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，其中包含了許多商務(wù)智能的關(guān)鍵性指標(biāo)。
通過(guò)系統(tǒng)向企業(yè)內(nèi)部決策和管理層人員提供直觀和面向角色的企業(yè)數(shù)據(jù)，幫助他們更好地做出決策和改善業(yè)務(wù)處理流程。而且隨著企業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，商業(yè)智能將是信息系統(tǒng)實(shí)施是否成功的最基本的衡量指標(biāo)。同時(shí)業(yè)務(wù)系統(tǒng)和分析系統(tǒng)的分離，針對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)內(nèi)分析型報(bào)表不斷增長(zhǎng)的現(xiàn)狀，業(yè)務(wù)系統(tǒng)的性能壓力逐漸增大，為了保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，考慮到分析型報(bào)表實(shí)時(shí)性較低的特點(diǎn)，建立獨(dú)立的分析系統(tǒng)即可以同時(shí)滿足不同類型系統(tǒng)的性能要求，又可以將多業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一，減少了系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互。
三、航空制造企業(yè)商業(yè)智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)
（一）系統(tǒng)體系架構(gòu)
系統(tǒng)的邏輯體系架構(gòu)是由3層組成如圖
數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)構(gòu)建層：實(shí)現(xiàn)如何從所有源系統(tǒng)中獲得原始的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行一致性處理，按主題進(jìn)行數(shù)據(jù)重組和格式轉(zhuǎn)換，然后傳送并裝載到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)中的平臺(tái)和過(guò)程。
數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)管理層：把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)中，包括數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)預(yù)置的模型。
數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)分析層：實(shí)現(xiàn)如何把數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)和分析結(jié)果提供給最終用戶。按照用戶的分析需求，使用報(bào)表、隨即查詢、多維分析和數(shù)據(jù)挖掘進(jìn)行數(shù)據(jù)展現(xiàn)。
1.數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)構(gòu)建層。
數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)需要從多個(gè)源數(shù)據(jù)系統(tǒng)中抽取和匯總各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，包括：核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)等業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)及其它管理系統(tǒng)等，這些數(shù)據(jù)源系統(tǒng)是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來(lái)源。
系統(tǒng)按照滿足分析需求的原則，把上述數(shù)據(jù)源系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)按照主題進(jìn)行劃分和組織，然后抽取并裝載到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)中。
從上述這些系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)需要三個(gè)過(guò)程：抽取數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)裝載。
這三個(gè)過(guò)程是在保證各個(gè)數(shù)據(jù)源系統(tǒng)與數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)能夠成功連接（包括網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換、不同平臺(tái)之間的接口）的前提下實(shí)現(xiàn)的。
這三個(gè)過(guò)程主要完成確定從哪個(gè)系統(tǒng)中抽取什么樣的數(shù)據(jù)，如何保證來(lái)自不同源數(shù)據(jù)系統(tǒng)的同類數(shù)據(jù)的一致性和完整性，如何把轉(zhuǎn)換完成的數(shù)據(jù)裝載到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)中，以及如何處理在轉(zhuǎn)換和裝載過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤。
2.數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)管理層。
在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層，數(shù)據(jù)是存放在兩類數(shù)據(jù)庫(kù)中：關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)和多維數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的中心。取自多個(gè)數(shù)據(jù)源系統(tǒng)的明細(xì)數(shù)據(jù)，以及用于分析的集成匯總數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在這個(gè)中心。它在邏輯上是一個(gè)完整的庫(kù)。
3.數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)分析層。
數(shù)據(jù)輸出層的功能是使最終用戶通過(guò)報(bào)表、圖形和其它分析工具的方式簡(jiǎn)便、快捷地訪問(wèn)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)，得到分析結(jié)果。
（二）數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)
數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與信息展示的橋梁，是商業(yè)智能系統(tǒng)的核心。在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程中主要應(yīng)用了以下技術(shù)：
1.分區(qū)表和分區(qū)索引。
分區(qū)技術(shù)可以提高可管理性、性能和可用性，為應(yīng)用帶來(lái)極大的好處。通常，分區(qū)可以使某些查詢操作和維護(hù)操作的性能大大提高。分區(qū)的分層存檔原理還可以通過(guò)根據(jù)數(shù)據(jù)的重要性分配不同存儲(chǔ)介質(zhì)的方法，大大降低存儲(chǔ)設(shè)備的成本。
范圍分區(qū)，數(shù)據(jù)基于分區(qū)鍵值的范圍分配，通常使用時(shí)間作為鍵值，將大數(shù)據(jù)量的表進(jìn)行分區(qū)存儲(chǔ)，使查詢根據(jù)條件訪問(wèn)正確的分區(qū)。
局部索引，局部索引是針對(duì)分區(qū)表的索引，該索引可以與基本分區(qū)表耦合，并“繼承”該表的分區(qū)策略。局部索引的每個(gè)分區(qū)僅對(duì)應(yīng)于基礎(chǔ)表的一個(gè)分區(qū)。
2.物化視圖。
在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中，物化視圖經(jīng)常用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的高度聚合，降低在查詢過(guò)程中的聚合計(jì)算，通過(guò)定期刷新操作把聚合結(jié)果存儲(chǔ)在物理對(duì)象中，并可以建立索引，提高了報(bào)表的查詢速度。
刷新方式，根據(jù)不同的對(duì)象采用不同的刷新方式，針對(duì)數(shù)據(jù)量小，且數(shù)據(jù)更新頻繁的對(duì)象做全表刷新，針對(duì)數(shù)據(jù)量大，且數(shù)據(jù)更新不頻繁的對(duì)象做增量更新，此方式需啟用物化視圖更新日志。
物化視圖索引，根據(jù)物化視圖聚合的結(jié)果，可以建立不同于源表字段的索引。
重寫功能，啟用重寫功能后數(shù)據(jù)庫(kù)可以自動(dòng)分析查詢語(yǔ)句，判斷是否可由物化視圖聚合后的對(duì)象重寫查詢語(yǔ)句，對(duì)查詢語(yǔ)句進(jìn)行“重寫”，從而提高查詢效率。考慮到BI工具可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)不同維度，層次選擇不同查詢對(duì)象，建議關(guān)閉此功能，由BI工具分析查詢對(duì)象，更加靈活容易控制。
3.位圖索引。
在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的中，通常建立星型模型來(lái)實(shí)現(xiàn)多維報(bào)表分析，其度量對(duì)象上的維度列具有低基數(shù)（數(shù)據(jù)差異度小）的特點(diǎn)，建立位圖索引可以節(jié)省存儲(chǔ)空間，并可以支持星型查詢。
位圖索引，在度量的外鍵上建立位圖索引。
星型查詢，啟用數(shù)據(jù)庫(kù)功能star_transformation_enabled。
4.OWB工具。
OWB是oracle目前搭建數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的重要方式，其主要功能是用來(lái)完成ETL、模型建立、任務(wù)調(diào)度等工作。在此系統(tǒng)中應(yīng)用OWB來(lái)實(shí)現(xiàn)外部數(shù)據(jù)文件的導(dǎo)入和ETL程序包的調(diào)度工作。
外部數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入，在OWB中通過(guò)建立外部文件和數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象的映射，生成DATA LOAD的腳本，將EXCEL文件的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫(kù)。
計(jì)劃執(zhí)行工作流，在OWB中開(kāi)發(fā)工作流，按照ETL流程調(diào)度數(shù)據(jù)更新包，周期性進(jìn)行數(shù)據(jù)的更新。
ETL數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換開(kāi)發(fā)，該步驟是整個(gè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)過(guò)程的關(guān)鍵，由于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)涉及到多業(yè)務(wù)主題甚至多系統(tǒng)數(shù)據(jù)的整合，在完成數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)裝載任務(wù)的同時(shí)，需要屏蔽數(shù)據(jù)之間的差異，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、一致性、完整性，轉(zhuǎn)換過(guò)程中應(yīng)保持?jǐn)?shù)據(jù)支持其最細(xì)顆粒度層次。
5.BIEE工具。
BIEE是oracle在數(shù)據(jù)挖掘方面的主要工具，其具有強(qiáng)大的建模功能，完善的用戶和權(quán)限管理機(jī)制，提供了完整易用的分析平臺(tái)、強(qiáng)大的智能展現(xiàn)儀表盤，配合回寫、預(yù)警、簡(jiǎn)要簿、MS Office插件等功能使用戶可以通過(guò)多種方式交互、接收、查詢、分析數(shù)據(jù)。
CUBE搭建，通過(guò)使用BIEE可以方便的搭建業(yè)務(wù)模型，建立維度。
用戶和權(quán)限管理，BIEE提供了多種用戶管理和權(quán)限控制的方案，可以靈活的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全性保證。
多維報(bào)表，建立豐富的分析主題和CUBE，使用戶可以靈活組合查詢報(bào)表的內(nèi)容，并利用不同的圖表展示。
儀表盤，對(duì)報(bào)表應(yīng)用提供強(qiáng)大的展現(xiàn)平。
四、結(jié)論
本系統(tǒng)是針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)而設(shè)計(jì)實(shí)施的商業(yè)智能系統(tǒng)，對(duì)于航空制造企業(yè)具有一定的通用性，但在具體業(yè)務(wù)活動(dòng)中，每個(gè)企業(yè)還有其自身的特點(diǎn)。
商業(yè)智能系統(tǒng)將幫助企業(yè)的管理層進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的決策。直觀、迅速的展現(xiàn)企業(yè)各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息，直接發(fā)現(xiàn)企業(yè)中的各類問(wèn)題，使決策管理層能夠盡快關(guān)注，及時(shí)解決。它為企業(yè)帶來(lái)的是一種經(jīng)過(guò)科學(xué)武裝的管理思維，給整個(gè)企業(yè)帶來(lái)的是決策的快速性和準(zhǔn)確性，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的及時(shí)性。商業(yè)智能系統(tǒng)將企業(yè)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中多套應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行有效整合處理，為企業(yè)合理定位、精確控制和準(zhǔn)確決策提供依據(jù)。隨著企業(yè)信息化的深度應(yīng)用，海量數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，只能通過(guò)商業(yè)智能系統(tǒng)選取關(guān)鍵信息，及時(shí)反饋。它將成為航空制造企業(yè)提升自身競(jìng)爭(zhēng)能力的必然選擇。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】中國(guó)制造2025 智能制造 研究生 模式培養(yǎng)
【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）06-0005-02
現(xiàn)階段，智能制造工程作為《中國(guó)制造2025》的五大工程之一，與制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)工程、工業(yè)強(qiáng)基工程、綠色制造工程以及高端裝備創(chuàng)新工程一同對(duì)整個(gè)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)起到引領(lǐng)作用。[1][2]其工程目標(biāo)在于：到2020年，制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域智能化水平顯著提升；到2025年，制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域全面實(shí)現(xiàn)智能化，試點(diǎn)示范項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)成本降低50%，產(chǎn)品生命周期縮短50%，不良率降低50%。人才為本是《中國(guó)制造2025》的五項(xiàng)基本方針之一，“健全多層次人才培養(yǎng)體系”也是其扶持政策之一。面對(duì)當(dāng)前社會(huì)與國(guó)家的需要，培養(yǎng)出社會(huì)與國(guó)家所需要的智能制造方向的人才的重任自然而然地也就落到了各大高校的肩上。雖然目前各大高校為響應(yīng)時(shí)代的號(hào)召及社會(huì)的需要，開(kāi)設(shè)了智能制造方向的研究生培養(yǎng)計(jì)劃，但觀其模式及現(xiàn)狀，不難發(fā)現(xiàn)有如下不足之處：第一，缺乏高端融合型的培養(yǎng)人才，很難符合當(dāng)前制造業(yè)所需的能將制造技術(shù)和信息技術(shù)相互融通的需求。第二，師資配置難以滿足人才培養(yǎng)的內(nèi)在需求。第三，產(chǎn)學(xué)研模式的水土不服，企業(yè)與研究單位仍需進(jìn)一步加強(qiáng)解決現(xiàn)階段雙方在合作層面出現(xiàn)的問(wèn)題。為此，文章結(jié)合社會(huì)需求，針對(duì)現(xiàn)階段面對(duì)智能制造方向的研究生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式，提出若干建議。
一、智能制造對(duì)研究人才的要求
智能制造從其組成來(lái)看可包含一“大”一“小”兩個(gè)概念。“大”指的是智能制造系統(tǒng)，“小”指的是智能制造技術(shù)。智能制造的核心是“智能系統(tǒng)”，智能制造的基礎(chǔ)則是智能技術(shù)。[3]智能制造專業(yè)研究人員需要具備如下三方面的規(guī)格要求：知識(shí)規(guī)格要求、能力規(guī)格要求、素質(zhì)規(guī)格要求。[4]
從知識(shí)規(guī)格上來(lái)看，研究生首先應(yīng)具備完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)。智能制造是高度工業(yè)化與信息化的產(chǎn)物，由于面向智能制造的研究生培養(yǎng)在中國(guó)也處于剛起步階段，其本科多來(lái)源于機(jī)械工程、信息工程、計(jì)算機(jī)工程等相關(guān)專業(yè)，對(duì)各學(xué)科之間的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)有待補(bǔ)充以形成面向智能制造的完整的科學(xué)知識(shí)體系。其次，智能制造是在傳統(tǒng)制造業(yè)上進(jìn)行的一次信息化升級(jí)，對(duì)于各學(xué)科的學(xué)生來(lái)說(shuō)需要擁有適應(yīng)量化的深入融合的信息技術(shù)知識(shí)以制造業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需要。
從能力規(guī)格上來(lái)看，研究生應(yīng)具備突出的工程實(shí)踐能力。現(xiàn)階段的研究生培養(yǎng)多重理論，輕實(shí)踐，但智能制造的發(fā)展不論是從技術(shù)上來(lái)說(shuō)還是從系統(tǒng)上來(lái)說(shuō)，都離不開(kāi)人的實(shí)踐。脫離了實(shí)踐檢驗(yàn)的理論最終也難以產(chǎn)生知識(shí)價(jià)值的體現(xiàn)。其次，隨著制造業(yè)的全球化發(fā)展，任何國(guó)家都再難以獨(dú)自“閉門造車”，智能制造的高度是各學(xué)科知識(shí)的融合，該方向的研究生還需具備一定的國(guó)際交流能力與工程領(lǐng)導(dǎo)能力以適應(yīng)日后國(guó)際化交流合作的需要。
從素質(zhì)規(guī)格上來(lái)看，研究生需要具備強(qiáng)烈的改革創(chuàng)新意識(shí)。創(chuàng)新是推動(dòng)制造業(yè)發(fā)展的源泉，也是具體產(chǎn)品的核心價(jià)值所在，在智能制造中更是附加值最高的體現(xiàn)。愛(ài)國(guó)敬業(yè)與可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)責(zé)任感是當(dāng)今高素質(zhì)人才的內(nèi)在要求。同時(shí)，良好的質(zhì)量、安全與服務(wù)意識(shí)將更好地推動(dòng)智能制造的發(fā)展。
二、學(xué)科能力建設(shè)
當(dāng)前，智能制造的發(fā)展可以從智能制造的始端、智能制造的過(guò)程、智能制造的管理以及智能制造產(chǎn)業(yè)四個(gè)方向著手進(jìn)行學(xué)科能力建設(shè)。
第一，培養(yǎng)具備一定的專業(yè)軟件與工具的研發(fā)能力的人才，從智能制造始端推進(jìn)，讓研發(fā)設(shè)計(jì)為智能制造提供有力保證。智能制造系統(tǒng)（IMS）是基于各項(xiàng)智能制造技術(shù)（IMT）集成發(fā)展的系統(tǒng)。與智能制造系統(tǒng)相關(guān)的智能化軟件及工具也是當(dāng)今各工業(yè)國(guó)家所研究的重點(diǎn)。智能制造系統(tǒng)（IMS）也是一個(gè)動(dòng)態(tài)不斷發(fā)展的系統(tǒng)，這樣的發(fā)展伴隨著智能制造技術(shù)（IMT）的前進(jìn)而前進(jìn)的，具備智能化軟件和工具的研發(fā)能力，將為智能制造系統(tǒng)的產(chǎn)品升級(jí)換代起到驅(qū)動(dòng)作用。學(xué)校及科研單位在此方面，應(yīng)提供相關(guān)的培訓(xùn)，開(kāi)設(shè)相關(guān)的課程，聯(lián)系工程應(yīng)用給予研究生實(shí)踐機(jī)會(huì)。
第二，培養(yǎng)具備一定的實(shí)踐綜合應(yīng)用能力的人才，在智能制造的過(guò)程中推進(jìn)。現(xiàn)階段一個(gè)完整的IMS系統(tǒng)由各子專業(yè)智能制造單元組成，而智能制造的綜合應(yīng)用也是在子專業(yè)智能制造單元的實(shí)踐應(yīng)用后進(jìn)行有機(jī)的整合。研究生應(yīng)將現(xiàn)階段取得的理論結(jié)果應(yīng)用到工程實(shí)踐中，以便對(duì)現(xiàn)在所取得的階段性成果進(jìn)行反饋校正更新，進(jìn)而推動(dòng)智能制造的發(fā)展。學(xué)校及科研單位，應(yīng)主動(dòng)聯(lián)系相關(guān)企業(yè)或在政府的協(xié)調(diào)下，幫助企業(yè)進(jìn)行升級(jí)換代，在導(dǎo)師的帶領(lǐng)下，讓該方向的研究生主動(dòng)實(shí)踐，以提高這方面給的綜合應(yīng)用能力。
