2011年6月
，美國啟動包括工業機器人在內的“先進製造夥伴計劃”；2012年2月，出台“先進製造業國家戰略計劃”並設立美國製造業創新網絡。2013年，德國實施“工業4.0”戰略。日本大力發展協同式機器人
、無人化工廠。2016年(nian)
，阿(e)爾(er)法(fa)狗(gou)打(da)敗(bai)李(li)世(shi)石(shi)舉(ju)世(shi)矚(zhu)目(mu)。這(zhe)些(xie)標(biao)誌(zhi)性(xing)事(shi)件(jian)，預(yu)示(shi)著(zhe)全(quan)球(qiu)已(yi)經(jing)快(kuai)速(su)進(jin)入(ru)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)時(shi)代(dai)。本(ben)文(wen)帶(dai)您(nin)了(le)解(jie)一(yi)下(xia)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)何(he)以(yi)被(bei)關(guan)注(zhu)以(yi)及(ji)相(xiang)關(guan)技(ji)術(shu)的(de)應(ying)用(yong)價(jia)值(zhi)
、實現路徑和投資機遇。

整理 | 高滿霞

來源 | 雲天使研究院

智能製造是什麼，為什麼值得關注

工業發達國家經曆了機械化
、電氣化
、數(shu)字(zi)化(hua)三(san)個(ge)曆(li)史(shi)發(fa)展(zhan)階(jie)段(duan)，具(ju)備(bei)了(le)向(xiang)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)階(jie)段(duan)轉(zhuan)型(xing)的(de)條(tiao)件(jian)，未(wei)來(lai)必(bi)然(ran)是(shi)以(yi)高(gao)度(du)集(ji)成(cheng)化(hua)和(he)智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)係(xi)統(tong)，取(qu)代(dai)製(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng)中(zhong)人(ren)的(de)腦(nao)力(li)勞(lao)動(dong)。

工業4.0發展過程

智能製造是基於新一代信息技術的先進製造過程、係統與模式的總稱。智能製造貫穿“設計、生產、管理、服務”等製造活動各環節
，並具有信息深度自感知、智慧優化自決策
、精準控製自執行等功能。智能製造整個過程中將智能裝備（包括但不限於機器人
、數控機床
、自動化集成裝備
、3D打印等）通過通信技術有機連接起來，實現生產過程自動化
；bingtongguogeleiganzhijishushoujishengchanguochengzhongdegezhongshuju

，tongguogongyeyitaiwangdengtongxinshouduan
，yijigeleixitongyouhuaruanjiantigongshengchanfangan
，shixianshengchanfanganzhinenghua。

可以說，國內人口紅利逐漸消失的社會現實，以進口替代、機器換人為導向的政策趨勢

，以個性化生產、全球協作加深為突出特征的產業和經濟要求，這些構成了智能製造在當前被金融和產業資本重點關注的原因。

智能製造的相關技術有什麼應用價值？

在智能製造的關鍵技術當中
，智能產品與智能服務可以幫助企業帶來商業模式的創新；智能裝備、智能產線
、智能車間到智能工廠
，可以幫助企業實現生產模式的創新
；智能研發、智能管理、智能物流與供應鏈則可以幫助企業實現運營模式的創新；而智能決策則可以幫助企業實現科學決策。

NO.1.智能產品（Smart Product）

智能產品通常包括機械、電氣和嵌入式軟件，具有記憶、感知、計算和傳輸功能。典型的智能產品包括智能手機、智能可穿戴設備、無人機
、智能汽車、智能家電、 智能售貨機
、智能裝備以及眾多智能硬件產品等。

NO.2.智能服務（Smart Service）

基於傳感器和物聯網（IoT）
，keyiganzhichanpindezhuangtai，congerjinxingyufangxingweixiuweihu
，jishibangzhukehugenghuanbeipinbeijian，shenzhikeyitongguolejiechanpinyunxingdezhuangtai
，bangzhukehudailaishangyejihui。haikeyicaijichanpinyunyingdedashuju，fuzhuqiyejinxingshichangyingxiaodejuece。ciwai，qiyetongguokaifamianxiangkehufuwudeAPP，也是一種智能服務的手段
，可以針對企業購買的產品提供有針對性的服務，從而鎖定用戶
，開展服務營銷。

NO.3.智能裝備（Smart Equipment）

zhizaozhuangbeijinglilejixiezhuangbeidaoshukongzhuangbeidefazhan，muqianzhengzaizhubufazhanweizhinengzhuangbei。zhinengzhuangbeijuyoujiancegongneng
，keyishixianzaijijiance，congerbuchangjiagongwucha
，tigaojiagongjingdu，haikeyiduirebianxingjinxingbuchang。yiwangyixiejingmizhuangbeiduihuanjingdeyaoqiuhengao
，xianzaiyouyuyoulebihuandejianceyubuchang
，keyijiangdiduihuanjingdeyaoqiu。

