1.3.3 智能制造的关键环节
先进制造技术的加速融合使得制造业的设计、生产、管理、服务各个环节日趋智能化,智能制造正在引领制造企业全流程的价值最大化。归纳国内外学者的研究成果,智能制造的关键环节主要包含智能设计、智能产品、智能装备、智能生产、智能管理和智能服务等。
智能工厂发展重点.pdf
1.智能设计
智能设计指应用智能化的设计手段及先进的设计信息化系统(CAX(1)、网络化协同设计、设计知识库等),支持企业产品研发设计过程各个环节的智能化提升和优化运行。例如,实践中,建模与仿真已广泛应用于产品设计,新产品进入市场的时间实现大幅压缩。
2.智能产品
在智能产品领域,互联网技术、人工智能、数字化技术嵌入传统产品设计,使产品逐步成为互联网化的智能终端,比如将传感器、存储器、传输器、处理器等设备装入产品当中,使生产出的产品具有动态存储、通信与分析能力,从而使产品具有可追溯、可追踪、可定位的特性,同时还能广泛采集消费者个体对创新产品设计的个性化需求,令智能产品更加具有市场活力。特斯拉被誉为“汽车界的苹果”,它的成功不仅缘于电池技术的突破,更由于其具有全新的人机交互方式,通过互联网终端把汽车做成了一个包含硬件、软件、内容和服务的大型可移动智能终端。
3.智能装备
智能制造模式下的工业生产装备需要与信息技术和人工智能等技术进行集成与融合,从而使传统生产装备具有感知、学习、分析与执行能力。生产企业在装备智能化转型过程中可以从单机智能化或者单机装备互联形成智能生产线或智能车间两方面着手。但是值得注意的是,单纯地将生产装备智能化还不能算真正意义上的装备智能化,只有将市场和消费者需求融入装备升级改造中,才算得上真正实现全产业链装备智能化。
4.智能生产
在传统工业时代,产品的价值与价格完全由生产厂商主导,厂家生产什么消费者就只能购买什么,生产的主动权完全由厂家掌控。而在智能制造时代,产品的生产方式不再是生产驱动,而是用户驱动,即生产智能化可以完全满足消费者的个性化定制需求,产品价值与定价不再是企业一家独大,而是由消费者需求决定。在实践中,生产企业可以将智能化的软硬件技术、控制系统及信息化系统(分布式控制系统、分布式数控系统、柔性制造系统、制造执行系统等)应用到生产过程中,按照市场和客户的需求优化运行生产过程,这是智能制造的核心。
5.智能管理
随着大数据、云计算等互联网技术、移动通信技术以及智能设备的成熟,管理智能化也成为可能。在整个智能制造系统中,企业管理者使用物联网、互联网等实现智能生产的横向集成,再利用移动通信技术与智能设备实现整个智能生产价值链的数字化集成,从而形成完整的智能管理系统。此外,生产企业使用大数据或者云计算等技术可以提高企业搜集数据的准确性与及时性,使智能管理更加高效与科学。企业智能管理领域不仅包括产品研发和设计管理、生产管理、库存/采购/销售管理等制造核心环节,还包含服务管理、财务/人力资源管理、知识管理、产品全生命周期管理等。
6.智能服务
智能服务作为智能制造系统的末端组成部分,起着连接消费者与生产企业的作用,服务智能化最终体现在线上与线下的融合O2O服务,即一方面生产企业通过智能化生产不断拓展其业务范围与市场影响力,另一方面生产企业通过互联网技术、移动通信技术将消费者连接到企业生产当中,通过消费者的不断反馈与所提意见提升产品服务质量、提高客户体验度。具体来说,制造服务包含产品服务和生产性服务,前者指对产品售前、售中及售后的安装调试、维护、维修、回收、再制造、客户关系的服务,强调产品与服务相融合;后者指与企业生产相关的技术服务、信息服务、物流服务、管理咨询、商务服务、金融保险服务、人力资源与人才培训服务等,为企业非核心业务提供外包服务。智能服务强调知识性、系统性和集成性,强调以人为本的精神,为客户提供主动、在线、全球化服务,它采用智能技术提高服务状态/环境感知、服务规划/决策/控制水平,提升服务质量,扩展服务内容,促进现代制造服务业这一新业态不断发展和壮大。