第三，培養(yǎng)具備一定的管理能力的人才，在智能制造中對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行控制。IMS系統(tǒng)是多個(gè)子單元集合，對(duì)于不同子單元進(jìn)行合理的管理控制，是保證產(chǎn)品生產(chǎn)與質(zhì)量控制的核心。該方向的研究生應(yīng)掌握一定的方法及相應(yīng)的研發(fā)能力，使企業(yè)資源計(jì)劃ERP（Enterprise Resource Planning ）與制造企業(yè)生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)MES（Manufacturing Execution System）擁有智能化控制的功能。學(xué)校及科研單位針對(duì)工科專業(yè)的學(xué)生，應(yīng)開(kāi)設(shè)相應(yīng)的管理類課程，以培養(yǎng)學(xué)生在這一方面的理論基礎(chǔ)。
三、創(chuàng)新能力培養(yǎng)
創(chuàng)新能力是智能制造發(fā)展的內(nèi)在核心動(dòng)力。創(chuàng)新的源泉在于知識(shí)體系的交叉、基于原本知識(shí)更深層的發(fā)現(xiàn)以及未知領(lǐng)域的開(kāi)拓。縱觀智能制造的發(fā)展可知，智能制造源自傳統(tǒng)制造業(yè)中的信息化應(yīng)用，因而在智能制造中的創(chuàng)新力主要還應(yīng)來(lái)源于知識(shí)體系的交叉融合以及更深層的知識(shí)發(fā)現(xiàn)。
第一，創(chuàng)新能力源自知識(shí)體系的交叉融合。現(xiàn)階段的研究生培養(yǎng)的具體形式大致可分為：課程設(shè)置、導(dǎo)師指導(dǎo)、學(xué)生自學(xué)；校企合作、行業(yè)論壇、學(xué)術(shù)報(bào)告等六個(gè)方面。
課程設(shè)置、導(dǎo)師指導(dǎo)、學(xué)生自學(xué)：首先應(yīng)開(kāi)設(shè)基礎(chǔ)知識(shí)，保障該方向研究生具備一定的知識(shí)融合能力，作為儲(chǔ)備知識(shí)為創(chuàng)新提供保障。智能制造是工業(yè)化與信息化融合的整體，面向智能制造的研究生在本科階段受專業(yè)素質(zhì)所限，對(duì)于相關(guān)的知識(shí)領(lǐng)域缺少必備的知識(shí)儲(chǔ)備，難以達(dá)到智能制造業(yè)中對(duì)高度融合型人才的實(shí)際需求。故此，學(xué)校在這一方面應(yīng)給與其必要的指導(dǎo)及訓(xùn)練。其次，鑒于智能制造所涉及的范圍十分寬廣，而學(xué)生在其培養(yǎng)期內(nèi)的時(shí)間有限，導(dǎo)師應(yīng)盡早幫助學(xué)生明確在讀期間的研究方向并予以相應(yīng)能力的培養(yǎng)與指導(dǎo)。作為學(xué)生，應(yīng)結(jié)合導(dǎo)師指導(dǎo)，儲(chǔ)備并鞏固相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，豐富自己所在領(lǐng)域的知識(shí)，同時(shí)通過(guò)論文、學(xué)術(shù)報(bào)告、行業(yè)論壇等多種形式了解行業(yè)動(dòng)態(tài)，結(jié)合校企實(shí)踐，進(jìn)行科研創(chuàng)新。
第二，創(chuàng)新能力源自原本知識(shí)更深層的發(fā)現(xiàn)。
根據(jù)智能控制“智能增加精度降低”的原則，以知識(shí)集成、通訊、協(xié)調(diào)等為例的高層控制目標(biāo)，層次越高、智能化及其對(duì)應(yīng)的制造精度也就越低；反之，智能系統(tǒng)所處的層次越低，對(duì)制造精度、反應(yīng)速度以及信息處理的時(shí)間要求也就越高，其智能的難度也就越大。[5]因此，智能制造的創(chuàng)新能力可源自智能制造系統(tǒng)中的中低層探索。與之相關(guān)的校企合作、行業(yè)論壇、學(xué)術(shù)報(bào)告等相關(guān)方面的研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)可圍繞著這個(gè)方向進(jìn)行。學(xué)校與企業(yè)之間可聯(lián)合進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)目的攻關(guān)創(chuàng)新，校企合作、行業(yè)論壇、學(xué)術(shù)報(bào)告可為該方向的研究生提供一定的理論及實(shí)踐機(jī)會(huì)、掌握行業(yè)動(dòng)態(tài)、了解智能制造相關(guān)方面的相關(guān)進(jìn)展，從而為其創(chuàng)新能力提供幫助。
四、師資能力培養(yǎng)
機(jī)器的智能是人賦予的，是人的智力的物化，只有人與機(jī)器有機(jī)高度結(jié)合。才能實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的真正智能化。從耗散結(jié)構(gòu)理論和進(jìn)化論的觀點(diǎn)來(lái)看，要讓機(jī)器具有較高的智能行為，那么，首先是依靠人來(lái)向系統(tǒng)引入負(fù)殤流，即通過(guò)人工移植必要的基本知識(shí)，使系統(tǒng)具備主動(dòng)學(xué)習(xí)和積累新知識(shí)的基礎(chǔ)和能力，然后進(jìn)行自我主動(dòng)學(xué)習(xí)、積累與拓展。[6]師資能力的培養(yǎng)，在人才建設(shè)與智能制造領(lǐng)域中起到了十分關(guān)鍵的作用。對(duì)面向智能制造的研究生導(dǎo)師的培養(yǎng)，特有如下建議：
第一：校企聯(lián)培，掛職實(shí)踐，積極參與到智能制造的實(shí)際構(gòu)建中，提高導(dǎo)師自身理論聯(lián)系實(shí)踐的能力。“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”。學(xué)校或科研單位應(yīng)積極安排導(dǎo)師參與到企業(yè)智能制造的構(gòu)建之中，我國(guó)的智能制造一定程度上在核心關(guān)鍵技術(shù)和問(wèn)題上還長(zhǎng)期依賴于國(guó)外的引進(jìn)和套用，缺少屬于自己的專家人才與關(guān)鍵技術(shù)，企業(yè)在遇到技術(shù)難題或項(xiàng)目難關(guān)時(shí)也應(yīng)該積極與學(xué)校或科研單位的相關(guān)導(dǎo)師取的聯(lián)系，理論結(jié)合實(shí)踐性的探索智能制造在實(shí)踐中可能碰到的問(wèn)題，這不僅豐富了當(dāng)今以青年導(dǎo)師為主的師資隊(duì)伍，同時(shí)也減少了企業(yè)因技術(shù)依賴等問(wèn)題而產(chǎn)生的高額開(kāi)銷。
第二：伴隨著制造業(yè)的全球化發(fā)展，要努力提高導(dǎo)師雙語(yǔ)教學(xué)的能力與教育研究的能力。
《中國(guó)制造2025》緊跟美國(guó)在工業(yè)化、德國(guó)工業(yè)4.0等提出。在智能制造這一方向，伴隨著制造業(yè)的全球化發(fā)展，我們還有很多內(nèi)容及知識(shí)需要向國(guó)外借鑒。在培育這一方向的研究生人才時(shí)，導(dǎo)師應(yīng)加強(qiáng)自身的雙語(yǔ)教學(xué)能力。一方面，學(xué)校或科研機(jī)構(gòu)要加強(qiáng)對(duì)青年導(dǎo)師在基礎(chǔ)英語(yǔ)方面的培訓(xùn)與提高，借此來(lái)提升他們的口語(yǔ)表達(dá)與交際能力，另外也要注重他們對(duì)專業(yè)英語(yǔ)的培訓(xùn)以及應(yīng)用。做到能讀懂掌握專業(yè)范圍內(nèi)的文獻(xiàn)資料、把握專業(yè)國(guó)際趨勢(shì)，提升教學(xué)與國(guó)際同步的能力。
五、結(jié)論
面向智能制造研究生人才的培養(yǎng)首先要了解智能制造對(duì)研究人才的要求，應(yīng)包含知識(shí)規(guī)格、能力規(guī)格以及素質(zhì)規(guī)格三個(gè)方面。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是研究生培養(yǎng)中最為關(guān)鍵的一部分，如果結(jié)合智能制造創(chuàng)新力的本源除法，可以從知識(shí)體系的交叉融合以及更深層的知識(shí)發(fā)現(xiàn)兩方面去提高創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。伴隨著導(dǎo)師隊(duì)伍逐漸年輕化，青年導(dǎo)師漸漸占據(jù)了導(dǎo)師的主體，因此，在青年導(dǎo)師的實(shí)踐能力建設(shè)、雙語(yǔ)能力建設(shè)以及教學(xué)工作建設(shè)上也應(yīng)該有相應(yīng)的改革。
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基金支持：
1.國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題：基于SOA和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的制造業(yè)信息化關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用示范（2012BAF12B14）
2.貴州省重大科技專項(xiàng)：移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)流媒體實(shí)時(shí)交互平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化（編號(hào)： 黔科合重大專項(xiàng)字（2013）6019）
圍繞實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略目標(biāo)，《中國(guó)制造2025》明確推進(jìn)信息化與工業(yè)化深度融合、實(shí)施智能制造。《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016―2020年）》指出加快發(fā)展智能制造，是培育我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新動(dòng)能的必由之路，是搶占未來(lái)經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展制高點(diǎn)的戰(zhàn)略選擇，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)具有重要戰(zhàn)略意義。同時(shí)，從實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程來(lái)看，智能制造從宏觀上將推動(dòng)傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化、大批量、剛性的生產(chǎn)模式向個(gè)性化、高度柔性化、快速響應(yīng)市場(chǎng)需求方向轉(zhuǎn)變，微觀上將通過(guò)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化和智能化的系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品研制過(guò)程的全閉環(huán)控制。（王淼、王湘念，2015）《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016―2020年）》認(rèn)為，智能制造是基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式。
智能制造的概念起源于20世紀(jì)90年代，最初出現(xiàn)在美國(guó)，其后發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛將發(fā)展智能制造列入國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展計(jì)劃。美國(guó)在2012年提出“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念以推動(dòng)再工業(yè)化戰(zhàn)略，德國(guó)在2013年提出并實(shí)施“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略。我國(guó)于2015年推出《中國(guó)制造2025》，提出以加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合為主線，以推進(jìn)智能制造為主攻方向，構(gòu)建以智能制造為重點(diǎn)的新型制造體系。這些國(guó)家戰(zhàn)略均以推進(jìn)智能制造為主攻方向。智能制造已經(jīng)明確成為現(xiàn)代先進(jìn)制造業(yè)新的發(fā)展方向。
在對(duì)智能制造國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)分析方面，王媛媛、張華榮（2016）對(duì)于全球智能制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及特點(diǎn)進(jìn)行了分析，胡晶（2015）對(duì)于美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、德國(guó)“工業(yè)4.0”以及我國(guó)“兩化”深度融合等策略進(jìn)行了比較。楊帥（2015）對(duì)于工業(yè)4.0與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)二者在動(dòng)因、內(nèi)核、方向、結(jié)果等方面基本一致，但兩國(guó)在工業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的比較優(yōu)勢(shì)差異顯著而導(dǎo)致兩種模式在內(nèi)涵、實(shí)現(xiàn)路徑、實(shí)施重點(diǎn)與效果等方面明顯不同。黃健、萬(wàn)勇（2016）指出德國(guó)推動(dòng)工業(yè)4.0的戰(zhàn)略意圖在于試圖主導(dǎo)以智能制造為基礎(chǔ)的第四次工業(yè)革命，韓國(guó)推行制造業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略3.0在于以智能工廠為抓手推動(dòng)制造業(yè)改革。
在我國(guó)智能制造發(fā)展現(xiàn)狀方面，《智能制造工程實(shí)施指南（2016―2020）》指出，我國(guó)制造業(yè)尚處于機(jī)械化、電氣化、自動(dòng)化、信息化并存，不同地區(qū)、不同行業(yè)、不同企業(yè)發(fā)展不平衡的階段。辛國(guó)斌（2016）認(rèn)為我國(guó)制造裝備產(chǎn)業(yè)處于由自動(dòng)化向智能化發(fā)展的初級(jí)階段。李富（2016）認(rèn)為我國(guó)智能制造業(yè)存在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)抑制了智能制造的需求、技術(shù)水平差異明顯、配套能力不足、人才短缺等問(wèn)題。趙程程、楊萌（2015）表明我國(guó)智能制造從技術(shù)層面進(jìn)入到了應(yīng)用層面。王友發(fā)、周獻(xiàn)中（2016）指出國(guó)內(nèi)目前對(duì)智能制造發(fā)展路徑和模式的探討更多集中在現(xiàn)象描述層面，缺乏微觀機(jī)制和內(nèi)部動(dòng)力等視角的深入分析。
在我國(guó)智能制造發(fā)展經(jīng)驗(yàn)方面，冷單、王影（2015）總結(jié)了浙江省發(fā)展智能制造的主要做法在于推進(jìn)產(chǎn)品智能化開(kāi)發(fā)、實(shí)施“機(jī)器換人”專項(xiàng)行動(dòng)、推進(jìn)成套裝備示范應(yīng)用等。張建宏（2015）指出揚(yáng)州裝備制造產(chǎn)業(yè)智能制造在于實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略、完善政策措施等。陶永、李秋實(shí)、趙罡（2016）認(rèn)為航空智能制造的重點(diǎn)在于研發(fā)關(guān)鍵智能工藝裝備、基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的航空協(xié)同云制造等。王影、冷單（2015）從資金與投融資渠道、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等幾個(gè)方面提出了我國(guó)智能制造裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展思路。白小明（2016）提出推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”制造業(yè)研發(fā)平臺(tái)、產(chǎn)品制造、制造業(yè)服務(wù)、供應(yīng)鏈與物流的發(fā)展。李政新（2015）認(rèn)為要建設(shè)智能化工廠和技術(shù)示范平臺(tái)、打造創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)新機(jī)制。黃群慧（2016）認(rèn)為智能制造發(fā)展的關(guān)鍵在于突出戰(zhàn)略引導(dǎo)、強(qiáng)化創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)以及完善制度環(huán)境。
在此基礎(chǔ)上，探討了影響智能制造發(fā)展的行為主體及促進(jìn)智能制造發(fā)展的模式，研究了智能制造發(fā)展從初級(jí)智能裝備到高級(jí)智能制造系統(tǒng)集成的循序漸進(jìn)發(fā)展路徑，最后提出以智能制造裝備為基礎(chǔ)推動(dòng)智能制造的發(fā)展、以信息技術(shù)為手段對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行智能化改造、以技術(shù)改造升級(jí)為抓手推動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)邁向智能化為突破口，共同推動(dòng)智能制造的發(fā)展。
二、智能制造發(fā)展模式
（一）影響智能制造發(fā)展的行為主體
發(fā)展智能制造是一復(fù)雜的系統(tǒng)工程。從影響智能制造發(fā)展的因素來(lái)看，這些影響因素可以分為智能制造企業(yè)自身可控的內(nèi)部因素與政府決定的而智能制造企業(yè)必須適應(yīng)的外部因素兩類。從內(nèi)部因素看，市場(chǎng)需求、科技進(jìn)步、生產(chǎn)要素配置、市場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)組織等企業(yè)可控因素對(duì)智能制造的發(fā)展具有重大影響。從外部因素看，產(chǎn)業(yè)政策、發(fā)展環(huán)境、生產(chǎn)業(yè)、信息業(yè)發(fā)展?fàn)顩r等企業(yè)不可控因素對(duì)智能制造的發(fā)展影響也不容忽視。這些影響因素涉及的行為主體主要包括政府、智能制造企業(yè)、智能裝備制造企業(yè)、信息技術(shù)企業(yè)、生產(chǎn)服務(wù)企業(yè)等。智能制造企業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)政府提供的政策導(dǎo)向、人力資源、資金支持等社會(huì)環(huán)境。這些行為主體聯(lián)系密切，相互制約，共同促進(jìn)智能制造的發(fā)展。
1.政府。政府提供的經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境、產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策、金融與財(cái)稅扶持政策等直接決定了智能制造企業(yè)的發(fā)展與營(yíng)運(yùn)空間。同時(shí)，政府還要營(yíng)造公平競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)環(huán)境，為企業(yè)創(chuàng)造良好生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)環(huán)境，以市場(chǎng)化手段引導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級(jí)。《中國(guó)制造2025》明確提出要堅(jiān)持“市場(chǎng)主導(dǎo)、政府引導(dǎo)”的基本原則。“市場(chǎng)主導(dǎo)”就要充分發(fā)揮市場(chǎng)在資源配置中的決定性作用；“政府引導(dǎo)”就要更好地發(fā)揮政府引導(dǎo)作用，優(yōu)化政務(wù)服務(wù)，完善和落實(shí)財(cái)稅、產(chǎn)業(yè)、金融、土地、人才、貿(mào)易等相關(guān)支持政策，為企業(yè)發(fā)展創(chuàng)造良好環(huán)境。此外，政府還要推動(dòng)資源配置效益最大化和效率最優(yōu)化，強(qiáng)化企業(yè)在推進(jìn)智能制造發(fā)展中的主體地位，激發(fā)企業(yè)活力和創(chuàng)造力。
2.智能制造企業(yè)。企業(yè)是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的主體，智能制造企業(yè)在政府制定的各種政策所限定的發(fā)展與營(yíng)運(yùn)空間內(nèi)，受經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使，努力突破智能制造關(guān)鍵技術(shù)和核心部件，以新技術(shù)突破帶動(dòng)形成新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)，增強(qiáng)自主發(fā)展能力。
（三）突破口
1.以智能制造裝備為基礎(chǔ)推動(dòng)智能制造的發(fā)展。裝備制造業(yè)是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)提供技術(shù)裝備的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是制造業(yè)的核心和支柱，是各行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、技術(shù)進(jìn)步的重要保障和國(guó)家綜合實(shí)力的集中體現(xiàn)。目前，我國(guó)制造裝備產(chǎn)業(yè)處于由自動(dòng)化向智能化發(fā)展的初級(jí)階段（辛國(guó)斌，2016）。《中國(guó)制造2025》包含的重大工程之一就是智能制造裝備的研發(fā)。河南省印發(fā)的《先進(jìn)制造業(yè)大省建設(shè)行動(dòng)計(jì)劃》把智能裝備作為帶動(dòng)裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的突破口，以裝備產(chǎn)品和裝備制造智能化為重點(diǎn)，突出發(fā)展智能成套、智能電氣和智能制造裝備。裝備智能化首先要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品信息化，即越來(lái)越多的制造信息被錄制、被物化到產(chǎn)品中；產(chǎn)品中的信息含量逐漸增高，一直到其在產(chǎn)品中占據(jù)主導(dǎo)地位。
