中國制造在過去三十年的高速發(fā)展舉世矚目。然而，隨著國際市場對中國的人力成本控制、生產(chǎn)率提高、產(chǎn)品質(zhì)量提升、定制化的預(yù)期越來越高，中國制造業(yè)發(fā)展遇到了新一輪的挑戰(zhàn)——智能制造將引發(fā)中國新工業(yè)革命的浪潮，并幫助中國制造業(yè)實(shí)現(xiàn)彎道超車。

智能制造之五大要素

    按照德勤（Deloitte）對智能工廠的定義，一座智能化工廠需具備五大基本要素：一是可連接性，即持續(xù)地將各種新型傳感器以及所有本地?cái)?shù)據(jù)庫連接在一起，能實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)對供應(yīng)商和客戶數(shù)庫的連接，以及跨部門之間的連接（例如將生產(chǎn)過程反饋到產(chǎn)品研發(fā)部門等）。二是可優(yōu)化性能，目的是達(dá)到高可靠性且具備可預(yù)測生產(chǎn)的能力，提高正常生產(chǎn)運(yùn)作的時(shí)間和生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化生產(chǎn)和對原材料的處理，盡可能減少人工介入，降低生產(chǎn)成本。三是透明化，根據(jù)實(shí)時(shí)測量方法和工具，支持快速而一致的生產(chǎn)決策，可實(shí)時(shí)連接對客戶需求的預(yù)測，并可跟蹤客戶的訂單流程。四是主動(dòng)性，能預(yù)測異常狀態(tài)并提出解決方案，可自動(dòng)補(bǔ)充庫存，提前發(fā)現(xiàn)供應(yīng)鏈的品質(zhì)問題，建立實(shí)時(shí)安全監(jiān)控。五是敏捷性，實(shí)現(xiàn)靈活、適應(yīng)性強(qiáng)的產(chǎn)線調(diào)度和轉(zhuǎn)換，實(shí)時(shí)獲得產(chǎn)線變化所帶來的影響信息，并可靈活配置工廠的產(chǎn)能和設(shè)備。

    而從更宏觀的制造業(yè)整體運(yùn)作流程來看，德勤認(rèn)為數(shù)字化智能制造主要包含智能工廠、智能生產(chǎn)和智能物流三大組成部分。智能工廠：通過生產(chǎn)系統(tǒng)智能化和生產(chǎn)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化，使工廠成為未來智能設(shè)施的關(guān)鍵組成部分，如：寶馬萊比錫工廠建立發(fā)達(dá)的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，用PROFIBUS將車身車間、噴涂、總裝和物流的工廠自動(dòng)化SIMATIC系統(tǒng)串聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息化。智能生產(chǎn)：通過將先進(jìn)技術(shù)運(yùn)用于生產(chǎn)過程中，以形成高度靈活、個(gè)性化、網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)鏈，如：西門子安貝格工廠建立自動(dòng)化柔性生產(chǎn)工廠，通過大規(guī)模使用機(jī)器人實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化，并且在智能識(shí)別技術(shù)的幫助下實(shí)現(xiàn)了100%按照客戶訂單的個(gè)性化生產(chǎn)。智能物流：在實(shí)物流通過程中及時(shí)獲取信息并進(jìn)行分析，從而提升物流網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化和整體效率，如：亞馬遜快速訂單處理和精準(zhǔn)配送。

    在現(xiàn)階段的實(shí)際開發(fā)中，盡管各大自動(dòng)化廠商在推動(dòng)智能制造方案的側(cè)重點(diǎn)和做法各有不同，但沿著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展路線，最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化與信息化之間的高度融合，這一思路已經(jīng)取得了廣泛業(yè)內(nèi)人士的共識(shí)。在今年上海工博會(huì)上，一批業(yè)內(nèi)領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)紛紛在展會(huì)現(xiàn)場展出了他們的智能制造示范產(chǎn)線，更為直觀地向大家展示了他們對智能制造的理解和最新開發(fā)成果。

智能制造的5大要素

數(shù)字化轉(zhuǎn)型幫助企業(yè)提高可用性和效率

    在今年的工博會(huì)上，西門子以“探索數(shù)字化企業(yè)價(jià)值”為主題，全面展示了其更為全面的“數(shù)字化企業(yè)”業(yè)務(wù)組合。西門子的數(shù)字化企業(yè)解決方案能夠幫助客戶實(shí)現(xiàn)更靈活、高效的生產(chǎn)，更短的上市時(shí)間和更好的產(chǎn)品質(zhì)量，為客戶帶來真正的競爭優(yōu)勢。