NO.4.智能產線（Smart Production line）

很多行業的企業高度依賴自動化生產線，比如鋼鐵

、化工、製藥
、食品飲料

、煙草
、芯片製造、電子組裝、汽車整車和零部件製造等，實現自動化的加工、裝(zhuang)配(pei)和(he)檢(jian)測(ce)，一(yi)些(xie)機(ji)械(xie)標(biao)準(zhun)件(jian)生(sheng)產(chan)也(ye)應(ying)用(yong)了(le)自(zi)動(dong)化(hua)生(sheng)產(chan)線(xian)
，比(bi)如(ru)軸(zhou)承(cheng)。但(dan)是(shi)，裝(zhuang)備(bei)製(zhi)造(zao)企(qi)業(ye)目(mu)前(qian)還(hai)是(shi)以(yi)離(li)散(san)製(zhi)造(zao)為(wei)主(zhu)。很(hen)多(duo)企(qi)業(ye)的(de)技(ji)術(shu)改(gai)造(zao)重(zhong)點(dian)，就(jiu)是(shi)建(jian)立(li)自(zi)動(dong)化(hua)生(sheng)產(chan)線(xian)
、裝配線和檢測線。美國波音公司的飛機總裝廠已建立了U型(xing)的(de)脈(mai)動(dong)式(shi)總(zong)裝(zhuang)線(xian)。自(zi)動(dong)化(hua)生(sheng)產(chan)線(xian)可(ke)以(yi)分(fen)為(wei)剛(gang)性(xing)自(zi)動(dong)化(hua)生(sheng)產(chan)線(xian)和(he)柔(rou)性(xing)自(zi)動(dong)化(hua)生(sheng)產(chan)線(xian)，柔(rou)性(xing)自(zi)動(dong)化(hua)生(sheng)產(chan)線(xian)一(yi)般(ban)建(jian)立(li)了(le)緩(huan)衝(chong)。為(wei)了(le)提(ti)高(gao)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)，工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)、吊掛係統在自動化生產線上應用越來越廣泛。

NO.5.智能車間（Smart workshop）

一個車間通常有多條生產線，這些生產線要麼生產相似零件或產品


，要麼有上下遊的裝配關係。要實現車間的智能化，需要對生產狀況
、設備狀態、能源消耗、生產質量、物料消耗等信息進行實時采集和分析，進行高效排產和合理排班，顯著提高設備利用率（OEE）。因此，無論什麼製造行業
，製造執行係統（MES）成為企業的必然選擇。

NO.6.智能工廠（Smart Factory）

一個工廠通常由多個車間組成

，大型企業有多個工廠。作為智能工廠，不僅生產過程應實現自動化、透明化、可視化、精益化，同時，產品檢測、質量檢驗和分析、生產物流也應當與生產過程實現閉環集成。一個工廠的多個車間之間要實現信息共享

、準時配送、協xie同tong作zuo業ye。一yi些xie離li散san製zhi造zao企qi業ye也ye建jian立li了le類lei似si流liu程cheng製zhi造zao企qi業ye那na樣yang的de生sheng產chan指zhi揮hui中zhong心xin，對dui整zheng個ge工gong廠chang進jin行xing指zhi揮hui和he調tiao度du
，及ji時shi發fa現xian和he解jie決jue突tu發fa問wen題ti
，這zhe也ye是shi智zhi能neng工gong廠chang的de重zhong要yao標biao誌zhi。智zhi能neng工gong廠chang必bi須xu依yi賴lai無wu縫feng集ji成cheng的de信xin息xi係xi統tong支zhi撐cheng，主zhu要yao包bao括kuoPLM、 ERP
、CRM
、SCM和MES五大核心係統。大型企業的智能工廠需要應用ERP係統製定多個車間的生產計劃（Production planning）
，並由MES係統根據各個車間的生產計劃進行詳細排產(Production scheduling)，MES排產的粒度是天、小時，甚至分鍾。

NO.7.智能研發（Smart R&D）

離散製造企業在產品研發方麵，已經應用了計算機輔助設計、計算機輔助工程、計算機輔助工藝過程設計、計算機輔助製造等工具軟件和產品生命周期管理
、產品數據管理係統。企業要開發智能產品，需要機電軟多學科的協同配合；要縮短產品研發周期，需要深入應用仿真技術，建立虛擬數字化樣機，實現多學科仿真，通過仿真減少實物試驗；需要貫徹標準化
、係列化、模塊化的思想，以支持大批量客戶定製或產品個性化定製；需要將仿真技術與試驗管理結合起來
，以提高仿真結果的置信度。流程製造企業已開始應用PLM係統實現工藝管理、配方管理以及實驗室信息管理。