2.以信息技術(shù)為手段對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行智能化改造。信息業(yè)的發(fā)展為智能制造的發(fā)展提供技術(shù)支撐，推動(dòng)智能制造跨越式發(fā)展，信息業(yè)的發(fā)展也總是領(lǐng)先于智能制造的發(fā)展。信息資源的投入和信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可以引導(dǎo)傳統(tǒng)制造業(yè)向智能制造的方向發(fā)展。以信息技術(shù)推動(dòng)智能制造的發(fā)展是一項(xiàng)長(zhǎng)期而緩慢的過(guò)程，但又是智能制造發(fā)展過(guò)程中必須跨越的一個(gè)環(huán)節(jié)。黃群慧（2016）指出智能制造的實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵在于新一代信息技術(shù)系統(tǒng)的支持，為推進(jìn)智能制造，一方面，要推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)逐步向制造業(yè)的滲透，另一方面，要推動(dòng)制造企業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)化。《中國(guó)制造2025》強(qiáng)調(diào)新一代信息技術(shù)的4個(gè)發(fā)展方向包括：集成電路及專用設(shè)備、信息通信設(shè)備、操作系統(tǒng)與工業(yè)軟件以及智能制造核心信息設(shè)備。發(fā)展智能制造，一定要優(yōu)先發(fā)展智能制造相關(guān)的信息業(yè)，以此為手段來(lái)促進(jìn)傳統(tǒng)制造企業(yè)向自動(dòng)化、智能化的轉(zhuǎn)型。
3.技術(shù)改造升級(jí)為抓手推動(dòng)制造業(yè)邁向智能化。技術(shù)改造是推動(dòng)制造業(yè)采用先進(jìn)的智能裝備、促使生產(chǎn)系統(tǒng)智能化的一個(gè)有力措施，是提高企業(yè)技術(shù)水平、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級(jí)的一個(gè)有力手段，也是政府極力支持制造業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造轉(zhuǎn)型的一個(gè)努力方向。《（中國(guó)制造2025）重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖（2015版）》明確要持續(xù)推進(jìn)企業(yè)技術(shù)改造。河南省印發(fā)的《先進(jìn)制造業(yè)大省建設(shè)行動(dòng)計(jì)劃》也要推動(dòng)制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。《智能制造工程實(shí)施指南（2016―2020）》指出要持續(xù)推動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)智能轉(zhuǎn)型。邵安菊（2016）指出要將智能制造作為制造業(yè)發(fā)展的基本方向，促進(jìn)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)以提高生產(chǎn)效率。我國(guó)制造業(yè)裝備相對(duì)落后，機(jī)械化與自動(dòng)化設(shè)備并存。在進(jìn)行技改升級(jí)過(guò)程中，第一步是對(duì)傳統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行由機(jī)械化向自動(dòng)化的升級(jí)，然后在此基礎(chǔ)上，對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行智能化改造以便實(shí)現(xiàn)物理設(shè)備互通互聯(lián)，最終實(shí)現(xiàn)智能制造。
四、具體做法
智能制造的發(fā)展涉及實(shí)現(xiàn)智能制造技術(shù)和系統(tǒng)、社會(huì)組織兩個(gè)方面的問(wèn)題。智能制造技術(shù)和系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)，有效的社會(huì)組織可以積極促進(jìn)和保障智能制造的實(shí)現(xiàn)。這兩個(gè)方面是相輔相成、相互促進(jìn)的關(guān)系，缺一不可。智能制造技術(shù)和系統(tǒng)的發(fā)展和實(shí)現(xiàn)是智能制造業(yè)努力的方向，而通過(guò)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃、財(cái)政稅收等政策手段強(qiáng)力引導(dǎo)、驅(qū)動(dòng)與促進(jìn)智能制造的發(fā)展，人為推進(jìn)或加快智能制造實(shí)現(xiàn)的進(jìn)程，則是政府努力的方向。因此，發(fā)展智能制造的具體做法，需要從政府層面、行業(yè)層面、企業(yè)層面幾個(gè)角度進(jìn)行考慮。
（一）政府層面
政府積極制定推動(dòng)智能制造發(fā)展的社會(huì)發(fā)展規(guī)劃、各項(xiàng)扶植政策，為企業(yè)智能制造的發(fā)展與轉(zhuǎn)型升級(jí)提供良好的發(fā)展環(huán)境。通過(guò)政策引導(dǎo)與推動(dòng)，加快推動(dòng)新一代信息技術(shù)與制造技術(shù)融合發(fā)展，著力發(fā)展智能裝備和智能產(chǎn)品，推進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程智能化，培育新型生產(chǎn)方式，全面提升企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)的智能化水平。
1.完善保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)等法律、法規(guī)與政策，提供良好的法制環(huán)境以為引資、投資創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)環(huán)境。
2.出臺(tái)積極的財(cái)政與稅收政策，促進(jìn)智能制造的培育與發(fā)展。
3.支持生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，鼓勵(lì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等產(chǎn)業(yè)積極發(fā)展，完善智能制造服務(wù)支撐體系。
4.明確產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，優(yōu)化c智能制造相關(guān)的投資結(jié)構(gòu)。聚焦《中國(guó)制造2025》重點(diǎn)領(lǐng)域，啟動(dòng)實(shí)施一批重大技改升級(jí)工程，明確支持戰(zhàn)略性重大項(xiàng)目和高端裝備實(shí)施技術(shù)改造的政策方向。加強(qiáng)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，強(qiáng)力推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)在制造領(lǐng)域的應(yīng)用。
5.創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、強(qiáng)化人才激勵(lì)機(jī)制、落實(shí)各項(xiàng)人才政策，為智能制造培養(yǎng)與儲(chǔ)備復(fù)合型人才。
6.以試點(diǎn)示范行動(dòng)為抓手，推進(jìn)成套裝備示范應(yīng)用，引領(lǐng)智能制造發(fā)展方向。
7.進(jìn)行集聚發(fā)展。
（二）行業(yè)層面
在政府發(fā)展規(guī)劃、財(cái)稅政策等引導(dǎo)下，進(jìn)行技術(shù)、裝備、商業(yè)模式等的揚(yáng)棄。
1.對(duì)于裝備制造業(yè)，持續(xù)進(jìn)行技術(shù)改造與升級(jí)，提供智能的裝備。加快部署企業(yè)技術(shù)升級(jí)改造，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)邁向中高端。聚焦《中國(guó)制造2025》重點(diǎn)領(lǐng)域，發(fā)揮企業(yè)主體作用，按照有保有壓的原則，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，以提高質(zhì)量效益為目標(biāo)，啟動(dòng)實(shí)施一批重大技改升級(jí)工程，支持輕工、紡織、鋼鐵、建材等傳統(tǒng)行業(yè)有市場(chǎng)的企業(yè)提高設(shè)計(jì)、工藝、裝備、能效等水平，有效降低成本，扶持創(chuàng)新型企業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)。
2.對(duì)于生產(chǎn)業(yè)，以系統(tǒng)集成商的要求與發(fā)展為主線，帶動(dòng)信息技術(shù)軟硬件技的發(fā)展。
3.對(duì)于生產(chǎn)制造業(yè)，對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行智能化改造與升級(jí)，積極采用新型的商業(yè)與運(yùn)營(yíng)模式。
（三）企業(yè)層面
以利益驅(qū)動(dòng)為誘因，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等信息技術(shù)為手段，積極引入機(jī)器人等智能制造裝備，對(duì)傳統(tǒng)制造工廠進(jìn)行技術(shù)改造與升級(jí)。
1.對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行智能制造的改造與升級(jí)，適應(yīng)智能制造的需要。
2.對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行智能化改造與升級(jí)，提供智能化的產(chǎn)品。
3.積極采用新型的商業(yè)與運(yùn)營(yíng)模式。
4.積極推進(jìn)機(jī)器換人。通過(guò)機(jī)器換人，把人從某些生產(chǎn)環(huán)節(jié)如環(huán)境惡劣、簡(jiǎn)單裝配、精密檢測(cè)等條件下解放出來(lái)，以便降低成本、提高效率。
5.對(duì)于新建企業(yè)，在資金、技術(shù)、設(shè)備等方面允許的情況下，盡量要求采用智能化裝備進(jìn)行生產(chǎn)。
五、結(jié)語(yǔ)
智能制造是《中國(guó)制造2025》的主攻方向。本文探討了促進(jìn)智能制造發(fā)展的模式，研究了從智能裝備到智能制造系統(tǒng)發(fā)展的路徑，提出以信息技術(shù)為手段對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行智能化改造、以智能制造裝備為基礎(chǔ)推動(dòng)智能制造的發(fā)展、以技術(shù)改造升級(jí)為抓手推動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)邁向智能化，這三個(gè)方面齊頭并進(jìn)，共同推動(dòng)智能制造的發(fā)展。智能制造的發(fā)展是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要政府、制造企業(yè)、生產(chǎn)服務(wù)業(yè)及其他相關(guān)方協(xié)同努力，它是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，不可能一蹴而就。
智能制造迎來(lái)新
目前，智能制造是全球新一輪制造變革的核心內(nèi)容，是中國(guó)制造實(shí)現(xiàn)由大變強(qiáng)、向高端邁進(jìn)的戰(zhàn)略選擇。其中，強(qiáng)化創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)；夯實(shí)發(fā)展基礎(chǔ)；推進(jìn)智能轉(zhuǎn)型；深化融合發(fā)展是其幾個(gè)主要方面。在落實(shí)這些內(nèi)容過(guò)程中的各種措施和投入，也正在改變和推動(dòng)智能化的發(fā)展進(jìn)程，有可能在某些領(lǐng)域的技術(shù)突破及應(yīng)用會(huì)引發(fā)新的產(chǎn)業(yè)變革和新一輪的創(chuàng)新浪潮。
前不久，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的《科學(xué)與工程指標(biāo)2016》顯示，中國(guó)已成為僅次于美國(guó)的世界第二科技研發(fā)大國(guó)，在研發(fā)投入、科技論文產(chǎn)出、高技術(shù)制造增加值等重要指標(biāo)方面已居世界第二位。
據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，2015年我國(guó)研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入總量為1.4萬(wàn)億元，占GDP比重2.1%。在公布的《“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》，研究與試驗(yàn)發(fā)展經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度達(dá)到2.5%。科研力量和經(jīng)費(fèi)的不斷投入，加快了中國(guó)工業(yè)和制造體系的建立和完善，加快了中國(guó)制造邁向中國(guó)智造的步伐。
目前，中國(guó)是全世界唯一擁有聯(lián)合國(guó)產(chǎn)業(yè)分類中全部工業(yè)門類的國(guó)家，擁有39個(gè)工業(yè)大類，191個(gè)中類，525個(gè)小類，已經(jīng)形成了一個(gè)舉世無(wú)雙、行業(yè)齊全的工業(yè)體系。這些日益完備的工業(yè)體系為中國(guó)智能制造和發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2015年以來(lái)，工信部連續(xù)兩年組織實(shí)施智能制造專項(xiàng)行動(dòng)。在專項(xiàng)行動(dòng)中，共確定109個(gè)示范項(xiàng)目，覆蓋63個(gè)行業(yè)，分布在27個(gè)省、自治區(qū)、直轄市。初步形成了石化行業(yè)智能工程、航空專業(yè)網(wǎng)絡(luò)制造和重大技術(shù)裝備遠(yuǎn)程服務(wù)和存儲(chǔ)可服務(wù)可發(fā)展模式，還帶動(dòng)一批關(guān)鍵裝備和軟件產(chǎn)品的突破。
當(dāng)前，“智能制造”一詞已成許多企業(yè)家口中最熱的詞匯。不久前，一項(xiàng)對(duì)中國(guó)企業(yè)的情況調(diào)查顯示，85%的企業(yè)未來(lái)一年內(nèi)有意引入工業(yè)機(jī)器人、數(shù)字化智能機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng)、3D打印機(jī)等智能制造設(shè)備，22%的企業(yè)未來(lái)一年向智能制造設(shè)備的投入占總預(yù)算的20%以上。
還有，國(guó)內(nèi)許多知名企業(yè)也積極聯(lián)合向中國(guó)智造邁進(jìn)，如浪潮集團(tuán)聯(lián)合中國(guó)航天科技集團(tuán)、大連船舶重工集團(tuán)等20多家機(jī)構(gòu)，成立中國(guó)智能制造信息化推進(jìn)聯(lián)盟，以航空航天、船舶、高端裝備制造等國(guó)家核心行業(yè)為中心，打造協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)與成果產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用推廣聯(lián)合體，圍繞智能制造產(chǎn)業(yè)鏈的新需求合力攻關(guān)，打造智能制造生態(tài)圈。
在山東，青島海信集團(tuán)每年投入2億―3億元打造“智能工廠”，到今年年底將達(dá)到上千臺(tái)機(jī)器人的使用規(guī)模。在生產(chǎn)場(chǎng)地沒(méi)有增加和工人數(shù)量減少的情況下，電視機(jī)產(chǎn)量由2011年的800萬(wàn)臺(tái)增長(zhǎng)到去年的1110萬(wàn)臺(tái)，增長(zhǎng)了39%。
因此，人們相信中國(guó)智造業(yè)的產(chǎn)品智能、設(shè)備智能、生產(chǎn)過(guò)程智能，將是繼零售業(yè)、信息傳播產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域發(fā)生顛覆性改造以后的下一個(gè)，智能制造是中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)陣營(yíng)里的新技能。
國(guó)外智造業(yè)戰(zhàn)略的提出和發(fā)展
當(dāng)前，智能制造技術(shù)已成為世界制造業(yè)發(fā)展的客觀趨勢(shì)，世界上主要工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家正在大力推廣和應(yīng)用。如日本早在1989年提出智能制造系統(tǒng)，美國(guó)在1992年執(zhí)行新技術(shù)政策，大力支持包括信息技術(shù)、新的制造工藝和智能制造技術(shù)在內(nèi)的關(guān)鍵重大技術(shù)。歐盟于1994年啟動(dòng)新的研發(fā)項(xiàng)目，選擇了39項(xiàng)核心技術(shù)，其中信息技術(shù)、分子生物學(xué)和先進(jìn)制造技術(shù)均突出了智能制造技術(shù)的地位。
目前，智能制造裝備跨國(guó)企業(yè)主要集中在美國(guó)、德國(guó)及日本工業(yè)化發(fā)達(dá)國(guó)家。以智能控制系統(tǒng)為例，全球前50家企業(yè)排行榜中74%為美、德、日企業(yè)，入榜企業(yè)最多的是美國(guó)和德國(guó)，各有13家，其次是日本有11家企業(yè)，其后相對(duì)居多的國(guó)家是英國(guó)和瑞士，其中，排名前10位企業(yè)中有半數(shù)是美國(guó)企業(yè)。
近年來(lái)，美國(guó)為了重塑制造業(yè)的全球競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，啟動(dòng)了制造業(yè)振興計(jì)劃，加快發(fā)展技術(shù)密集型先進(jìn)制造業(yè)，實(shí)現(xiàn)再工業(yè)化。并研發(fā)智能制造系統(tǒng)集成等關(guān)鍵要素技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)支持。
奧巴馬政府也重點(diǎn)提出了再工業(yè)化戰(zhàn)略，目的是優(yōu)化本國(guó)投資環(huán)境，吸引本國(guó)制造業(yè)回歸和外國(guó)直接投資。從2010―2014年，美國(guó)制造業(yè)以年均3.46%的速度增長(zhǎng)，高于同期GDP增長(zhǎng)率，制造業(yè)就業(yè)人數(shù)從1200多萬(wàn)上升到1300多萬(wàn)，年均增長(zhǎng)2.05%，制造業(yè)成為美國(guó)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的重要引擎。
2013年，美國(guó)GE公司宣布將在今后幾年投入15億美元開(kāi)發(fā)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，并同年《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)@工作》報(bào)告，直接與美國(guó)政府的戰(zhàn)略舉措相呼應(yīng)。在GE公司的未來(lái)構(gòu)想中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將通過(guò)智能機(jī)床、先進(jìn)分析方法以及人的連接，深度融合數(shù)字世界與機(jī)器世界，深刻改變?nèi)蚬I(yè)。
還有德國(guó)政府，根據(jù)本國(guó)工業(yè)形勢(shì)發(fā)展需要積極和弗勞恩霍夫研究所、各州政府合作，投資數(shù)控機(jī)床、制造和工程自動(dòng)化行業(yè)應(yīng)用制造研究，鞏固其制造業(yè)領(lǐng)先地位。
在2014年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，德國(guó)展示了10家企業(yè)聯(lián)合研發(fā)的全球第一個(gè)“工業(yè)4.0”演示系統(tǒng)。向世界提供用智能制造系統(tǒng)生產(chǎn)的產(chǎn)品，并扮演智能制造系統(tǒng)供應(yīng)者的角色。
(訊)近日，長(zhǎng)虹工程技術(shù)中心總經(jīng)理潘曉勇接受《對(duì)話新國(guó)企·聚焦中國(guó)智造》訪談時(shí)表示，“創(chuàng)新”是長(zhǎng)虹的DNA，未來(lái)5年，長(zhǎng)虹計(jì)劃通過(guò)智能制造、智能交易、智能研發(fā)構(gòu)建三位一體的智能平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的個(gè)性化定制，同時(shí)推動(dòng)產(chǎn)品制造技術(shù)升級(jí)。
據(jù)悉，長(zhǎng)虹在多年前就將工業(yè)信息化作為重點(diǎn)工作推進(jìn)，如今信息化已全面覆蓋了長(zhǎng)虹的研發(fā)、制造、物流、財(cái)務(wù)、營(yíng)銷等運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)，信息化不僅讓長(zhǎng)虹的人效、物效、財(cái)效等基礎(chǔ)管理全面提升，而且成為當(dāng)前長(zhǎng)虹實(shí)施智能戰(zhàn)略，推動(dòng)智能制造、智能研發(fā)、智能交易的智能化系統(tǒng)管理平臺(tái)。
