企业如何才能走上智能制造道路？需掌握这些关键点

壹智能制造之数字化（1）智能与智能制造。人类的智能，其基本机理为状态感知→实时分析→自主决策→精准执行→学习提升。制造的本质就是降低制造系统的不确定性，目标是实现价值最大化。智能制造的基本逻辑是把人的隐性知识（思想、算法、推理）显性化，沉淀为显性知识，把知识嵌入软件，软件嵌入芯片，芯片嵌入硬件，硬件嵌入物件（物理设备）。在一定时空的工作场景、给定的约束条件下，软件形成的数据自动流动，消除复杂系统的不确定性，优化制造资源配置，实现价值最大化。（2）智能制造技术。智能制造技术就是结合企业经营活动中的直接、间接和管理活动，通过自动化技术、信息化技术、网络技术，即OT、IT、AI融合而成的技术集成。

其中软件与物理机器的关系经历了分离→交汇→融合→一体化的过程，而一体化为智能制造系统打造了技术基础——分布式智能。（3）智能制造转型的两个关键点制造企业的智能制造转型过程就是企业通过集成最新制造技术，优化配置企业内部资源和外部资源的经营过程。1）第一点是企业内部价值链的数字化整合，主要指生产、供应链、研发、市场、服务和管理等企业价值链的打通。设备层包括NC、RC、Sensor、驱动和远程I/O，现场控制层包括PLC、FCS、PCS/DCS，监视操作层包括SCADA、HMI，制造执行层包括MES、PPS、APS，资源规划层为ERP。2）第二点是企业外部资源的数字化有效利用。企业经营活动的外部条件，从宏观角度，有人口、经济、政治与法律、自然生态、社会文化和科学技术等，这是行业里的企业都面临的；从微观角度，有供应商、营销中介、顾客、竞争者以及公众等，这是关系到企业经营的外部直接资源（见图1）。智能制造技术手段赋予了数据自动流动的能力，并因自动流动而形成泛在知识，通过软件中的算法、规则为企业优化配置制造资源提供了实现途径。图1外部直接资源

贰智能制造实践智能制造的实践包括动作改进、智能设备、自动化单元、柔性生产线、数字化车间、物流自动化以及智能工厂，由点到线再到面。除了不断发展的装备智能化，工业机器人、机器视觉和通信技术等也在智能制造系统中起到了关键作用。实践举例如下。

（1）动作改进。在精密制造的手表行业，机器人抓取0.1mm手表部件，与相机配合检查部件的外形、角度，合格方可嵌入模腔，提高了生产过程的质量一次合格率，减少了浪费（见图2）。图2手表行业的动作改进

（2）智能化设备。以医疗器械行业加工义齿为例，340个义齿的加工各不相同，将机器人集成在机床内，通过机器人和加工机床的通信、义齿和机床加工程序的一一匹配以及机床的自动加工，可实现每个工件定制化生产，24h连续无人自动化运作，如图3所示。图3医疗器械行业的智能化设备

（3）自动化单元。在汽车零部件行业，机器人和三台加工设备形成自动化单元（见图4），实现冲压工序、机加工序及去毛刺工序集成的无人化一件流作业单元，达到了节省人工、7×24h运营及提高生产率的效果。图4汽车零部件行业的自动化单元

（4）柔性生产线。在航空零部件行业，6台机床通过机器人＋轨道形成柔性生产线（见图5），实现不同型号飞机部件的自动化切换和加工，提升了设备总体稼动率，缩短了交付周期，降低了库存并且减少了人工。图5航空零部件行业的柔性生产线（5）数字化车间。在模具行业，制造管理系统集成了模具设计、料单创建、加工工艺路径和CAM编程，打通物理设备安装调节、铣削、电火花、线切割、质量控制和机器人等环节，实现了整体高精度、高可靠性的柔性生产，如图6所示。图6模具行业的数字化车间

（6）5G在智能工厂的应用。诺基亚提出了基于5G、物联网、机器人和AR/VR技术的智能工厂概念，并在诺基亚奥卢工厂应用（见图7）。通过5G连接更多资产，获得全新的灵活性以及人工智能、机器学习和自动化等更多功能，从而提升运营能力。图7诺基亚奥卢智能工厂上述例子中，企业通过智能制造实践，赋能运营活动中的“加法”和“减法”，助推企业实现价值的最大化。其中加法包括产品的创新、质量和效率的提升、生产率的提高、安全的改善以及更高的灵活性、可靠性，减法则包括节约成本、降低废品率、缩短工时、复杂动作简单化和少人化。

叁结语随着新技术的不断发展和应用，智能制造为企业经营提供了多种可能性。但是智能制造是手段，不是目的。企业经营的目