    觀眾可以在西門子展臺(tái)遠(yuǎn)程參觀其位于北京和上海的數(shù)字化體驗(yàn)中心，感受數(shù)字化企業(yè)解決方案為離散和過程工業(yè)所帶來的生產(chǎn)力、效率、靈活性以及質(zhì)量的提升。西門子還攜手食品飲料生產(chǎn)企業(yè)杭州娃哈哈集團(tuán)有限公司，展示了如何在生產(chǎn)全生命周期借助西門子的數(shù)字化企業(yè)解決方案，實(shí)現(xiàn)中央監(jiān)控、柔性生產(chǎn)與質(zhì)量追溯，并提升能效和生產(chǎn)效率。

    西門子還展示了其基于云的開放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)MindSphere。觀眾可以現(xiàn)場體驗(yàn)到如何借助MindSphere進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為價(jià)值，從而帶來生產(chǎn)和服務(wù)的優(yōu)化。自今年6月首次在中國市場發(fā)布以來，西門子正在逐步完善MindSphere的強(qiáng)大生態(tài)系統(tǒng)，攜手合作伙伴深度挖掘數(shù)據(jù)的價(jià)值。8月，西門子攜手成都高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)建立西門子在華首個(gè)專注于MindSphere的研發(fā)中心，并于9月與香港科技園簽署協(xié)議，在香港創(chuàng)建基于MindSphere的首個(gè)智能城市數(shù)字化中心。

西門子近年來陸續(xù)與航天科工、河鋼集團(tuán)、寶武集團(tuán)、金宇生物等企業(yè)達(dá)成合

作，為其數(shù)字化升級提供咨詢或解決方案，進(jìn)而令企業(yè)從數(shù)字化轉(zhuǎn)型中獲益。

智能、互聯(lián)工廠的升級改造需求日益明顯

    近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)的高速發(fā)展，互聯(lián)互通在未來智能工廠中發(fā)揮日益重要的作用。在未來數(shù)字化工廠中，通過自動(dòng)化解決方案與信息化手段的結(jié)合，各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)將實(shí)時(shí)共享、高效協(xié)同，實(shí)現(xiàn)“感知-分析-執(zhí)行”的閉環(huán)，從訂單到交付整個(gè)價(jià)值鏈全程將實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，生產(chǎn)可進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，客戶訂單和生產(chǎn)可自動(dòng)化處理，且產(chǎn)品的整個(gè)制造及配送過程也可全程追溯。

    在本屆工博會(huì)上，ABBAbility互聯(lián)服務(wù)實(shí)時(shí)演示了遠(yuǎn)程監(jiān)控全球各地客戶工廠中互聯(lián)機(jī)器人的情景。通過狀態(tài)監(jiān)控與診斷、備份管理、遠(yuǎn)程訪問、機(jī)器人評估和資產(chǎn)優(yōu)化等五類服務(wù)，可將事故率減少25%，響應(yīng)速度和問題解決速度提高60%。

    ABBAbility是ABB從設(shè)備、邊緣計(jì)算到云的跨行業(yè)、一體化的數(shù)字化能力，通過設(shè)備、系統(tǒng)、解決方案、服務(wù)和平臺(tái)傳遞更多信息，驅(qū)動(dòng)各行業(yè)價(jià)值鏈升級，構(gòu)建全方位互聯(lián)生態(tài)系統(tǒng)。

精準(zhǔn)發(fā)力智能制造，實(shí)現(xiàn)合作共贏

    松下在今年的工博會(huì)上營造出多元、系統(tǒng)、互動(dòng)的展示布局，RTEXClub、柔性智能制造解決方案、智能制造合作、重點(diǎn)產(chǎn)品展示等四大參展主題和互動(dòng)體驗(yàn)區(qū)，帶來包括FA智能工廠、伺服控制、工業(yè)元器件、監(jiān)控系統(tǒng)、工業(yè)用電腦、BMS電源管理系統(tǒng)等豐富展示內(nèi)容，充分顯示出松下在工業(yè)自動(dòng)化及相關(guān)領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)創(chuàng)新實(shí)力。

此次松下RTEX協(xié)議作為專區(qū)單列出展，集結(jié)眾多RTEXClub

成員，著重突顯了與各中國合作伙伴的共贏成果。

    “自動(dòng)化、無人化、標(biāo)準(zhǔn)化”，松下全自動(dòng)生產(chǎn)線和SmartFactory方案能夠有效解決送料、實(shí)裝、檢測、搬運(yùn)等一系列生產(chǎn)流程問題，帶來流暢高效的業(yè)務(wù)優(yōu)化。通過現(xiàn)場演示，松下將材料供給、SMT、后工程組裝等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的智能化理念展示于觀眾面前，精致描繪智能制造的新時(shí)代。此外，“能寫能畫”的并行聯(lián)桿機(jī)器人、助力“飛檐走壁”的動(dòng)力外骨骼等科技新寵也在展臺(tái)體驗(yàn)區(qū)與觀眾見面，盡顯松下智能科技的非凡魅力。