潘曉勇表示，智能化系統(tǒng)管理平臺(tái)為長(zhǎng)虹智能戰(zhàn)略保駕護(hù)航。長(zhǎng)虹的智能戰(zhàn)略提出將智能化、網(wǎng)絡(luò)化和協(xié)同化作為新的三坐標(biāo)體系的發(fā)力方向，通過(guò)各類智能終端、云服務(wù)平臺(tái)、大數(shù)據(jù)商業(yè)模式的開(kāi)發(fā)，最終在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代激活長(zhǎng)虹原有業(yè)務(wù)并且獲得新的競(jìng)爭(zhēng)力。
目前，在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下，消費(fèi)者個(gè)性化需求日益突出，長(zhǎng)虹以滿足用戶個(gè)性化需求為目標(biāo)，在智能戰(zhàn)略下構(gòu)建以大規(guī)模定制為基礎(chǔ)的智能制造，并通過(guò)USO(營(yíng)銷業(yè)務(wù)系統(tǒng))、ERP(企業(yè)資源計(jì)劃)、MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))等信息化管理系統(tǒng)與客戶進(jìn)行交互，打破消費(fèi)者和工廠之間的圍墻。
從目前的情況看，各大企業(yè)均在嘗試進(jìn)行從“制造”向“智造”的改變。對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，第一要素是創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)。制造業(yè)創(chuàng)新的內(nèi)涵包括三個(gè)層次：一是產(chǎn)品創(chuàng)新；二是制造技術(shù)創(chuàng)新；三是產(chǎn)業(yè)模式創(chuàng)新。在這三個(gè)層次上，智能制造——數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化都是制造業(yè)創(chuàng)新的重要途徑。其次是綠色發(fā)展。隨著資源環(huán)境矛盾的日趨尖銳，必須實(shí)現(xiàn)由高耗能、高污染發(fā)展模式向綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式轉(zhuǎn)型，使得產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的全過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響盡可能小，資源消耗盡可能少。第三是人才為本。實(shí)現(xiàn)“中國(guó)制造2025”是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，但最重要的是人才，這一規(guī)劃的出臺(tái)將加速形成技術(shù)人才的正金字塔結(jié)構(gòu)。要加大高素質(zhì)創(chuàng)新人才和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的培養(yǎng)和引進(jìn)。
據(jù)介紹，從長(zhǎng)虹早在2013年提出了以“智能化、網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)同化”為重點(diǎn)的“新三坐標(biāo)”智能戰(zhàn)略。下半年，長(zhǎng)虹率先布局家庭互聯(lián)網(wǎng)，提出“以人為中心，多智能終端互聯(lián)、互通、互控”的家庭互聯(lián)網(wǎng)理念。在長(zhǎng)虹的構(gòu)想中，未來(lái)的家電將通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同構(gòu)成一個(gè)整體，在大數(shù)據(jù)云端的支撐下為家庭成員提供管家式的服務(wù)。
2014年，長(zhǎng)虹提出“全面擁抱互聯(lián)網(wǎng)”，將互聯(lián)網(wǎng)基因植入長(zhǎng)虹，繼而建立以消費(fèi)者“痛點(diǎn)”為導(dǎo)向的設(shè)計(jì)、制造、交易體系，最后引導(dǎo)整個(gè)企業(yè)更新?lián)Q代。這一年，長(zhǎng)虹讓消費(fèi)者扔掉了電視的遙控器，讓冰箱實(shí)現(xiàn)了云圖像識(shí)別，更讓空調(diào)開(kāi)始感知人體的溫度。這一系列CHiQ產(chǎn)品的，標(biāo)志著長(zhǎng)虹“智能戰(zhàn)略”的正式落地。
2015年，長(zhǎng)虹在“互聯(lián)網(wǎng)+”的浪潮下，全力推進(jìn)產(chǎn)品經(jīng)理負(fù)責(zé)制，同時(shí)，在長(zhǎng)虹全力以赴扎實(shí)推進(jìn)智能戰(zhàn)略實(shí)施的基礎(chǔ)上，加速信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，打造智慧教育這一新的增長(zhǎng)點(diǎn)。
未來(lái)5年，長(zhǎng)虹計(jì)劃通過(guò)智能制造、智能交易、智能研發(fā)構(gòu)建三位一體的智能平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的個(gè)性化定制，同時(shí)推動(dòng)產(chǎn)品制造技術(shù)升級(jí)。其核心是打破工廠和消費(fèi)者之間的圍墻，發(fā)展一套能夠支持大規(guī)模個(gè)性化定制的智能制造系統(tǒng)，滿足消費(fèi)者的個(gè)性化需求。 (來(lái)源：和訊科技)
關(guān)鍵詞：數(shù)控智能；機(jī)械制造；領(lǐng)域；應(yīng)用；研究
1.數(shù)控智能在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用
智能控制機(jī)械制造主要包括以下四個(gè)部分：機(jī)械設(shè)計(jì)；機(jī)械制造；機(jī)械電子；機(jī)械系統(tǒng)故障診斷。
1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)
機(jī)械設(shè)計(jì)在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中是指技術(shù)人員對(duì)想要設(shè)計(jì)物體的一個(gè)模型進(jìn)行綜合和分析的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程包括大量高精度的計(jì)算、分析、繪圖等精確數(shù)值計(jì)算工作，同時(shí)還需要結(jié)合多方面的知識(shí)，在通過(guò)設(shè)計(jì)人員自身豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行多元綜合，最終做出最佳的設(shè)計(jì)。但是在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，很難用精確數(shù)值計(jì)算的方法來(lái)建立準(zhǔn)確數(shù)據(jù)模型，而現(xiàn)在流行的CAD制圖技術(shù)對(duì)這一部分工作也是無(wú)能為力的。這就要求 CAD/CAM的操作系統(tǒng)具有智能性，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)把一些數(shù)值數(shù)據(jù)處理擴(kuò)展到非數(shù)值數(shù)據(jù)處理，包括把數(shù)據(jù)數(shù)值知識(shí)與實(shí)際操作中的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行集成、推理和決策，使機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程自動(dòng)化智能化，彌補(bǔ)設(shè)計(jì)專家在現(xiàn)實(shí)中對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中由于人為因素造成的不足。
1.2 機(jī)械制造
在機(jī)械生產(chǎn)制造中，人們首先要做的是確定機(jī)械生產(chǎn)計(jì)劃，制定機(jī)械生產(chǎn)計(jì)劃就是指從多種因素（設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)等）的組合中選出最能滿足所有約束條件（生產(chǎn)成本、設(shè)計(jì)圖形、生產(chǎn)工序等）的最佳方案。這些過(guò)程是很難用數(shù)學(xué)模型來(lái)準(zhǔn)確地表示出來(lái)的。數(shù)字化智能化技術(shù)一方面使數(shù)字化制造裝備等得到快速發(fā)展，大幅度提升生產(chǎn)系統(tǒng)的功能、性能和自動(dòng)化程度。另一方面這些技術(shù)集成可形成柔性制造單元、數(shù)字化車間乃至數(shù)字化工廠，使生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性自動(dòng)化不斷提高，并想著具有感知、決策、執(zhí)行能功能特征的智能化系統(tǒng)發(fā)展。目前以智能機(jī)器人為典型代表的智能制造裝備已經(jīng)開(kāi)始在某些領(lǐng)域得到應(yīng)用。
1.3 機(jī)械電子
機(jī)械電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，元件和運(yùn)動(dòng)部件較少，高性能，但是其系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)解析的方法固然嚴(yán)密、精確，但是只能適用于相對(duì)比較簡(jiǎn)單的電子系統(tǒng)，對(duì)于那些比較復(fù)雜的系統(tǒng)是不能給出數(shù)學(xué)解析式的，這樣就只能通過(guò)煩瑣的操作系統(tǒng)來(lái)完成。由于智能化的處理是以知識(shí)信息為基礎(chǔ)進(jìn)行的推理和計(jì)算，這種推理具有復(fù)雜性、不確定性和模糊性，而且這種智能化的處理一般不存在已知的算法（傳統(tǒng)數(shù)學(xué)公式化的方法），所以，對(duì)不能用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)解析方法解決的問(wèn)題，人工智能提供了新的解決思路和方法。一般通過(guò)人工智能建立的系統(tǒng)有兩種方法：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和模糊推理系統(tǒng)。目前只有智能系統(tǒng)可以適用于相對(duì)比較復(fù)雜的電子系統(tǒng)。
1.4 機(jī)械系統(tǒng)故障診斷
所謂的機(jī)械系統(tǒng)故障的診斷，就是指根據(jù)電子系統(tǒng)出現(xiàn)的一些不正常的現(xiàn)象，按照一定的法則，推論出產(chǎn)生問(wèn)題的原因，找出設(shè)備出現(xiàn)故障的所在的部位。故障診斷包括三個(gè)方面的內(nèi)容：故障監(jiān)測(cè)，故障分析和處理決策。但是由現(xiàn)象推出故障原因是一個(gè)復(fù)雜的推理過(guò)程，需要根據(jù)維護(hù)保修人員多年積累的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，才能得出正確的結(jié)論，假如把人工智能的方法應(yīng)用于機(jī)械故障診斷，發(fā)展智能化的機(jī)械故障診斷技術(shù)，是機(jī)械故障診斷的一個(gè)新途徑。機(jī)械故障中的人工智能診斷方法主要包括專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，模糊集理論等。
2.數(shù)控智能機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用方法
2.1 專家系統(tǒng)
專家系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)的一種智能程序，這種程序運(yùn)用知識(shí)和推理步驟來(lái)解決出現(xiàn)只有專家才能解決的一些比較復(fù)雜的問(wèn)題。智能控制專家系統(tǒng)的框架主要由五個(gè)部分組成：知識(shí)庫(kù)，綜合數(shù)據(jù)庫(kù)，推理機(jī)，用戶接口和系統(tǒng)輸出。
2.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是指只智能控制系統(tǒng)摸擬的生物的激勵(lì)系統(tǒng)，將一系列輸入通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生輸出。這里的輸出、輸入都是標(biāo)準(zhǔn)化的量，輸出是輸入的非線性函數(shù)，其值可由連接各神經(jīng)元的權(quán)重改變，以獲得期望的輸出值。
2.3 模糊集理論
人在認(rèn)知世界的時(shí)候，出現(xiàn)一些不確定的事物的時(shí)候，就會(huì)對(duì)所獲得的信息進(jìn)行一定的模糊化處理，以此來(lái)減少問(wèn)題的復(fù)雜程度。模糊集理論是指將經(jīng)典的集合理論模糊化，并引入語(yǔ)言變量和近似推理的模糊邏輯，是一種具有完整的推理體系的智能技術(shù)。一般的模糊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較類似，由模糊知識(shí)庫(kù)、模糊推理機(jī)和人機(jī)界面等幾個(gè)部分組成，可以這么說(shuō)模糊系統(tǒng)是模糊理論與專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的結(jié)合體。
3.智能控制在機(jī)械制造系統(tǒng)中的發(fā)展趨勢(shì)
智能控制的實(shí)施主要有四個(gè)部分，雖然這四個(gè)部分在機(jī)械領(lǐng)域都有不同程度的應(yīng)用，但各自使用的時(shí)候都存在一定的局限。所以目前，要找到一種普遍的有效的方法把這四個(gè)部分有效的結(jié)合到一起應(yīng)用于機(jī)械制造系統(tǒng)的各個(gè)領(lǐng)域，因此，從這可以看出數(shù)控智能組合將成為機(jī)械制造系統(tǒng)新的發(fā)展趨勢(shì)。
4.結(jié)語(yǔ)
綜合起來(lái)，數(shù)字化智能化技術(shù)可以對(duì)產(chǎn)業(yè)的模式進(jìn)行創(chuàng)新升級(jí)。以數(shù)字化技術(shù)為基礎(chǔ)，在互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的強(qiáng)力支持下，制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)模式將發(fā)生根本性的變化。因此，無(wú)論從哪個(gè)角度考慮，“制造業(yè)數(shù)字化智能化”都是新一輪工業(yè)革命的核心技術(shù)。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：智能制造；新科技革命；復(fù)合型技能；人才困境；發(fā)展建議
基金項(xiàng)目：2016-2017年度蘇州市“高技能人才培養(yǎng)研發(fā)”市級(jí)課題：“蘇州‘智能制造’人才現(xiàn)狀與培養(yǎng)對(duì)策研究”（項(xiàng)目編號(hào)：GJNP201604）階段性研究成果
中圖分類號(hào)：F24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
收錄日期：2017年4月2日
一、智能制造技術(shù)是新科技革命實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)
科技革命是16世紀(jì)以來(lái)的一個(gè)歷史現(xiàn)象，是科技發(fā)展的一種表現(xiàn)形式。在人類文明史和現(xiàn)代化研究領(lǐng)域，科技革命大致有三個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)：（1）科學(xué)范式或技術(shù)范式的轉(zhuǎn)變；（2）人類生產(chǎn)、生活方式或思想觀念的顯著改變；（3）人口影響覆蓋率超過(guò)50%。按照這種標(biāo)準(zhǔn)，16世紀(jì)以來(lái)世界科技大致發(fā)生了兩次科學(xué)革命和三次技術(shù)革命。兩次科學(xué)革命分別是16～17世紀(jì)的近代物理學(xué)誕生、20世紀(jì)初的相對(duì)論和量子論革命。三次技術(shù)革命分別是18～19世紀(jì)初的蒸汽機(jī)和機(jī)械革命、19～20世紀(jì)初的電力和運(yùn)輸革命、20世紀(jì)40年代以來(lái)的電子和信息革命。
從世界科技的前沿角度看，第三次技術(shù)革命即電子和信息革命即將結(jié)束，后信息時(shí)代即將來(lái)臨，新一輪科技革命即將爆發(fā)。從人工智能到機(jī)器人，新興技術(shù)的商業(yè)化正在重新定義各行各業(yè)并重塑社會(huì)準(zhǔn)則。世界經(jīng)濟(jì)論壇創(chuàng)始人克勞斯?施瓦布指出：“第四次技術(shù)革命將數(shù)字技術(shù)、物理技術(shù)、生物技術(shù)有機(jī)融合，觸及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的方方面面，可植入技術(shù)、數(shù)字化身份、物聯(lián)網(wǎng)、3D打印、無(wú)人駕駛、人工智能、機(jī)器人、大數(shù)據(jù)、智慧城市等將對(duì)社會(huì)產(chǎn)生深刻影響，重塑全球生產(chǎn)、消費(fèi)、運(yùn)輸與交付體系，新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新經(jīng)濟(jì)將隨之應(yīng)運(yùn)而生”。而這些變化的廣度與深度預(yù)示著整個(gè)生產(chǎn)、管理及治理體系的變革。
制造在科學(xué)、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)換之間具有橋梁和紐帶作用。任何新興科學(xué)或技術(shù)，都只有通過(guò)制造才能轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力，制造技術(shù)是包括新一輪科技革命在鵲乃有科學(xué)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，見(jiàn)圖1。而新科技革命中的制造技術(shù)則以智能制造為代表，正在改變?nèi)祟惿畹姆椒矫婷妫悄芗揖印⒅悄苁謾C(jī)、智能設(shè)備與機(jī)器、智能建筑……所有一切都表明，人類智能的秘密正在緩緩拉開(kāi)帷幕，智能制造技術(shù)將成為揭示未來(lái)新科技革命面紗的關(guān)鍵技術(shù)。（圖1）
二、智能制造工作特點(diǎn)與人才技能分析
技術(shù)融合是現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，智能制造技術(shù)將通過(guò)與其他新興技術(shù)，如語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻、感知計(jì)算、生命科學(xué)……的交互融合，在經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、組織生產(chǎn)方式、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面，通過(guò)遞進(jìn)協(xié)同效應(yīng)帶來(lái)社會(huì)生活的重大變革，并最終影響其工作特點(diǎn)與人才技能要求。
（一）智能制造工作特點(diǎn)
1、工作界限模糊化。傳統(tǒng)企業(yè)將制造過(guò)程劃分為三個(gè)層面，即工程層面、技術(shù)層面和技能層面。這三個(gè)層面的工作界線分明，工程層面（設(shè)計(jì)、規(guī)劃、決策）的工作是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、規(guī)劃與決策工作，技術(shù)層面（工藝、執(zhí)行、中間）的工作是生產(chǎn)第一線的工藝設(shè)計(jì)或設(shè)備維護(hù)工作，技能層面（技藝、操作）的工作是生產(chǎn)第一線的設(shè)備操作工作。然而，在智能制造過(guò)程中，各層面的工作將相互融合，從而使工作結(jié)構(gòu)呈扁平化趨勢(shì)。這種不同層面間的融合需要大量融技術(shù)理論與技能操作于一體的復(fù)合型人才，也使智能制造在人才需求層次上整體呈上移趨勢(shì)。
2、工作方式研究化。智能制造的關(guān)鍵在于使用什么樣的方式與技術(shù)來(lái)達(dá)到智能化的效果。如果忽視了工作方式與技術(shù)本身的創(chuàng)新，只是一味地實(shí)施智能化，必是舍本逐末。制造業(yè)要保持旺盛的生命力，關(guān)鍵在于創(chuàng)新。《中國(guó)制造2025》對(duì)我國(guó)技術(shù)創(chuàng)新與高端制造業(yè)的發(fā)展做了具體規(guī)劃。但創(chuàng)新是個(gè)極為復(fù)雜的過(guò)程，包括多個(gè)層面，既需要在研發(fā)設(shè)計(jì)層面創(chuàng)新，也需要在工藝應(yīng)用層面創(chuàng)新。智能制造將內(nèi)在地要求從業(yè)者進(jìn)行創(chuàng)新性研究，研究與創(chuàng)新將成為智能制造工作內(nèi)容中的應(yīng)有成分。
3、操作技能高端化。智能制造生產(chǎn)體系所需要的是高端技能操作。高端技能操作主要存在于三大領(lǐng)域：（1）智能化生產(chǎn)系統(tǒng)的操作。由于智能化生產(chǎn)系統(tǒng)非常復(fù)雜，設(shè)備非常昂貴，因而對(duì)這類操作人員的能力要求也很高，操作者要能理解整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)，并熟練運(yùn)用各類工業(yè)軟件進(jìn)行柔性化生產(chǎn)；（2）智能化生產(chǎn)線本身的安裝、調(diào)試與維護(hù)性操作；（3）特種加工所需要的高端操作。這是更為重要的方面，智能化生產(chǎn)系統(tǒng)無(wú)論如何復(fù)雜，它也只能生產(chǎn)常規(guī)產(chǎn)品，企業(yè)為了提高競(jìng)爭(zhēng)力，往往要在此基礎(chǔ)上生產(chǎn)特種加工的產(chǎn)品，而這種產(chǎn)品很可能是無(wú)法完全用智能化設(shè)備進(jìn)行加工的，必須人工操作，但它的操作會(huì)非常復(fù)雜，對(duì)操作技能的要求也會(huì)大大提高。