NO.8.智能管理（Smart Management）

製造企業核心的運營管理係統還包括人力資產管理係統（HCM）、客戶關係管理係統（CRM）、企業資產管理係統（EAM）、能源管理係統（EMS）、供應商關係管理係統（SRM）、企業門戶（EP）

、業務流程管理係統（BPM）等，國內企業也把辦公自動化（OA）作為一個核心信息係統。為了統一管理企業的核心主數據
，近年來主數據管理（MDM）也在大型企業開始部署應用。實現智能管理和智能決策，最重要的條件是基礎數據準確和主要信息係統無縫集成。

NO.9.智能物流與供應鏈（Smart logistics and SCM）

製造企業內部的采購、生產
、銷售流程都伴隨著物料的流動
，因此
，越來越多的製造企業在重視生產自動化的同時，也越來越重視物流自動化
，自動化立體倉庫、無人引導小車（AGV）、智能吊掛係統得到了廣泛的應用；而在製造企業和物流企業的物流中心

，智能分揀係統、堆垛機器人
、自動輥道係統的應用日趨普及。倉儲管理係統和運輸管理係統也受到製造企業和物流企業的普遍關注。

NO.10.智能決策（Smart Decision Making）

企業在運營過程中，產生了大量的數據。一方麵是來自各個業務部門和業務係統產生的核心業務數據，比如與合同、回款、費用
、庫存
、現金
、產品
、客戶、投資、 設備
、產量、交貨期等數據
，這些數據一般是結構化的數據，可以進行多維度的分析和預測

，這就是業務智能（Business Intelligence，BI）技術的範疇
，也被稱為管理駕駛艙或決策支持係統。同時，企業可以應用這些數據提煉出企業的KPI，並與預設的目標進行對比
，同時，對KPI進行層層分解
，來對幹部和員工進行考核
，這就是企業績效管理的範疇。從技術角度來看
，內存計算是BI的重要支撐。

各行業是怎樣實現智能製造的，有哪些路徑或機遇

如下表選取的7個行業
，9家領先公司作為案例，列舉了智能製造5種驅動戰略相應的執行方案
，以及所代表的創新和投資關注方向。

不同行業的智能化方案和代表機遇

物流驅動是對倉儲及配送的智能化升級，使運輸在時間和空間上更加精準。亞馬遜的無人機空投快遞是智能物流的代表
，國內的京東、四通、EMS等，目前的配送則依賴大量快遞員，預示著無人機運輸解決方案是不可忽視的機遇。

用戶驅動是以用戶為中心，利用數字化技術實現對用戶個性化需求的滿足。紅領集團的酷特智能C2M平台，基於體型
、麵料、款式等維度將用戶的需求數字化，以實現個性化西服和工裝定製，這個案例為全線個人用品定製提供了想象空間。

工廠驅動是對生產設備、生產線
、生產車間的數字化、網絡化和智能化改造，以機器換人來獲得成本領先優勢。2015年
，飛鶴乳業在美國投資建設了乳粉智能工廠
，計劃采用全產業鏈模式實現對乳品生產全過程的自動控製和管理

，總投資1億美元，年產能5萬噸。這是美國第一座全部由中資投資建設的乳品加工廠。

R&Dqudongshizhizhuanzhuchanpindezhinengbufendeyanfahesheji，tongguoyuzhongduogongsihezuo，jianliqikeyiyituodeshengtaixitong，congerhuodejingzhengyoushi。pingguodeqichexiangmuyijingjiangzhongdianfangzaikaifaleisiiOS或macOS的汽車操作係統上，允許現有的汽車廠商使用；穀(gu)歌(ge)也(ye)決(jue)定(ding)停(ting)止(zhi)自(zi)主(zhu)研(yan)發(fa)汽(qi)車(che)硬(ying)件(jian)，轉(zhuan)而(er)和(he)傳(chuan)統(tong)汽(qi)車(che)公(gong)司(si)擴(kuo)大(da)合(he)作(zuo)。除(chu)了(le)科(ke)技(ji)巨(ju)頭(tou)，提(ti)供(gong)各(ge)類(lei)技(ji)術(shu)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)的(de)初(chu)創(chuang)團(tuan)隊(dui)和(he)高(gao)校(xiao)實(shi)驗(yan)室(shi)也(ye)在(zai)實(shi)踐(jian)R&D驅動戰略。

管理驅動包括各類對人員和設備的管理活動的智能化升級。遠景能源的阿波羅光伏雲平台
，可以對光伏電站做第三方數據監控、故障診斷、狀態運維，從而指導前期設備選型
，形成資產管理閉環。

這些驅動戰略也可以結合使用。海爾的“人單合一、互聯工廠”
，通過顧客參與（用戶）和“自主經營體”的管理方式（管理）
，實現從大規模製造到大規模定製。電氣行業中的通用電氣和西門子同時從硬件（工廠）和軟件（R&D）著手，提高生產的質量和效率。