    在同期舉辦的B2B記者俱樂部“一路智造未來”媒體交流分享活動(dòng)上，談及今后松下在工業(yè)自動(dòng)化、智能制造等方面的戰(zhàn)略布局時(shí)，松下電器機(jī)電（中國）有限公司總經(jīng)理殷志明用“整合、創(chuàng)新、開放、服務(wù)”四個(gè)關(guān)鍵詞做出了全面的總結(jié)。他表示，松下將在整合內(nèi)部的基礎(chǔ)上，響應(yīng)中國政府的號(hào)召，積極推動(dòng)在中國市場上的應(yīng)用創(chuàng)新，以開放的姿態(tài)與強(qiáng)有力的伙伴通力合作，將雙方的優(yōu)勢結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，并在提供優(yōu)質(zhì)B2B產(chǎn)品的同時(shí)更加完善服務(wù)，提升包括技術(shù)、方案在內(nèi)的整體服務(wù)價(jià)值，這是中國市場對松下的期待，也是松下轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。

工業(yè)IoT推動(dòng)工廠全面化升級

    今年工博會(huì)上，在同濟(jì)大學(xué)展臺(tái)展出了“同濟(jì)-歐姆龍智能制造產(chǎn)線”演示區(qū)，“同濟(jì)-歐姆龍智能制造產(chǎn)線”真實(shí)模擬再現(xiàn)包裝生產(chǎn)環(huán)節(jié)的產(chǎn)線，通過上層MES、智能控制設(shè)備、智能傳感設(shè)備、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、生產(chǎn)現(xiàn)場大數(shù)據(jù)收集及分析的深度融合，構(gòu)筑完整的智能生產(chǎn)解決方案，為實(shí)驗(yàn)室使用者以及制造業(yè)廠商提供實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場智能制造的參考與借鑒。

在大數(shù)據(jù)時(shí)代，歐姆龍利用制造現(xiàn)場的信息推進(jìn)工廠數(shù)字化及生產(chǎn)流程可視化，

再將生產(chǎn)信息反饋給制造現(xiàn)場，從而實(shí)現(xiàn)工廠全面化升級。

    在智能制造的開發(fā)上，歐姆龍自動(dòng)化主打“i-Automation”理念，即以技術(shù)為經(jīng)度、產(chǎn)品為維度，以intelligent（智能化）、integrated（控制升級）、interactive（人類與機(jī)械新協(xié)調(diào)）為三大核心。在現(xiàn)場展示的生產(chǎn)線采用了歐姆龍的高速及高精度傳感器以及控制算法，能夠在高速運(yùn)動(dòng)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高精度的振動(dòng)抑制，同時(shí)還采用了模型預(yù)測控制技術(shù)，有著優(yōu)秀的制振強(qiáng)化和柔性控制性能。

    另外，在展臺(tái)上還集結(jié)了歐姆龍機(jī)器人家族的三位花旦：AdeptLynx移動(dòng)機(jī)器人、Viper機(jī)器人、Cobra機(jī)器人，多種機(jī)器人之間的相互協(xié)作，讓人們領(lǐng)略了未來無人工廠的魅力。在IoT展區(qū)內(nèi)，歐姆龍以汽車行業(yè)為代表，通過IO-link、RFID等技術(shù)，收集、識(shí)別并處理多種生產(chǎn)工序信息，挖掘設(shè)備需要改善的要點(diǎn)，從而優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)備流程。為了讓參觀者更直觀地了解到這一點(diǎn)，歐姆龍?jiān)谡古_(tái)上特別利用樣機(jī)展示環(huán)節(jié)，直觀呈現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)活動(dòng)、數(shù)據(jù)活用等一系列流程，從而為觀眾帶來極具現(xiàn)場感的生產(chǎn)革新，加速IoT推動(dòng)進(jìn)程。

    據(jù)悉，同濟(jì)大學(xué)“工業(yè)4.0-智能工廠實(shí)驗(yàn)室”成立于2014年，是國內(nèi)首個(gè)“工業(yè)4.0”實(shí)驗(yàn)室，目標(biāo)是致力于成為國內(nèi)外知名先進(jìn)制造核心技術(shù)研發(fā)、信息系統(tǒng)集成、先進(jìn)解決方案模擬與測試的研究平臺(tái)。