4、生產(chǎn)服務(wù)一體化。盡管服務(wù)是企業(yè)的根本使命，但在傳統(tǒng)制造企業(yè)中，就個(gè)體員工而言，服務(wù)與生產(chǎn)是相互分離的，服務(wù)屬于銷售或售后服務(wù)人員的工作范圍，車間內(nèi)的從業(yè)人員只是按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)產(chǎn)品，往往眼里只有“物”，沒(méi)有“人”。這是由于在傳統(tǒng)制造企業(yè)中，缺乏把生產(chǎn)與客戶連通起來(lái)的技術(shù)和理念，智能制造則將完全改變這一狀況。智能制造的目標(biāo)是把生產(chǎn)線與庫(kù)存、產(chǎn)品和客戶全部連通起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)大系統(tǒng)，包括智能生產(chǎn)、智能工廠、智能物流和智能服務(wù)四大主題。在這種制造系統(tǒng)中，服務(wù)與生產(chǎn)融為一體，生產(chǎn)者將直接面向客戶進(jìn)行生產(chǎn)，這是一種全新的工作模式，生產(chǎn)者必須具備與客戶溝通的能力以及按照客戶需求進(jìn)行定制化生產(chǎn)的理念。
（二）智能制造人才技能分析。智能制造的工作特點(diǎn)決定了其需要更多擁有跨學(xué)科背景的復(fù)合型人才，即更多具備通用性、專業(yè)性、融合性技能的人才。
1、通用性技能。智能制造將會(huì)改變從業(yè)人員原有的工作范式，對(duì)從業(yè)人員的專業(yè)性、能動(dòng)性、靈活性、協(xié)作性等通用技能提出更高的要求。
（1）專業(yè)性技能。智能機(jī)器人可替代部分“低技能”勞動(dòng)力，但智能化生產(chǎn)線和大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的指揮、操作和運(yùn)營(yíng)需要更具專業(yè)能力的從業(yè)人員彌補(bǔ)機(jī)器的不足。從業(yè)人員需要能夠?qū)⑺鶎W(xué)的知識(shí)和技能應(yīng)用于構(gòu)建真實(shí)的工業(yè)系統(tǒng)，以應(yīng)對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)故障。
（2）能動(dòng)性技能。智能制造工作內(nèi)容的變化要求從業(yè)人員兼具多種工作技能，以能動(dòng)性地應(yīng)變復(fù)雜性的工作要求。
（3）靈活性技能。智能制造要求能夠迅速根據(jù)市場(chǎng)需求調(diào)整其生產(chǎn)適應(yīng)能力。新形式的協(xié)作工廠讓虛擬工作和移動(dòng)工作成為現(xiàn)實(shí)，多模式、用戶友好界面的智能輔助系統(tǒng)將協(xié)助從業(yè)者的工作。這些都可以幫助從業(yè)者實(shí)現(xiàn)更靈活的操作方式。
（4）協(xié)作性技能。一方面是“人人協(xié)作”，不同職業(yè)之間的分工運(yùn)行模式將逐漸被合作模式所取代。智能制造將制造各個(gè)環(huán)節(jié)的聯(lián)系變得更加緊密，不同的職業(yè)分工將需要更多的溝通與合作；另一方面是“人機(jī)協(xié)作”，在智能工廠里，人、機(jī)器和資源如同在一個(gè)社交網(wǎng)絡(luò)里一般溝通協(xié)作，相互配合，重塑傳統(tǒng)制造模式下人與設(shè)備之間的機(jī)械關(guān)系。
2、專業(yè)性技能。當(dāng)前，制造企業(yè)包括很多專家都意識(shí)到一個(gè)問(wèn)題，即企業(yè)無(wú)法明確需求，對(duì)自身的流程、內(nèi)部業(yè)務(wù)關(guān)系無(wú)法理清，“專業(yè)性技能”的缺乏影響了智能制造工作推進(jìn)的進(jìn)程。
（1）精益化技能。精益生產(chǎn)本身提出了量化基礎(chǔ)，而數(shù)字化車間的根基是可量化的被測(cè)對(duì)象。數(shù)學(xué)建模的控制過(guò)程、可量化的信息模型，都是依賴于精益提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，精益缺乏的情況下也就會(huì)失去“數(shù)字化”的根基。
（2）信息化技能。很多精益生產(chǎn)基礎(chǔ)很好的企業(yè)，同樣困惑如何推動(dòng)智能制造。因?yàn)椋趥鹘y(tǒng)的制造業(yè)里，也有所謂的“CIO”（Chief Information Officer，首席信息官），這些CIO可能是IT出身，但是對(duì)于如何將底層數(shù)據(jù)、智能分析進(jìn)行融合，由于缺乏對(duì)工藝對(duì)象的了解，使得具備智能制造意義下信息化技能的人才極其缺乏。
（3）自動(dòng)化技能。自動(dòng)化銜接了機(jī)器控制與數(shù)據(jù)采集，但是自動(dòng)化在向更為智能的機(jī)器開(kāi)發(fā)時(shí)，需要基于PLCopen的標(biāo)準(zhǔn)化編程、OPC UA、機(jī)器人應(yīng)用與集成系統(tǒng)的規(guī)劃與開(kāi)發(fā)等技術(shù)人才。隨著機(jī)器的智能性、集成性的提高，對(duì)于自動(dòng)化本身的人才需求也與以往更加不同，對(duì)于軟件工程的能力，包括軟件開(kāi)發(fā)、軟件質(zhì)量與進(jìn)度控制這些綜合能力的要求較之以往更高。
3、融合性技能。技術(shù)的融合，包括OICT（Operational、Information、Communication、Technology的縮寫）的融合是一種趨勢(shì)，但是規(guī)劃與設(shè)計(jì)的全局性人才是缺乏的，這類人才需要具有統(tǒng)籌運(yùn)作與規(guī)劃的技能。
（1）項(xiàng)目規(guī)劃技能。這項(xiàng)技能要求懂得精益生產(chǎn)，了解生產(chǎn)過(guò)程與工藝，能夠?qū)⑿畔⑼ㄟ^(guò)組織分類來(lái)設(shè)定企業(yè)的制造目標(biāo)，并能夠統(tǒng)籌自動(dòng)化、信息化與通信規(guī)劃流程、制定執(zhí)行路線圖，推動(dòng)項(xiàng)目的進(jìn)度并持續(xù)推進(jìn)設(shè)計(jì)的改善。
（2）資源整合技能。整合技能包括內(nèi)部各個(gè)部門之間的溝通、外部力量的協(xié)調(diào)，類似于一個(gè)中央節(jié)點(diǎn)來(lái)協(xié)調(diào)各方，對(duì)各方設(shè)定目標(biāo)、提出需求，并定義標(biāo)準(zhǔn)接口，設(shè)計(jì)流程與檢查，以及進(jìn)行階段性的目標(biāo)監(jiān)視。
（3）結(jié)構(gòu)化思維與思維完整性技能。與所有的創(chuàng)新一樣，智能制造的創(chuàng)新也不是大腦靈光一現(xiàn)的結(jié)果。創(chuàng)新需要系統(tǒng)性的思維，需要在一個(gè)問(wèn)題中能夠按照邏輯順序?qū)⒖赡軡摬氐膯?wèn)題進(jìn)行結(jié)構(gòu)化的規(guī)劃，包括對(duì)問(wèn)題的結(jié)構(gòu)化思考、策略性思考，而這需要具備標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化思想，以及完整性思考的能力。
三、智能制造人才困境與發(fā)展建議
根據(jù)教育部官網(wǎng)2012～2014年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)測(cè)算，2014年度，我國(guó)十大重點(diǎn)制造領(lǐng)域年度人才總?cè)笨诖致怨烙?jì)在50萬(wàn)人左右。其中，高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人、農(nóng)機(jī)裝備、節(jié)能與新能源汽車三大智能制造領(lǐng)域人才缺口共計(jì)25.5萬(wàn)人左右。（圖2）
《世界經(jīng)理人》雜志2015年公布的《中國(guó)制造企業(yè)智能制造現(xiàn)狀報(bào)告》顯示，有近三成被訪企業(yè)認(rèn)為，使用智能設(shè)備生產(chǎn)的最大難題是人才，越來(lái)越多企業(yè)面臨“設(shè)備易得、人才難求”的尷尬局面。人社部的勞動(dòng)力市場(chǎng)供需數(shù)據(jù)亦能說(shuō)明我國(guó)技工的緊缺現(xiàn)象，數(shù)據(jù)顯示，近幾年我國(guó)技能勞動(dòng)者的求人倍率一直在1.5∶1（1.5個(gè)崗位對(duì)應(yīng)1個(gè)求職者）以上，高級(jí)技工的求人倍率更是達(dá)到2∶1以上的水平。
目前，智能制造人才除了在盜可洗嬖誥藪筧笨冢在技能上亦與發(fā)達(dá)國(guó)家相去甚遠(yuǎn)。以機(jī)器人行業(yè)為例，2013年我國(guó)就已超越日本成為全球最大的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用市場(chǎng)，2014年我國(guó)共銷售工業(yè)機(jī)器人5.6萬(wàn)臺(tái)，2015年6.42萬(wàn)臺(tái)，但多以三軸、四軸低端機(jī)器人為主，五軸、六軸等高端機(jī)器人較少，且關(guān)鍵零部件，如控制器、減速機(jī)、伺服電機(jī)等主要依靠進(jìn)口。
人才的缺失極大地制約了智能制造的推進(jìn)與發(fā)展，造成這種現(xiàn)象的主要原因有：
（一）缺乏能促進(jìn)職業(yè)能力持續(xù)積累的人才培養(yǎng)體系。智能制造所需要的高度復(fù)合型人才的供給，需要一種能促進(jìn)職業(yè)能力持續(xù)積累的人才培養(yǎng)體系。目前，我國(guó)的職業(yè)教育體系有完備的中等職業(yè)教育、高等職業(yè)教育，如果一批本科院校能順利向技術(shù)應(yīng)用型轉(zhuǎn)換，我們還將擁有規(guī)模較大的技術(shù)應(yīng)用型本科教育。同時(shí)，專業(yè)學(xué)位教育隨著多元化學(xué)位制度改革的順利進(jìn)行，在人才培養(yǎng)中發(fā)揮的作用也將越來(lái)越強(qiáng)。但問(wèn)題是，各個(gè)階段的職業(yè)教育相互割裂，其關(guān)系更多的只是學(xué)制關(guān)聯(lián)，而非課程關(guān)聯(lián)。雖然許多省市推出了中高職銜接甚至是中本銜接項(xiàng)目，但這種銜接也更多地只是為了解決職業(yè)院校的招生問(wèn)題，它們往往只是在現(xiàn)有課程框架下對(duì)課程體系做些整合，以提高人才培養(yǎng)效益，并沒(méi)有系統(tǒng)探索這種框架在新的人才培養(yǎng)體系中的功能。
（二）缺乏基于職業(yè)能力開(kāi)發(fā)的課程體系與組織方法。任何人才的培養(yǎng)最終都要依托課程設(shè)置。當(dāng)前，既有職業(yè)院校的課程體系仍以應(yīng)用系統(tǒng)的學(xué)科知識(shí)架構(gòu)為主，且專業(yè)區(qū)分過(guò)于細(xì)化，跨學(xué)科的課程體系相對(duì)缺乏，造成懂信息化的不懂智能化，懂智能化的又不懂制造技術(shù)等，因而跟不上智能制造實(shí)踐的發(fā)展需求。職業(yè)能力課程標(biāo)準(zhǔn)體系是智能制造人才培養(yǎng)體系有效運(yùn)行的前提，只有設(shè)計(jì)直接針對(duì)基于實(shí)際工作職業(yè)能力的課程體系，才能保障智能制造意義上的人才供給。這就涉及到基于實(shí)際工作的職業(yè)能力開(kāi)發(fā)及課程組織問(wèn)題，這也是課程體系開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如果缺乏有效解決這一問(wèn)題的方法，智能制造職業(yè)能力的培養(yǎng)就只能停留在概念或理想階段。
（三）缺乏基于深度校企合作的工藝傳承模式。目前，智能制造最具代表性的國(guó)家是德國(guó)、日本和美國(guó)。美國(guó)的制造業(yè)主要靠基礎(chǔ)研究的重大突破作支撐，德國(guó)和日本的制造業(yè)則主要靠精湛的工藝與工藝創(chuàng)新作支撐。從我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展軌跡來(lái)看，短期內(nèi)期望通過(guò)基礎(chǔ)研究的重大突破來(lái)提升競(jìng)爭(zhēng)力不太現(xiàn)實(shí)，較為可靠的路徑是工藝層面的突破。無(wú)論德國(guó)還是日本，之所以擁有大量技術(shù)精湛的工匠，能在工藝領(lǐng)域有重大創(chuàng)新，關(guān)鍵在于其技術(shù)技能人才培養(yǎng)都有著企業(yè)的成功介入，而且這種介入不是表層的校企合作，而是有著企業(yè)內(nèi)穩(wěn)定的師徒關(guān)系作保障。正是這種師徒關(guān)系，使其技術(shù)技能人才能獲得大量企業(yè)技術(shù)專家的支持，并通過(guò)師徒傳承持續(xù)地在某技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行鉆研，最終取得突破。目前，我國(guó)院校職業(yè)教育只能教給學(xué)生普通的技術(shù)知識(shí)，這種技術(shù)知識(shí)對(duì)于維持處于粗放型階段的企業(yè)運(yùn)行是可行的，但對(duì)定位于高技術(shù)的企業(yè)來(lái)說(shuō)就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了，對(duì)于從事智能制造的企業(yè)來(lái)說(shuō)更顯無(wú)力。
針對(duì)以上問(wèn)題，建議如下：
（一）深化“專業(yè)能力”和“通用能力”兼具的人才培養(yǎng)體系。智能制造對(duì)人才的專業(yè)能力無(wú)疑提出了更高的要求。技術(shù)的日趨復(fù)雜和精密，專業(yè)化程度越來(lái)越高，無(wú)扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)則無(wú)法滿足崗位需要。為提高專業(yè)能力，需要加大專業(yè)訓(xùn)練的強(qiáng)度，增加專業(yè)知識(shí)的深度，在大學(xué)階段就強(qiáng)化學(xué)生在校項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)以及企業(yè)實(shí)習(xí)經(jīng)歷。除了專業(yè)能力，綜合能力或通用能力也很重要。通用能力如溝通表達(dá)能力、自我管理能力、邏輯思維能力、問(wèn)題解決能力、學(xué)習(xí)能力等，至為關(guān)鍵。優(yōu)秀的個(gè)人素養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)，也是人才持續(xù)發(fā)展的重要因素。德國(guó)慕尼黑工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程系的社會(huì)軟技能培訓(xùn)提供了一個(gè)通用能力培養(yǎng)的范例。除了在學(xué)士學(xué)位課程和碩士學(xué)位課程中分別設(shè)置有兩學(xué)期和一學(xué)期的軟技能模塊，該系還成立了社會(huì)能力與管理培訓(xùn)中心、關(guān)鍵能力中心等專門的機(jī)構(gòu)，并開(kāi)設(shè)超越工程學(xué)科本身的職業(yè)技能主題工作坊。社會(huì)能力和管理培訓(xùn)中心的目標(biāo)是增加本系學(xué)生除工程學(xué)科之外的各種技能。該中心的教學(xué)主題覆蓋了社交途徑、問(wèn)題方法和管理培訓(xùn)等方面，具體包括團(tuán)隊(duì)和項(xiàng)目工作能力、解決問(wèn)題的能力、創(chuàng)造力、肢體語(yǔ)言和領(lǐng)導(dǎo)能力、自我反思能力等。關(guān)鍵能力中心通過(guò)塑造高水平的課程，旨在為學(xué)生提供職業(yè)技能以及所需要的其他能力資質(zhì)，并充分滿足以服務(wù)和效率為導(dǎo)向的社會(huì)需要。
（二）開(kāi)發(fā)“工作系統(tǒng)分析”與“職業(yè)能力研究”相結(jié)合的課程體系。適應(yīng)智能制造職業(yè)能力開(kāi)發(fā)的課程體系，必須按照職業(yè)教育課程開(kāi)發(fā)原理，找到適合職業(yè)能力開(kāi)發(fā)與課程框架的正確方法，否則很容易滑入偏向理論知識(shí)的學(xué)科課程體系中，從而培養(yǎng)不出技術(shù)應(yīng)用型人才。這種課程開(kāi)發(fā)方法應(yīng)當(dāng)朝兩個(gè)方向進(jìn)行研究：一是工作系統(tǒng)分析。這種方法不是把個(gè)體要執(zhí)行的局部任務(wù)作為分析單元，而是把個(gè)體要完成的一個(gè)完整的工作系統(tǒng)作為分析單元，從而避免因任務(wù)的片段化而無(wú)法獲得整體能力的問(wèn)題；二是職業(yè)能力研究。智能制造系統(tǒng)對(duì)職業(yè)能力的要求是深層多樣的，要開(kāi)發(fā)出這種反映個(gè)體工作實(shí)際的能力標(biāo)準(zhǔn)，有必要在工作系統(tǒng)分析能力的基礎(chǔ)上輔以職業(yè)能力研究。這種職業(yè)能力研究還應(yīng)當(dāng)建立在工作模式研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合心理學(xué)等學(xué)科挖掘智能制造所需要的職業(yè)能力。
（三）構(gòu)建基于深度校企合作的高端現(xiàn)代學(xué)徒制。智能制造人才的培養(yǎng)必須有企業(yè)的深度介入，這需要在一貫制培養(yǎng)體系設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步構(gòu)建現(xiàn)代學(xué)徒制的人才培養(yǎng)方法。現(xiàn)代學(xué)徒制需要考慮以下三個(gè)方面的問(wèn)題：（1）解決社會(huì)青年的就業(yè)問(wèn)題；（2）培養(yǎng)技術(shù)精湛的技術(shù)技能型人才；（3）通過(guò)師徒之間技術(shù)的傳承與長(zhǎng)期積累實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新。學(xué)校職業(yè)教育盡管存在許多優(yōu)勢(shì)，但它也只能讓學(xué)生獲得基礎(chǔ)性的技術(shù)知識(shí)，無(wú)法讓學(xué)生獲得精深的技術(shù)知識(shí)，技術(shù)精湛并能實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的人才培養(yǎng)體系離不開(kāi)現(xiàn)代學(xué)徒制。
四、結(jié)論
綜上所述，以智能制造櫬表的新科技革命在有望促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、改善人類生活品質(zhì)的同時(shí)，對(duì)人才技能的培養(yǎng)也產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。在智能制造過(guò)程中，從業(yè)人員將扮演規(guī)劃者、協(xié)調(diào)者、評(píng)估者、決策者等多個(gè)角色，不僅需要懂得管理、研發(fā)與創(chuàng)新，還需要熟悉機(jī)械、電子、通信、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域，不僅需要承擔(dān)起智能設(shè)備的設(shè)計(jì)、安裝、改裝、保養(yǎng)工作，還需要對(duì)相關(guān)信息物理系統(tǒng)、新型網(wǎng)絡(luò)組件進(jìn)行維護(hù)，并對(duì)生產(chǎn)設(shè)備模式、框架結(jié)構(gòu)、規(guī)章條款、研發(fā)設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷優(yōu)化，這些都對(duì)從業(yè)人員提出了更多更高的技能性要求。智能制造人才的培養(yǎng)，需要我們對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行深入、系統(tǒng)的研究，這是一個(gè)龐大的工程，需要做好頂層設(shè)計(jì)，并采取果斷行動(dòng)。
主要參考文獻(xiàn)：
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一、規(guī)模
按規(guī)模大小FMS可分為如下4類：
1.柔性制造單元(FMC)
FMC的問(wèn)世并在生產(chǎn)中使用約比FMS晚6~8年，它是由1~2臺(tái)加工中心、工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床及物料運(yùn)送存貯設(shè)備構(gòu)成，具有適應(yīng)加工多品種產(chǎn)品的靈活性。FMC可視為一個(gè)規(guī)模最小的FMS，是FMS向廉價(jià)化及小型化方向發(fā)展和一種產(chǎn)物，其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)單機(jī)柔性化及自動(dòng)化，迄今已進(jìn)入普及應(yīng)用階段。
2.柔性制造系統(tǒng)(FMS)
通常包括4臺(tái)或更多臺(tái)全自動(dòng)數(shù)控機(jī)床(加工中心與車削中心等)，由集中的控制系統(tǒng)及物料搬運(yùn)系統(tǒng)連接起來(lái)，可在不停機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量的加工及管理。
3.柔性制造線(FML)
它是處于單一或少品種大批量非柔性自動(dòng)線與中小批量多品種FMS之間的生產(chǎn)線。其加工設(shè)備可以是通用的加工中心、CNC機(jī)床；亦可采用專用機(jī)床或NC專用機(jī)床，對(duì)物料搬運(yùn)系統(tǒng)柔性的要求低于FMS，但生產(chǎn)率更高。它是以離散型生產(chǎn)中的柔性制造系統(tǒng)和連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中的分散型控制系統(tǒng)(DCS)為代表，其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線柔性化及自動(dòng)化，其技術(shù)已日臻成熟，迄今已進(jìn)入實(shí)用化階段。
4.柔性制造工廠(FMF)
FMF是將多條FMS連接起來(lái)，配以自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)系，采用從訂貨、設(shè)計(jì)、加工、裝配、檢驗(yàn)、運(yùn)送至發(fā)貨的完整FMS。它包括了CAD/CAM，并使計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)投入實(shí)際，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)柔性化及自動(dòng)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全廠范圍的生產(chǎn)管理、產(chǎn)品加工及物料貯運(yùn)進(jìn)程的全盤化。FMF是自動(dòng)化生產(chǎn)的最高水平，反映出世界上最先進(jìn)的自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)。它是將制造、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及經(jīng)營(yíng)管理的自動(dòng)化連成一個(gè)整體，以信息流控制物質(zhì)流的智能制造系統(tǒng)(IMS)為代表，其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)工廠柔性化及自動(dòng)化。
二、關(guān)鍵技術(shù)
1.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
未來(lái)CAD技術(shù)發(fā)展將會(huì)引入專家系統(tǒng)，使之具有智能化，可處理各種復(fù)雜的問(wèn)題。當(dāng)前設(shè)計(jì)技術(shù)最新的一個(gè)突破是光敏立體成形技術(shù)，該項(xiàng)新技術(shù)是直接利用CAD數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制的激光掃描系統(tǒng)，將三維數(shù)字模型分成若干層二維片狀圖形，并按二維片狀圖形對(duì)池內(nèi)的光敏樹(shù)脂液面進(jìn)行光學(xué)掃描，被掃描到的液面則變成固化塑料，如此循環(huán)操作，逐層掃描成形，并自動(dòng)地將分層成形的各片狀固化塑料粘合在一起，僅需確定數(shù)據(jù)，數(shù)小時(shí)內(nèi)便可制出精確的原型。它有助于加快開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品和研制新結(jié)構(gòu)的速度。
2.模糊控制技術(shù)
模糊數(shù)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用是模糊控制器。最近開(kāi)發(fā)出的高性能模糊控制器具有自學(xué)習(xí)功能，可在控制過(guò)程中不斷獲取新的信息并自動(dòng)地對(duì)控制量作調(diào)整，使系統(tǒng)性能大為改善，其中尤其以基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)方法更引起人們極大的關(guān)注。
3.人工智能、專家系統(tǒng)及智能傳感器技術(shù)
迄今，F(xiàn)MS中所采用的人工智能大多指基于規(guī)則的專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)利用專家知識(shí)和推理規(guī)則進(jìn)行推理，求解各類問(wèn)題(如解釋、預(yù)測(cè)、診斷、查找故障、設(shè)計(jì)、計(jì)劃、監(jiān)視、修復(fù)、命令及控制等)。由于專家系統(tǒng)能簡(jiǎn)便地將各種事實(shí)及經(jīng)驗(yàn)證過(guò)的理論與通過(guò)經(jīng)驗(yàn)獲得的知識(shí)相結(jié)合，因而專家系統(tǒng)為FMS的諸方面工作增強(qiáng)了柔性。展望未來(lái)，以知識(shí)密集為特征，以知識(shí)處理為手段的人工智能(包括專家系統(tǒng))技術(shù)必將在FMS(尤其智能型)中起著關(guān)鍵性的作用。人工智能在未來(lái)FMS中將發(fā)揮日趨重要的作用。目前用于FMS中的各種技術(shù)，預(yù)計(jì)最有發(fā)展前途的仍是人工智能。預(yù)計(jì)到21世紀(jì)初，人工智能在FMS中的應(yīng)用規(guī)模將要比目前大4倍。智能制造技術(shù)(IMT)旨在將人工智能融入制造過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)，借助模擬專家的智能活動(dòng)，取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動(dòng)。在制造過(guò)程，系統(tǒng)能自動(dòng)監(jiān)測(cè)其運(yùn)行狀態(tài)，在受到外界或內(nèi)部激勵(lì)時(shí)能自動(dòng)調(diào)節(jié)其參數(shù)，以達(dá)到最佳工作狀態(tài)，具備自組織能力。故IMT被稱為未來(lái)21世紀(jì)的制造技術(shù)。對(duì)未來(lái)智能化FMS具有重要意義的一個(gè)正在急速發(fā)展的領(lǐng)域是智能傳感器技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)是伴隨計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和人工智能而產(chǎn)生的，它使傳感器具有內(nèi)在的“決策”功能。
4.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)是模擬智能生物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)信息進(jìn)行并行處理的一種方法。故人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也就是一種人工智能工具。在自動(dòng)控制領(lǐng)域，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不久將并列于專家系統(tǒng)和模糊控制系統(tǒng)，成為現(xiàn)代自支化系統(tǒng)中的一個(gè)組成部分。
三、發(fā)展趨勢(shì)
1.FMC將成為發(fā)展和應(yīng)用的熱門技術(shù)
這是因?yàn)镕MC的投資比FMS少得多而經(jīng)濟(jì)效益相接近，更適用于財(cái)力有限的中小型企業(yè)。目前國(guó)外眾多廠家將FMC列為發(fā)展之重。
2.發(fā)展效率更高的FML
多品種大批量的生產(chǎn)企業(yè)如汽車及拖拉機(jī)等工廠對(duì)FML的需求引起了FMS制造廠的極大關(guān)注。采用價(jià)格低廉的專用數(shù)控機(jī)床替代通用的加工中心將是FML的發(fā)展趨勢(shì)。
3.朝多功能方向發(fā)展
政策推動(dòng)制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)
目前，在《中國(guó)制造2025》、《關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見(jiàn)》等國(guó)家戰(zhàn)略的指導(dǎo)之下，智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目穩(wěn)步實(shí)施，以數(shù)字化、智能化、綠色化為主要生產(chǎn)模式的變革持續(xù)推進(jìn)，智能制造已成為傳統(tǒng)制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要抓手。
企業(yè)如何借助智能制造的東風(fēng)實(shí)現(xiàn)自身的變革創(chuàng)新？將生產(chǎn)自動(dòng)化與工藝緊密結(jié)合對(duì)企業(yè)進(jìn)行自動(dòng)化改造，降低用工成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益將成為發(fā)展重點(diǎn)。另外，探索建立數(shù)字化/智能工廠，提高柔性制造和快速響應(yīng)用戶個(gè)性化需求的能力也顯得著實(shí)必要。
工業(yè)和信息化部裝備司調(diào)研員張榮瀚表示，近年來(lái)我國(guó)在推進(jìn)智能制造方面取得了多項(xiàng)成績(jī)：一是智能制造關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)重要突破，高檔數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、智能儀器儀表、增材制造裝備等領(lǐng)域快速發(fā)展；二是信息通信技術(shù)與制造業(yè)加速融合，網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、大規(guī)模個(gè)性化定制、遠(yuǎn)程運(yùn)維等新模式不斷涌現(xiàn)；三是企業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)裝配、流程管理、物流、倉(cāng)儲(chǔ)、能源管理等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的智能化水平不斷提升；四是智能制造基本標(biāo)準(zhǔn)體系初步構(gòu)建，人才培育長(zhǎng)足進(jìn)步，一批系統(tǒng)集成商孕育成型。
隨著頂層設(shè)計(jì)的日趨完善以及智能制造模式的深入實(shí)踐，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的支撐作用顯得愈發(fā)明顯和重要。與此同時(shí)，這些新興技術(shù)的涌現(xiàn)也為實(shí)現(xiàn)智能制造規(guī)劃和制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)提供了助力。
技術(shù)驅(qū)動(dòng)行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展
在論壇上，來(lái)自施耐德電氣（中國(guó)）有限公司、北京航天智造科技發(fā)展有限公司、中航工業(yè)精益六西格瑪研究所、浪潮國(guó)際、數(shù)之聯(lián)、軟通動(dòng)力信息技術(shù)（集團(tuán)）有限公司、智能云科、波鴻集團(tuán)的高管和專家，分別就智能制造的綜合解決方案、云計(jì)算與智能制造、智能制造的生態(tài)系統(tǒng)、精益生產(chǎn)與智能制造、核心制造技術(shù)突破等主題發(fā)表了演講。
北京航天智造科技發(fā)展有限公司副總裁王永峰提到，航天科工打造了“航天云網(wǎng)”平臺(tái)，并首先在業(yè)內(nèi)提出了“云制造”模式。“云制造”本身是通過(guò)打造一個(gè)云端的平臺(tái)，以云端的工具，包括供應(yīng)鏈、營(yíng)銷鏈、服務(wù)鏈等等，把線下傳統(tǒng)企業(yè)通過(guò)虛擬化方式集中在云端，把能力和資源聚集起來(lái)，通過(guò)交易、協(xié)同設(shè)計(jì)、協(xié)同生產(chǎn)，把不同的企業(yè)資源和能力組織起來(lái)協(xié)同起來(lái)。
就如王永峰在接受《中國(guó)信息化周報(bào)》記者采訪時(shí)所說(shuō)的那樣，在經(jīng)濟(jì)下行壓力加大之下，企業(yè)面臨巨大的成本壓力。此時(shí)，進(jìn)行生產(chǎn)模式的輕量化改造是實(shí)現(xiàn)智能制造的有效途徑。把異類異構(gòu)的資源和能力通過(guò)各種網(wǎng)絡(luò)在云端進(jìn)行聚集，從而打造一個(gè)行業(yè)內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)。
另外，中航工業(yè)精益六西格瑪研究所副總工程師孟菖認(rèn)為精益生產(chǎn)和人在智能制造建設(shè)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。他提出，可以將智能制造拆開(kāi)來(lái)解釋：第一是制造，首先是制造型企業(yè)才談制造；第二是能制造，能制造、會(huì)制造，優(yōu)秀制造，最后才可以實(shí)現(xiàn)智能制造。這個(gè)過(guò)程其實(shí)類似于企業(yè)的精益化生產(chǎn)模式。
在圓桌論壇環(huán)節(jié)，施耐德電氣（中國(guó)）有限公司工業(yè)事業(yè)部OEM副總裁龐邢健、軟通動(dòng)力信息技術(shù)（集團(tuán)）有限公司副總裁季獻(xiàn)忠、數(shù)之聯(lián)CTO 方育柯博士、成飛公司數(shù)控加工廠副廠長(zhǎng)宋智勇等嘉賓，就如何應(yīng)對(duì)和抓住智能制造帶來(lái)的挑戰(zhàn)與機(jī)遇的話題，結(jié)合各自所在的領(lǐng)域發(fā)表了各自的看法，并就四川省發(fā)展智能制造業(yè)給出了各自的建議。
搶占西部智能制造高地
四川作為國(guó)家布局的重要電子信息產(chǎn)業(yè)基地，軍事電子裝備整體實(shí)力居全國(guó)第一，信息安全產(chǎn)業(yè)總量居全國(guó)第二，微型計(jì)算機(jī)產(chǎn)量占全國(guó)20%以上，航空電子、平板顯示、衛(wèi)星應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等方面整體實(shí)力均名列全國(guó)前茅。
張榮瀚表示：“今天我們選擇在成都舉辦這次以智能制造創(chuàng)新合作為主要議題的論壇，探討智能制造的發(fā)展戰(zhàn)略、制造模式的變革，分享智能制造的用戶經(jīng)驗(yàn)，對(duì)推進(jìn)四川省乃至全國(guó)智能制造發(fā)展都很有意義，希望能夠以本次會(huì)議為契機(jī)，上下游深度結(jié)合，以產(chǎn)業(yè)鏈的方式共同推進(jìn)智能制造，加強(qiáng)統(tǒng)籌謀劃、協(xié)同攻關(guān)、共同推進(jìn)智能制造業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型，助力制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的貫徹實(shí)施。”
本屆工博會(huì)設(shè)置數(shù)控機(jī)床與金屬加工展、工業(yè)自動(dòng)化展、新能源與電力電工展、信息與通信技術(shù)應(yīng)用展、工業(yè)環(huán)保技術(shù)與設(shè)備展、機(jī)器人展、節(jié)能與新能源汽車展、科技創(chuàng)新展和航空航天技術(shù)展等9個(gè)專業(yè)展。九大專業(yè)展均瞄準(zhǔn)《中國(guó)制造2025》戰(zhàn)略，聚焦制造業(yè)智能化升級(jí)。5天的展覽充分地展示了我國(guó)智能制造的最新成果、科技實(shí)力、創(chuàng)新趨勢(shì)，發(fā)展的戰(zhàn)略走向，工信部確定的2015年“智能制造”46個(gè)試點(diǎn)示范項(xiàng)目也集體亮相。我國(guó)業(yè)已形成了走向高端制造的廣泛的堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為實(shí)施《中國(guó)制造2025》準(zhǔn)備了條件。
機(jī)器人，智能制造的好幫手
本屆展會(huì)人氣最旺的當(dāng)屬機(jī)器人展區(qū)，走進(jìn)展區(qū)，各式各樣的機(jī)械臂令人眼花繚亂。
會(huì)跳勁舞，能和太極高手互練推手，新松公司機(jī)器人的展臺(tái)前，幾個(gè)小小個(gè)頭、藍(lán)白相間的機(jī)器人被觀眾們團(tuán)團(tuán)圍住，這就是11月3日工博會(huì)上的新產(chǎn)品――柔性多關(guān)節(jié)機(jī)器人。這款柔性多關(guān)節(jié)機(jī)器人是國(guó)內(nèi)首臺(tái)7自由度協(xié)作機(jī)器人，具備快速配置、牽引示教、視覺(jué)引導(dǎo)、碰撞檢測(cè)等功能，具備高負(fù)載及低成本的有力優(yōu)勢(shì)，滿足用戶對(duì)于投資回報(bào)周期短及機(jī)器人產(chǎn)品安全性、靈活性及人機(jī)協(xié)作性方面的需求。它特別適用于布局緊湊、精準(zhǔn)度高的柔性化生產(chǎn)線，滿足精密裝配、產(chǎn)品包裝、打磨、檢測(cè)、機(jī)床上下料等工業(yè)操作需要。相較于市場(chǎng)上出現(xiàn)的同類七自由度協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品，基于自主研發(fā)技術(shù)，新松七自由度協(xié)作機(jī)器人在負(fù)載或成本上都優(yōu)于同類產(chǎn)品。不同于其他公司采用大量傳感器，該款機(jī)器人采用了獨(dú)創(chuàng)的“柔順系統(tǒng)”技術(shù)，讓機(jī)器人具有“看、聽(tīng)、觸”等感知功能。會(huì)上，新松柔性多關(guān)節(jié)機(jī)器人巧妙地與舞臺(tái)演員互動(dòng)表演了炫酷的機(jī)器人舞蹈以及柔美的中國(guó)太極等節(jié)目，將新品高靈活度、高精確度和高安全性的產(chǎn)品特征詮釋得淋漓盡致。這種高靈活度、精確度和安全性的產(chǎn)品特征，將開(kāi)拓全新的工業(yè)生產(chǎn)方式，引領(lǐng)人機(jī)協(xié)作的發(fā)展。
還有工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的老牌企業(yè)，ABB這次重點(diǎn)展出了面向不同行業(yè)的多款機(jī)器人自動(dòng)化應(yīng)用系統(tǒng)，包括人機(jī)協(xié)作裝配、IRB360高速分揀、IRB6700機(jī)器人智能拆碼垛、新一代大型機(jī)器人IRB6700的點(diǎn)焊應(yīng)用、IRB120智能激光雕刻站、IRB1200雙機(jī)協(xié)同飛車工作站和IRB8700超柔性化白車身解決方案等10套機(jī)器人自動(dòng)化解決方案。
除了這些，展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)我們還能看到可以在高空進(jìn)行涂裝作業(yè)的會(huì)爬墻的機(jī)器人;可以下水的機(jī)器人;可以拋光精細(xì)材料的機(jī)器人;可以做冰淇淋、沖咖啡的萌萌的機(jī)器人;還有可以翻轉(zhuǎn)車身的巨大機(jī)械手臂，也有進(jìn)行手表機(jī)芯裝配的的愛(ài)普生機(jī)器人;可以下棋，可以舞龍……不禁讓人感慨：機(jī)器人似乎已經(jīng)無(wú)所不能了。
事實(shí)上，近十年確實(shí)是機(jī)器人飛速發(fā)展的時(shí)期，尤其是工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)用，極大地改變了原有的生產(chǎn)制造模式。筆者從第四屆中國(guó)工業(yè)機(jī)器人高峰論壇上獲悉，2014年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人銷售量達(dá)到45000臺(tái)，已超過(guò)日本成為全球最大的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)，目前，隨著人力成本不斷上升，產(chǎn)業(yè)升級(jí)訴求日趨強(qiáng)烈，未來(lái)幾年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)仍將保持20%-25%的年均增長(zhǎng)率。據(jù)了解，中國(guó)機(jī)器人生產(chǎn)70%來(lái)自上海。
但從工業(yè)機(jī)器人使用密度來(lái)看，中國(guó)市場(chǎng)仍然擁有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)數(shù)據(jù)顯示，2014年我國(guó)每萬(wàn)名產(chǎn)業(yè)工人所擁有的機(jī)器人數(shù)量?jī)H有36臺(tái)，低于世界平均水平（66臺(tái)），更是遠(yuǎn)低于自動(dòng)化程度較高的韓國(guó)（478臺(tái)）、日本（314臺(tái)）和德國(guó)（292臺(tái)）。而我國(guó)一些規(guī)模采用工業(yè)機(jī)器人的企業(yè)表示，使用工業(yè)機(jī)器人的成本正在逐年下降，正在接近一個(gè)關(guān)鍵的“拐點(diǎn)”，也就是將低于日益增長(zhǎng)的人力資源成本。實(shí)際上，這個(gè)門檻在美國(guó)、日本和歐洲的汽車行業(yè)已經(jīng)被跨過(guò)，使用機(jī)器人進(jìn)行點(diǎn)焊的每小時(shí)成本為8美元，人工成本則是25美元。
一兩年前，提起機(jī)器人，人們腦海中最先出現(xiàn)的還是那些巨型機(jī)械手和超級(jí)計(jì)算機(jī)，前者拓展了人的肌肉能力，體現(xiàn)在高端裝備領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了高負(fù)載、高精度;后者更是延伸了人腦，實(shí)現(xiàn)了高速度、高頻次的運(yùn)算。但是機(jī)器人發(fā)展到今天，已經(jīng)到了重新定義的時(shí)候，機(jī)器人不僅是高端裝備和人的肌肉能力的延伸，還有可能擁有人類的感知和思維，可以應(yīng)用到更多領(lǐng)域，這成為現(xiàn)代機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新方向。 新松機(jī)器人總裁曲道奎博士表示：“未來(lái)機(jī)器人將成為人類的伙伴”。也就是說(shuō)，在與IT技術(shù)、大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、人工智能等深度結(jié)合后，機(jī)器人開(kāi)始從機(jī)器走入“人”的時(shí)代，開(kāi)始具有感知、思維和人的智慧，變得更加靈活、靈巧，具有更強(qiáng)的自主能力和環(huán)境適應(yīng)能力。在智能制造的轉(zhuǎn)型升級(jí)中，機(jī)器人“能力”的提升，將使制造精度，制造成本，制造方式產(chǎn)生巨大的變化。
集成，直擊智能制造“最后一公里”
當(dāng)然，使用機(jī)器人并不能代表智能制造的全部，只能說(shuō)是一種體現(xiàn)。智能制造是一個(gè)高度協(xié)作的系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)智能制造，必須突破“集成”這道坎。而這又離不開(kāi)互聯(lián)、數(shù)據(jù)、這樣的基礎(chǔ)，缺乏生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)積累、設(shè)備間數(shù)據(jù)接口不統(tǒng)一，都是“集成”的障礙。
智能制造必須把設(shè)備、生產(chǎn)線、工廠、供應(yīng)商、產(chǎn)品、客戶“互聯(lián)”在一起;當(dāng)傳感器無(wú)處不在、智能設(shè)備無(wú)處不在、智能終端無(wú)處不在，也就意味著“數(shù)據(jù)”無(wú)處不在;而智能制造，必將是將無(wú)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“集成”為一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)，使得人與人、人與機(jī)器，機(jī)器與機(jī)器，服務(wù)與服務(wù)之間能夠互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)橫向、縱向、端對(duì)端的高度集成。這樣的集成，不再是簡(jiǎn)單的自動(dòng)化，而是可以依據(jù)海量的數(shù)據(jù)積累進(jìn)行判斷，從而實(shí)現(xiàn)更柔性、更高效、更節(jié)能的生產(chǎn)制造。
在本次展會(huì)上，我們看到了大量的傳感設(shè)備、遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備、通信設(shè)備，而更引人矚目的是各種集成商，他們展示的整體解決方案，正突破一個(gè)個(gè)障礙，直擊智能制造的“最后一公里”。