臺(tái)達(dá)展出的“智能制造示范線”整合了近兩年創(chuàng)新推出的智造相關(guān)軟、

硬件產(chǎn)品，可實(shí)現(xiàn)少量多樣化的混線生產(chǎn)。

強(qiáng)化軟實(shí)力，助力智能制造

    臺(tái)達(dá)自動(dòng)化業(yè)務(wù)近期增長強(qiáng)勁，通過策略并購實(shí)現(xiàn)軟硬件結(jié)合，可為客戶提供工業(yè)自動(dòng)化整體解決方案。在今年上海工博會(huì)上，臺(tái)達(dá)集團(tuán)-中達(dá)電通副董事長尹鏇博表示，近年來，臺(tái)達(dá)積極布局智能制造及綠色建筑，通過策略性并購全面強(qiáng)化軟實(shí)力。去年臺(tái)達(dá)并購臺(tái)灣計(jì)算機(jī)整合制造(CIM)領(lǐng)域的軟件領(lǐng)導(dǎo)廠商之一羽冠科技，進(jìn)一步強(qiáng)化臺(tái)達(dá)在智能制造核心系統(tǒng)整合能力；同期，樓宇自動(dòng)化廠商LOYTEC、DeltaControls的加入也助力加速臺(tái)達(dá)在綠色智能建筑上的步伐。

    針對智能制造的開發(fā)，臺(tái)達(dá)機(jī)電事業(yè)群智能制造事業(yè)處處長李逢堉則指出，臺(tái)達(dá)擁有從最底層的智能設(shè)備到最上層的制造管理系統(tǒng)，可提供最佳整合技術(shù)方法，縮短客戶導(dǎo)入時(shí)程。制造執(zhí)行設(shè)備(MES)可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場信息實(shí)時(shí)上傳，生產(chǎn)規(guī)劃直達(dá)設(shè)備，制度化管控全廠制造流程，促成生產(chǎn)優(yōu)化。MES也可導(dǎo)入多變量分析，協(xié)助管理決策，機(jī)器學(xué)習(xí)后可以實(shí)現(xiàn)模型訓(xùn)練，進(jìn)行在線監(jiān)測與調(diào)控，提供生產(chǎn)指示制造規(guī)范等。

    在展會(huì)現(xiàn)場，臺(tái)達(dá)的“智能制造示范線”由三組機(jī)器人組成的工作站，串聯(lián)周邊設(shè)備、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)下單系統(tǒng)、生產(chǎn)設(shè)備管理平臺(tái)(DIAMMP)等，實(shí)現(xiàn)少量多樣，混線生產(chǎn)，為嘉賓私人訂制刻有個(gè)人姓名的禮品，全程不到兩分鐘。

打造智能制造完整生態(tài)系統(tǒng)

    自2016年起，宜科(天津)電子有限公司將“物聯(lián)網(wǎng)+信息化+自動(dòng)化”制定為重要的發(fā)展戰(zhàn)略，腳踏實(shí)地地認(rèn)真踐行著“中國制造2025”。在工博會(huì)上，宜科完整地展現(xiàn)了其打造的智能制造生態(tài)系統(tǒng)，其中包括九大核心技術(shù)，具備智能制造核心能力測評咨詢、人才培訓(xùn)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營等功能，可針對目前制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級中亟待解決的問題與痛點(diǎn)，為企業(yè)提供完善的測評、咨詢、頂層設(shè)計(jì)、培訓(xùn)服務(wù)，直至落地實(shí)施的技術(shù)支撐。

    首先，宜科智能制造生態(tài)系統(tǒng)通過具有智能制造共性的示范平臺(tái)，高度融合自動(dòng)化與信息化技術(shù)，讓企業(yè)更直觀、深入地了解智能制造，達(dá)到廣泛示范的效果。在智能制造測評方面，宜科智能制造綜合運(yùn)營管理平臺(tái)可以協(xié)助企業(yè)將面向智能制造的核心能力進(jìn)行量化分析，緊密結(jié)合企業(yè)發(fā)展水平挖掘?qū)嶋H需求，形成最終的實(shí)施思路和方案。在智能制造咨詢方面，基于上述的測評診斷結(jié)果，平臺(tái)可為企業(yè)規(guī)劃智能制造的發(fā)展目標(biāo)和路徑，提供從頂層設(shè)計(jì)到落地實(shí)施的方案和技術(shù)咨詢。

    最后，在智能制造培訓(xùn)環(huán)節(jié)，平臺(tái)從分析企業(yè)具體的運(yùn)營流程入手，剖析價(jià)值鏈，根據(jù)智能制造和精益管理的理念，分層次、分階段地對企業(yè)員工進(jìn)行思想和能力培訓(xùn)，打造企業(yè)實(shí)施智能制造的軟實(shí)力，同時(shí)還能為相關(guān)高校提供智能制造管理、實(shí)施、操作以及規(guī)劃設(shè)計(jì)、大數(shù)據(jù)分析等方面的知識(shí)、課程設(shè)計(jì)和技術(shù)培訓(xùn)。