黃河旋風(fēng)全資子公司明匠智能在工博會(huì)上首發(fā)了“牛頓1.0”操作系統(tǒng)。據(jù)悉，該系統(tǒng)是基于ARM處理器和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的智能采集平臺(tái)，支持西門子、三菱、臺(tái)達(dá)等數(shù)十種PLC的采集，以及Fanuc、三菱、西門子840D等主流數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集，可將工業(yè)4.0項(xiàng)目的實(shí)施難度降低60%，維護(hù)成本降低90%;采用該系統(tǒng)，用戶只需簡(jiǎn)單配置即可按意愿去采集想要的數(shù)據(jù)，通過(guò)智能執(zhí)行制造系統(tǒng)（MES）算法處理，反作用于生產(chǎn)線，快速實(shí)現(xiàn)工業(yè)智能化生產(chǎn)。通俗說(shuō)，原本孤立的各類設(shè)備，可以借此開(kāi)始使用“同一種語(yǔ)言”，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，協(xié)作。數(shù)據(jù)是智能制造的基礎(chǔ)，但我國(guó)很多制造業(yè)企業(yè)或是缺乏各類數(shù)據(jù)的積累，或是將各類數(shù)據(jù)孤立，無(wú)法通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，更談不上預(yù)測(cè)，這有管理上的原因，也有技術(shù)以及設(shè)備的原因。通過(guò)信息化手段，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，打破管理壁壘，發(fā)揮基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的作用，是實(shí)現(xiàn)智能制造的必經(jīng)之路。
作為高校國(guó)企的華中數(shù)控，此次聯(lián)合勁勝精密演示了“智能化工廠”――3C鉆攻中心生產(chǎn)線。作為工信部2015智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目之一，該項(xiàng)目將建成基于國(guó)產(chǎn)數(shù)控裝備、國(guó)產(chǎn)機(jī)器人、國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)軟件的智能車間，并向整個(gè)3C行業(yè)進(jìn)行推廣應(yīng)用。公司介紹，參展的生產(chǎn)線采用華數(shù)608系列機(jī)器人，可實(shí)現(xiàn)四臺(tái)鉆攻中心之間的上下料工作，從而節(jié)約兩到三人的勞動(dòng)力;基于國(guó)產(chǎn)化裝備，該系統(tǒng)具有投入成本相對(duì)較低、成本回收較快、系統(tǒng)維護(hù)便捷等優(yōu)勢(shì)。據(jù)悉，該智能化生產(chǎn)線已裝配了勁勝精密的一個(gè)車間，并運(yùn)行良好，未來(lái)將在珠三角及全國(guó)進(jìn)行推廣、復(fù)制。資料顯示，華中數(shù)控還與大連機(jī)床合作，為其配套鉆攻中心數(shù)控系統(tǒng)數(shù)百套;并與比亞迪合作進(jìn)行小批量試用。
ABB面向汽車制造行業(yè)的IRB8700超柔性化白車身解決方案，由IRB8700工業(yè)機(jī)器人、柔性可編程定位器、物料搬運(yùn)導(dǎo)軌和機(jī)器人滾邊等通過(guò)平臺(tái)化、標(biāo)準(zhǔn)化模塊實(shí)現(xiàn)快速集成，能滿足多種車型在同一條生產(chǎn)線上組裝生產(chǎn)，幫助客戶以“柔性制造”滿足不斷加快的產(chǎn)品升級(jí)和千變?nèi)f化的市場(chǎng)需求。
西門子展示了實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化改造所需的四大支柱：數(shù)字化企業(yè)軟件套件、通訊解決方案、安全理念和解決方案以及數(shù)字化服務(wù)。一系列創(chuàng)新產(chǎn)品也亮相展臺(tái)，如控制元器件、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和人機(jī)界面新品等。
觀察這些集成商，他們很多原本就是智能設(shè)備的制造商，我國(guó)出現(xiàn)從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)型的契機(jī)，設(shè)備制造商也從制造轉(zhuǎn)向提供智能工廠建設(shè)或改造的整體解決方案，這一領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，必將印證和促進(jìn)我國(guó)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。
越智能，越綠色
在智能制造引發(fā)廣泛關(guān)注的同時(shí)，本屆工博會(huì)的另一主題“綠色”也是中國(guó)制造業(yè)未來(lái)的重要發(fā)展方向。綠色發(fā)展，作為基本方針被寫進(jìn)了《中國(guó)制造2025》，明確提出堅(jiān)持把可持續(xù)發(fā)展作為建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的重要著力點(diǎn)，加強(qiáng)節(jié)能環(huán)保技術(shù)、工藝、裝備推廣應(yīng)用，全面推行清潔生產(chǎn)。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，提高資源回收利用效率，構(gòu)建綠色制造體系，走生態(tài)文明的發(fā)展道路。
各式各樣的新能源汽車聚集一堂，作為“綠色”主題的代表引發(fā)了關(guān)注。然而對(duì)于制造業(yè)而言，“綠色制造”和“智能制造”一樣代表了未來(lái)的方向。一直以來(lái)，由于“綠色制造”帶來(lái)成本增加的問(wèn)題，削弱了企業(yè)對(duì)他的關(guān)注。但在今年的展會(huì)，我們不難發(fā)現(xiàn)，越是智能的生產(chǎn)線，也愈加“綠色”，幾乎每一個(gè)智能制造項(xiàng)目，都將能源利用率提升作為基本衡量指標(biāo)，綠色制造正從增加成本走向提升效益。
本屆工博會(huì)上，寶鋼攜其“熱軋智能車間項(xiàng)目”參展，堪稱傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)抓住智能制造機(jī)遇謀轉(zhuǎn)型的典范。據(jù)介紹，熱軋智能車間成功改造后，能源利用率提升5%，全自動(dòng)軋鋼率提升6%，質(zhì)量成本下降20%，勞動(dòng)效率提升10%，實(shí)現(xiàn)更安全，更高效，更環(huán)保的綠色制造目標(biāo)。
明匠智能展示了全國(guó)首條無(wú)人操控的柔性H型鋼焊接生產(chǎn)線，為國(guó)內(nèi)鋼構(gòu)行業(yè)發(fā)展提供了樣板模型。據(jù)悉，該條生產(chǎn)線能使生產(chǎn)效率提高20%以上，運(yùn)營(yíng)成本降低20%，產(chǎn)品研制周期縮短30%，產(chǎn)品不良品率降低30%，能源利用率提高10%。憑借接地氣的智能化工廠改造方案，明匠智能已成為美的、寶鋼、海爾、中國(guó)建筑等知名企業(yè)建立合作關(guān)系。
在本屆工博會(huì)上，有38個(gè)行業(yè)的46個(gè)智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目進(jìn)行集中展示。四川長(zhǎng)虹通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者與工廠的直接對(duì)接。消費(fèi)者可以按自身需求預(yù)先訂購(gòu)產(chǎn)品，工廠根據(jù)后端數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配生產(chǎn)，真正實(shí)現(xiàn)批量個(gè)性化訂制。根據(jù)顧客需求訂制的產(chǎn)品，將意味著零庫(kù)存，全銷售，各種原材料的浪費(fèi)被降到最低。
在智能制造的引領(lǐng)下，節(jié)能環(huán)保技術(shù)將被嵌入其中，可以極大提高制造業(yè)資源利用效率;大幅降低能耗、物耗和水耗水平。數(shù)據(jù)信息的完善，“物聯(lián)”的強(qiáng)化，將有利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期綠色管理，有利于構(gòu)建高效、清潔、低碳、循環(huán)的綠色制造體系。
【關(guān)鍵詞】AGV小車；智能制造；IO接口；標(biāo)準(zhǔn)化
在高新技術(shù)快速發(fā)展的背景下，智能制造生產(chǎn)線的管理更加嚴(yán)格，同時(shí)對(duì)控制要求越來(lái)越高。智能制造設(shè)備以及相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸都需要標(biāo)準(zhǔn)化的管理。AGV物流小車就是智能控制設(shè)備的一種，其廣泛應(yīng)用于智能制造生產(chǎn)線的下料和產(chǎn)品運(yùn)輸環(huán)節(jié)。該物流小車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠自動(dòng)巡航，同時(shí)具備自動(dòng)運(yùn)料上料，產(chǎn)品入庫(kù)運(yùn)輸?shù)裙δ埽哂休^高的應(yīng)用價(jià)值。隨著生產(chǎn)制造向智能化和標(biāo)準(zhǔn)化的方向邁進(jìn)，提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，完善管理標(biāo)準(zhǔn)，推進(jìn)智能制造標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)、標(biāo)準(zhǔn)化管理提升，推動(dòng)智能制造持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
1AGV物流小車的結(jié)構(gòu)
AGV物流小車的車體由機(jī)械架構(gòu)、四車輪、外表模具以及車載機(jī)械裝置組成，內(nèi)部配備控制器、自動(dòng)巡航系統(tǒng)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)模塊。車體上前方裝有觸摸屏和手持調(diào)節(jié)TRC示教器。操作員通過(guò)觸摸屏可以進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，也可以通過(guò)移動(dòng)終端進(jìn)行操作，應(yīng)用非常方便。
1.1硬件部分設(shè)計(jì)
AGV物流小車的車主體是長(zhǎng)方體，車長(zhǎng)1.6m、寬1.2m、高1.4m，四車輪直徑為24mm。小車前方支架安裝觸摸顯示屏，支架高出車體0.6m，便于操作人員操作。車體兩側(cè)安裝車載機(jī)械手，車體上面安裝車載托盤。工作時(shí)機(jī)械手抓取物料和產(chǎn)品，然后放置于車載托盤上，通過(guò)視覺(jué)系統(tǒng)判斷后，進(jìn)行智能制造生產(chǎn)線加工上下料和產(chǎn)品運(yùn)輸工作。AGV物流小車的CPU處理器選用研華嵌入式控制器，型號(hào)為ARM4461_V1.0。電路板設(shè)計(jì)了多功能輸入輸出接口，能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集。板上數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與計(jì)算處理器選擇CycloneIVE系列的FPGA處理器。通過(guò)觸摸屏的顯示可以監(jiān)測(cè)小車的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)能進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和調(diào)整小車的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。物流小車的硬件還包括標(biāo)準(zhǔn)的電源模塊和模擬量等IO接口。AGV物流小車的硬件結(jié)構(gòu)合理，能實(shí)現(xiàn)多種功能，運(yùn)行穩(wěn)定。
1.2軟件部分設(shè)計(jì)
AGV物流小車的軟件部分包括控制器的數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計(jì)和觸摸屏的界面設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)采集和處理程序設(shè)計(jì)采用VHDL語(yǔ)言編寫控制邏輯，通過(guò)IO數(shù)據(jù)接口采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到FPGA進(jìn)行處理，再經(jīng)過(guò)CPU的讀取和運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)小車的智能控制，控制邏輯分模塊進(jìn)行編寫，避免數(shù)據(jù)傳輸和運(yùn)算出現(xiàn)錯(cuò)誤，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸?shù)接|摸屏顯示區(qū)，顯示小車的運(yùn)行狀態(tài)。觸摸屏設(shè)計(jì)了顯示主界面和功能操作界面，物流小車的顯示屏主界面包括上下料、功能介紹、參數(shù)設(shè)置、功能選擇等按鈕，在主界面正中央顯示小車運(yùn)行軌跡曲線和動(dòng)畫效果畫面，同時(shí)主界面下方設(shè)有急停報(bào)警按鍵以及報(bào)警指示燈。物流小車的功能界面設(shè)計(jì)了小車狀態(tài)顯示、安全機(jī)制、歷史曲線顯示、報(bào)表輸出等功能，實(shí)時(shí)曲線和動(dòng)畫效果是顯示CPU發(fā)送的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，觸摸屏的畫面顯示清晰穩(wěn)定，功能選擇明確，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠。
1.3接口部分設(shè)計(jì)
AGV物流小車控制器的電路板設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)輸入輸出接口、控制接口、USB接口、模擬量輸出接口、電源接口以及手持TRC示教器接口，各接口相互對(duì)立，同時(shí)設(shè)計(jì)了抗干擾電路，避免了信號(hào)相互干擾。控制器還設(shè)計(jì)了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，能夠?qū)?shù)據(jù)傳輸?shù)焦芾韱T的移動(dòng)終端，實(shí)現(xiàn)管理員遠(yuǎn)程操作的功能。數(shù)據(jù)輸入輸出接口設(shè)置了32位數(shù)據(jù)通道，采用DS37-S板載孔型端子，實(shí)現(xiàn)智能小車數(shù)據(jù)采集；模擬量輸出接口設(shè)計(jì)了±5V和正負(fù)±10V的直流電壓輸出信號(hào)；智能控制接口分別設(shè)置了A、B、C三項(xiàng)脈沖差分信號(hào)，接口采用DS15-S孔型端子，實(shí)現(xiàn)了控制器對(duì)機(jī)械手和托盤的運(yùn)動(dòng)控制；手持TRC示教器接口用來(lái)外接手持設(shè)備，根據(jù)需要進(jìn)行選用配置。電路板設(shè)計(jì)了兩路標(biāo)準(zhǔn)USB3.0接口，用來(lái)拷貝文件和修改智能物流小車運(yùn)行參數(shù)。物流小車控制器的各接口均采用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議器件，各接口功能完善，運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定。
2智能AGV小車的應(yīng)用
AGV物流小車在應(yīng)用前進(jìn)行了相關(guān)的驗(yàn)證。控制板為了避免干擾，在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用電源獨(dú)立模塊，同時(shí)增加了EMC電源保護(hù)和抗干擾器件，在控制板載上增加了濾波電路，能夠?qū)崿F(xiàn)高階噪聲濾除功能。應(yīng)用之前進(jìn)行抗干擾實(shí)驗(yàn)，其中包括電磁兼容、電壓暫降、靜電放電以及高低溫和濕度實(shí)驗(yàn)等，結(jié)果表明該小車控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，抗干擾能力較強(qiáng)，能夠適應(yīng)智能制造現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的工作環(huán)境。AGV物流小車廣泛應(yīng)用于智能制造和自動(dòng)化生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)，主要集中在倉(cāng)儲(chǔ)和自動(dòng)上下料生產(chǎn)線中。智能AGV小車可以運(yùn)輸毛坯件、次加工件、成品以及殘次品等，將不同的產(chǎn)品按預(yù)定要求運(yùn)送到指定區(qū)域。在工作過(guò)程中，車載機(jī)械手負(fù)責(zé)抓取物料到車載托盤上，視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)根據(jù)托盤上的物料數(shù)量判斷是否停止抓取，待物料裝載完成，識(shí)別系統(tǒng)發(fā)送指令到中央處理器，處理器再發(fā)送命令控制小車沿著預(yù)設(shè)軌道行駛，到達(dá)上料站由機(jī)械手抓取物料完成自動(dòng)化生產(chǎn)線的上料工作，上料完成后再抓取殘次物料到車載托盤，由小車運(yùn)送到廢料區(qū)處理。AGV物流小車在智能倉(cāng)儲(chǔ)中應(yīng)用比較靈活，可根據(jù)需要隨時(shí)修改參數(shù)。小車會(huì)根據(jù)設(shè)定的條件進(jìn)行判斷，沿巡航軌道行駛。AGV物流小車上裝有視覺(jué)判斷設(shè)備，能夠識(shí)別產(chǎn)品數(shù)量信息，當(dāng)產(chǎn)品數(shù)量達(dá)到預(yù)定要求時(shí)，小車開(kāi)始自動(dòng)運(yùn)行，到達(dá)存儲(chǔ)區(qū)域通過(guò)識(shí)別判斷存放空間是否滿足存放條件，進(jìn)行智能化存儲(chǔ)。在智能制造生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程中，AGV物流小車工作效率較高，能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求。
3智能制造標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用
智能制造生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化研究對(duì)促進(jìn)不同地區(qū)、不同行業(yè)的智能制造工作交流和國(guó)內(nèi)各領(lǐng)域開(kāi)展智能制造建設(shè)有著重要的意義。智能制造標(biāo)準(zhǔn)化研究不是要再制定一系列制造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而是在智能制造新技術(shù)要求下，滿足智能制造生產(chǎn)，選擇和制定與技術(shù)融合的標(biāo)準(zhǔn)。智能制造生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化的范圍包括安全標(biāo)準(zhǔn)、器件選擇標(biāo)準(zhǔn)、材料標(biāo)準(zhǔn)以及生產(chǎn)線相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等。國(guó)家有關(guān)機(jī)構(gòu)持續(xù)推進(jìn)智能制造標(biāo)準(zhǔn)頂層設(shè)計(jì)，了智能制造標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的相關(guān)文件，在推動(dòng)智能制造標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展和建設(shè)中起到了指導(dǎo)和引領(lǐng)作用，數(shù)據(jù)調(diào)查研究顯示，國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)通過(guò)220多項(xiàng)，共130多項(xiàng)基于安全和評(píng)價(jià)類的通用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)在智能制造標(biāo)準(zhǔn)推廣中開(kāi)展培訓(xùn)和征集意見(jiàn)，細(xì)分行業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，調(diào)研工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)以及高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)等十余個(gè)細(xì)分行業(yè)的智能制造標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀，推動(dòng)各行業(yè)開(kāi)展智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。智能制造技術(shù)高速發(fā)展的同時(shí)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用要求也越來(lái)越高。AGV物流小車自動(dòng)巡航功能的實(shí)現(xiàn)是建立在標(biāo)準(zhǔn)的軌道、導(dǎo)航系統(tǒng)、視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)和規(guī)格統(tǒng)一的倉(cāng)儲(chǔ)空間，根據(jù)視覺(jué)識(shí)別實(shí)現(xiàn)抓取物料和判斷產(chǎn)品的數(shù)量，以及根據(jù)統(tǒng)一規(guī)格的倉(cāng)儲(chǔ)空間實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的有序存放。因此，在設(shè)計(jì)研究智能AGV小車的硬件結(jié)構(gòu)和軟件系統(tǒng)時(shí)應(yīng)該注重標(biāo)準(zhǔn)化器件的選擇，硬件核心處理器CPU、數(shù)據(jù)采集器件FPGA、電源模塊EMC器件以及接口連接器都需要選擇標(biāo)準(zhǔn)化的器件，這樣才能滿足不同生產(chǎn)線、不同智能制造現(xiàn)場(chǎng)的要求。
4結(jié)語(yǔ)
網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的飛速發(fā)展和智能制造生產(chǎn)對(duì)智能化、標(biāo)準(zhǔn)化要求越來(lái)越高，提升生產(chǎn)效率、完善管理、推進(jìn)智能制造標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)已經(jīng)迫在眉睫。AGV物流小車?yán)肅PU中央控制功能和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過(guò)識(shí)別系統(tǒng)和感應(yīng)系統(tǒng)無(wú)需人工引航，可沿預(yù)定軌道自動(dòng)行駛，自動(dòng)完成產(chǎn)品的運(yùn)輸和上下料等工作。同時(shí)，該物流小車在倉(cāng)儲(chǔ)管理運(yùn)輸?shù)确矫鎽?yīng)用廣泛，智能化水平較高，是智能制造標(biāo)準(zhǔn)化的重要組成部分，具有良好的實(shí)用價(jià)值。
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在信息技術(shù)與制造技術(shù)深度整合邁向數(shù)字化、智能化制造的進(jìn)程中，“工業(yè)4.0”已成為引發(fā)商業(yè)模式創(chuàng)新甚至商業(yè)革命，催生新興業(yè)態(tài)的發(fā)酵劑。
“工業(yè)4.0”納入“兩化融合”路線圖
在2011年的德國(guó)漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，“工業(yè)4.0”理念被首次提出。它包含了由集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，目標(biāo)是建立一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式。
在這種模式中，傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失，產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組，并由此產(chǎn)生各種新的活動(dòng)領(lǐng)域和合作形式。德國(guó)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為，“工業(yè)4.0”代表了以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，或革命性的生產(chǎn)方法。通過(guò)制造新秩序的重新建立，推動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。
可以看出，“工業(yè)4.0”與我國(guó)力推的“兩化融合”戰(zhàn)略具有很高的共通性，兩化融合是工業(yè)4.0實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，中國(guó)版的工業(yè)4.0某種程度上即等同于兩化深度融合。專家指出，互聯(lián)網(wǎng)正在推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化，并將取代傳統(tǒng)的機(jī)械和人工生產(chǎn)模式。
工業(yè)4.0以生產(chǎn)流程為基礎(chǔ)，融合“智能工廠”與“智能生產(chǎn)”，實(shí)質(zhì)是聚焦信息化與自動(dòng)化技術(shù)的高度集成，聯(lián)動(dòng)整個(gè)制造產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈，幫助制造企業(yè)提升運(yùn)營(yíng)效益，化解生產(chǎn)成本攀升的壓力，并以工業(yè)智能化推動(dòng)生產(chǎn)力躍升。
在德國(guó)智能工廠典范西門子安貝格工廠，“工業(yè)4.0”產(chǎn)生的運(yùn)作績(jī)效非常顯著。分解生產(chǎn)管理指標(biāo)會(huì)發(fā)現(xiàn)，在交期承諾上，安貝格已實(shí)現(xiàn)100%小量客制化訂單以及100%訂單24小時(shí)內(nèi)交貨；在不擴(kuò)廠、不加人的基礎(chǔ)上，安貝格的生產(chǎn)量提高了8倍，良率高達(dá)99.9988%，而同時(shí)，安貝格的庫(kù)存水平接近于0。
將德國(guó)提出的“工業(yè)4.0”理念納入中國(guó)“兩化融合”路線圖，消除其水土不服的弊端，無(wú)疑更符合中國(guó)制造業(yè)的發(fā)展模式。
互聯(lián)網(wǎng)重新定義制造產(chǎn)業(yè)
有專家曾指出：“互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步向制造環(huán)節(jié)滲透，并徹底改變制造業(yè)。過(guò)去的制造只是一個(gè)環(huán)節(jié)，但隨著互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)的融合加劇，它的含義已經(jīng)發(fā)生巨大變化，從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)制造到營(yíng)銷、服務(wù)，構(gòu)成了閉環(huán)，從而徹底改變了工業(yè)的生產(chǎn)模式。”
伴隨著“工業(yè)4.0”浪潮而來(lái)的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，迫使制造業(yè)必須重新思考經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略與商業(yè)模式，如制造服務(wù)化、定制化。
未來(lái)的一切產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)脈動(dòng)都將扭轉(zhuǎn)到以消費(fèi)者為中心，這意味著就連最為傳統(tǒng)的制造產(chǎn)業(yè)也必須接近顧客才能迅速地響應(yīng)市場(chǎng)。
如今，在C2B（Customer to Business）和C2M（Customer to Manufactory）模式下，消費(fèi)者在制造廠商自有的營(yíng)銷平臺(tái)上直接下單的情境已不再只是腦海中的畫面而已。個(gè)性化訂制、按需制造、眾包眾設(shè)、異地協(xié)同設(shè)計(jì)、微電商等互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合的創(chuàng)新應(yīng)用模式不斷涌現(xiàn)，“與用戶交互、讓用戶吐槽、最終由用戶定義”對(duì)制造業(yè)的商業(yè)模式是一種徹底的顛覆。
對(duì)制造業(yè)而言，能否為客戶量身訂制服務(wù)解決方案，逐漸成為企業(yè)能否成功，甚至能否存活的關(guān)鍵因素。
正如《風(fēng)口：把握產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的創(chuàng)業(yè)新機(jī)會(huì)》一書中所言，通過(guò)與產(chǎn)業(yè)上下游族群“合謀”，企業(yè)的生產(chǎn)及研發(fā)方式得以改變；通過(guò)物流智能化、去中間環(huán)節(jié)化，企業(yè)的物流及銷售方式得以創(chuàng)新；通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)金融，企業(yè)的資本獲取方式也變得不同。產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，正在改變企業(yè)價(jià)值的創(chuàng)造方式。
建構(gòu)“工業(yè)4.0”驅(qū)動(dòng)變革模型
作為“工業(yè)4.0”的兩大主題之一，智能生產(chǎn)是當(dāng)前相當(dāng)一部分已用先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備武裝車間的制造企業(yè)非常關(guān)注的議題。
自動(dòng)化并不等同于智能化。應(yīng)用了自動(dòng)化設(shè)備，建立了無(wú)人化工廠，企業(yè)就實(shí)現(xiàn)了工業(yè)4.0了嗎？答案當(dāng)然是否定的。
在互聯(lián)工廠的探索實(shí)踐中，實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)，走向智能互聯(lián)，創(chuàng)造用戶全流程最佳體驗(yàn)，是必須恪守的核心。
從工業(yè)1.0、2.0、3.0，再到工業(yè)4.0，作為服務(wù)本土制造業(yè)時(shí)間最久的ERP廠商，30余年來(lái)始終關(guān)注中國(guó)制造產(chǎn)業(yè)的變遷，同時(shí)擁有超過(guò)5萬(wàn)家的龐大制造客戶群體。
在企業(yè)信息化領(lǐng)域深耕多年的鼎捷軟件認(rèn)為，在ERP、APS、MES等軟件系統(tǒng)支撐下，在自動(dòng)化設(shè)備的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)，將會(huì)帶給制造企業(yè)更為智慧的運(yùn)作，催生更大的生產(chǎn)效益。
據(jù)鼎捷軟件總裁葉子禎介紹，依據(jù)“馬斯洛需求層次理論”和“沙錐模型”原理，將企業(yè)在不同發(fā)展階段的重點(diǎn)策略劃分為不同層次，并對(duì)應(yīng)“工業(yè)4.0”理念中的不同驅(qū)動(dòng)變革的類型，針對(duì)性的提出解決方案。
從最開(kāi)始階段的追求低成本、高質(zhì)量、高效率，進(jìn)階到互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代要求的高速度，再到產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先企業(yè)探索創(chuàng)新商業(yè)模式，企業(yè)必須首先準(zhǔn)確定位自身所處發(fā)展階段的關(guān)鍵策略，再找到與“工業(yè)4.0”的對(duì)接點(diǎn)，才能借用對(duì)應(yīng)的解決方案，準(zhǔn)確跨入“工業(yè)4.0”的追逐戰(zhàn)中。而這也是鼎捷軟件現(xiàn)在及未來(lái)將要協(xié)助制造企業(yè)伙伴實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。
在追求“低成本、高質(zhì)量”的策略指引下，企業(yè)可以通過(guò)機(jī)器自動(dòng)化轉(zhuǎn)變?nèi)斯どa(chǎn)實(shí)現(xiàn)，這樣的策略定位對(duì)應(yīng)“工業(yè)4.0”的“智能工廠”驅(qū)動(dòng)類型，可采用設(shè)備自動(dòng)化（FA）的系列解決方案。在實(shí)現(xiàn)了設(shè)備自動(dòng)化后，這類企業(yè)就具備了智能化的能力。
定位在“高效率、高速度”策略的企業(yè)，對(duì)應(yīng)“工業(yè)4.0”的“智能生產(chǎn)”驅(qū)動(dòng)類型，在這個(gè)階段，ERP等軟件應(yīng)用成為核心，它能與智能工廠的自動(dòng)化設(shè)備串接起來(lái)，很好地連接制造執(zhí)行系統(tǒng)。
而在最高層次的創(chuàng)新策略階段，對(duì)應(yīng)“工業(yè)4.0”的“智能互聯(lián)”驅(qū)動(dòng)類型，在這個(gè)階段，“隨需而至，隨需而制”是核心訴求點(diǎn)。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的連接，企業(yè)實(shí)現(xiàn)縱向、橫向的全面整合，形成從研發(fā)到銷售再到售后服務(wù)的完整價(jià)值鏈閉環(huán)。同時(shí)，隨著轉(zhuǎn)型為大規(guī)模定制化生產(chǎn)，企業(yè)的商業(yè)模式也從B2C轉(zhuǎn)向C2B。
“智能生產(chǎn)是鼎捷最擅長(zhǎng)的領(lǐng)域，也是過(guò)去30年一直在鉆研的領(lǐng)域。而為了幫助處于不同策略階段的企業(yè)抓住工業(yè)4.0的契機(jī)，鼎捷的商業(yè)模式會(huì)相應(yīng)的向上（智能互聯(lián)）和向下（智能工廠）延伸，為企業(yè)提供創(chuàng)新的價(jià)值服務(wù)。”葉子禎認(rèn)為，轉(zhuǎn)型喊了那么多年，這一次對(duì)企業(yè)而言，真的不一樣。
共創(chuàng)智能制造生態(tài)圈
在面向“智能工廠”的商業(yè)模式拓展上，鼎捷已積極行動(dòng)，并有所舉措。近期，鼎捷與研華科技的戰(zhàn)略合作塵埃落定，這意味著鼎捷為企業(yè)提供的信息化解決方案將貫穿智能工廠、智能生產(chǎn)及智能互聯(lián)三大驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)，未來(lái)交付給用戶的將是全周期、一體化的智能制造解決方案。
作為全球智能系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)廠商，研華科技在中國(guó)臺(tái)灣上市多年，其分支機(jī)構(gòu)分布在全球21個(gè)國(guó)家、92個(gè)主要城市，擁有超過(guò)7000名員工，為客戶提供完整的系統(tǒng)集成、硬件、軟件、以客戶為中心的設(shè)計(jì)服務(wù)和全球物流支持等產(chǎn)品與服務(wù)。在設(shè)備自動(dòng)化領(lǐng)域，研華科技更擁有覆蓋運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)器視覺(jué)、人機(jī)界面、工控運(yùn)算平臺(tái)、PAC運(yùn)算平臺(tái)、數(shù)據(jù)采集及電機(jī)驅(qū)動(dòng)等多個(gè)種類的豐富產(chǎn)品系列。
此次戰(zhàn)略同盟的達(dá)成，鼎捷可借助發(fā)達(dá)的物理信息系統(tǒng)（CPS），彌補(bǔ)自身在物聯(lián)網(wǎng)層級(jí)解決方案的不足，提供給客戶完整的智能制造生態(tài)圈。而研華科技將會(huì)借助鼎捷ERP、ERPII等全系解決方案，彌補(bǔ)其在“工業(yè)4.0”智能制造頂層架構(gòu)中信息化能力上的不足。
在鼎捷與研華這樣的外部智能系統(tǒng)廠商共同構(gòu)建的智能制造生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)線的物料將會(huì)被快速的標(biāo)識(shí)為信息產(chǎn)品，并通過(guò)CPS系統(tǒng)快速在物聯(lián)網(wǎng)中進(jìn)行交互，同時(shí)將信息提交給MES系統(tǒng)和頂層的ERP、PLM等與生產(chǎn)計(jì)劃、物流、能耗和經(jīng)營(yíng)相關(guān)的系統(tǒng)。最后指令通過(guò)頂層的智能互聯(lián)網(wǎng)端快速下達(dá)，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)人化的敏捷生產(chǎn)，并達(dá)到資源利用及生產(chǎn)效能的最大化。
精進(jìn)管理 實(shí)現(xiàn)更智能的生產(chǎn)運(yùn)作
必須看到，現(xiàn)階段的制造企業(yè)僅僅有自動(dòng)化的設(shè)備是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須為冷冰冰的機(jī)器加上更多的手，更多的眼，更發(fā)達(dá)的腦，實(shí)現(xiàn)“智動(dòng)化”，才是成為“工業(yè)4.0”時(shí)代互聯(lián)工廠的核心。
對(duì)此，葉子禎舉了一個(gè)案例，一家企業(yè)利用自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行，將生產(chǎn)到儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)所需的時(shí)間大大縮短，可以提升總體運(yùn)營(yíng)效益的31%。而通過(guò)管理自動(dòng)化，企業(yè)可進(jìn)一步將從研發(fā)到訂單達(dá)交到生產(chǎn)排程到采購(gòu)備料的制造前置端所需時(shí)間再次縮短，還可繼續(xù)提升總體效益的31%，從而使得對(duì)價(jià)值鏈的整體優(yōu)化效益達(dá)62%。
可見(jiàn)，設(shè)備自動(dòng)化與管理智能化的疊加，在提升制造現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)效能的同時(shí)，將進(jìn)一步提升企業(yè)內(nèi)外部協(xié)同運(yùn)營(yíng)管理效能，為制造企業(yè)帶來(lái)更為智慧的運(yùn)作，催生更大的生產(chǎn)效益。
在“智能生產(chǎn)”這一深耕了30余年的領(lǐng)域，鼎捷將智能生產(chǎn)劃分為生產(chǎn)管理智能化、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)智能化、供應(yīng)鏈管理智能化、售后服務(wù)智能化、財(cái)務(wù)服務(wù)智能化和經(jīng)營(yíng)管理智能化6大主議題，其下又分解成眾多子議題。針對(duì)每個(gè)主議題及關(guān)聯(lián)的子議題，鼎捷都設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的“4.0成熟模型”，從LV1-LV4，代表了自動(dòng)化和智能化水準(zhǔn)從低到高。
比如，針對(duì)生產(chǎn)管理智能化議題，鼎捷從流程自動(dòng)化和管理智能化兩個(gè)維度，設(shè)定了LV1準(zhǔn)確掌握產(chǎn)出-LV2實(shí)時(shí)掌握進(jìn)度-LV3實(shí)時(shí)監(jiān)控異常-LV4自適應(yīng)調(diào)控這一成熟模型，鼎捷將協(xié)助企業(yè)在這一模型中定位現(xiàn)狀（處于何層級(jí)），并提供如何進(jìn)階到下一層次的產(chǎn)品與服務(wù)，以幫助企業(yè)從全人工的傳統(tǒng)作業(yè)進(jìn)入全自動(dòng)的智能化作業(yè)。
轉(zhuǎn)型C2B 邁向場(chǎng)景時(shí)代的智能互聯(lián)
在實(shí)現(xiàn)了“智能工廠”與“智能生產(chǎn)”兩大主題后，訴求創(chuàng)新商業(yè)模式的制造企業(yè)將開(kāi)始構(gòu)建產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)下的“智能互聯(lián)”情境，從B2C轉(zhuǎn)型C2B，這也成為“工業(yè)4.0”驅(qū)動(dòng)類型中的頂層架構(gòu)。
廣州一家名為“尚品宅配”的家居企業(yè)，憑借其獨(dú)特的C2B+O2O定制模式，在受房地產(chǎn)行業(yè)低迷影響而增長(zhǎng)乏力的家具行業(yè)，仍能夠?qū)崿F(xiàn)60%的年復(fù)合增長(zhǎng)，僅廣州的一家體驗(yàn)店在2014年就實(shí)現(xiàn)了2億元營(yíng)業(yè)額。
憑借大數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)體系加上柔性的供應(yīng)鏈，尚品宅配保證了高周轉(zhuǎn)、低庫(kù)存的核心競(jìng)爭(zhēng)力，這也使得其可以滿足消費(fèi)者多樣的個(gè)性化需求，并高效、快速的完成復(fù)雜的家具定制。
可見(jiàn)，以C2B模式為核心的“智能互聯(lián)”離不開(kāi)“智能工廠”與“智能生產(chǎn)”的雙重支撐。“定制”和“規(guī)模化”，從來(lái)是站在現(xiàn)代消費(fèi)的兩端，勢(shì)不兩立。前者是一個(gè)高端消費(fèi)的代名詞，后者則往往意味著平價(jià)、大眾和標(biāo)準(zhǔn)化。但“智能工廠”與“智能生產(chǎn)”的實(shí)現(xiàn)，為兩者間的串聯(lián)提供了可能，“工業(yè)4.0”意味著大規(guī)模定制化時(shí)代的真正到來(lái)。
為了協(xié)助已走在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型前沿的制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)“智能互聯(lián)”，鼎捷面對(duì)“工業(yè)4. 0”與“互聯(lián)網(wǎng)+”共同構(gòu)成的Prosumer新場(chǎng)景時(shí)代，從微企互聯(lián)聚合到全渠道零售，同時(shí)整合智能制造，融合成跨界合作生態(tài)系統(tǒng)。
“簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，以消費(fèi)者為中心，輻射到消費(fèi)者的朋友圈、家庭、工作，圍繞衣食住行各方面，通過(guò)全渠道零售，直接面對(duì)生產(chǎn)工廠。”葉子禎總裁介紹道。
這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)被鼎捷解讀為“企業(yè)互聯(lián)的三環(huán)一線”，其中“一線”代表了從人工生產(chǎn)作業(yè)到智能化生產(chǎn)作業(yè)的管理精進(jìn)過(guò)程，“三環(huán)”則指制造業(yè)的供應(yīng)鏈環(huán)、流通零售的銷售鏈環(huán)、微企的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)，并向外拓展到協(xié)同設(shè)計(jì)、協(xié)同服務(wù)、協(xié)同供應(yīng)、協(xié)同生產(chǎn)、協(xié)同商業(yè)、協(xié)同物流等幾朵協(xié)同云。
鼎捷將“三環(huán)一線”的生態(tài)系統(tǒng)架構(gòu)在自身的服務(wù)云平臺(tái)上，在“一線”的層面協(xié)助企業(yè)持續(xù)精進(jìn)管理，實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)；在“三環(huán)”的層面提供信息服務(wù)、運(yùn)營(yíng)服務(wù)，協(xié)助企業(yè)形成自己的生意運(yùn)作。這也將全面改變企業(yè)的研發(fā)模式、生產(chǎn)模式、銷售模式、配送模式，協(xié)助企業(yè)構(gòu)成智能互聯(lián)網(wǎng)。
中國(guó)的工業(yè)化進(jìn)程遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐美，追趕需要時(shí)間和超乎常人的堅(jiān)忍。
如果說(shuō)“工業(yè)4.0”是德國(guó)在面對(duì)美國(guó)的信息產(chǎn)業(yè)和中國(guó)的制造成本雙重侵襲下，試圖摸索未來(lái)工業(yè)生產(chǎn)的途徑、重建產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)的戰(zhàn)略選擇。
那么，融入“兩化融合”精神的“工業(yè)4.0”路線圖，則代表了中國(guó)在由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)型過(guò)程中的頂層設(shè)計(jì)和路徑選擇。
