2018年9月7日，我在e-works举办的第四届智能制造国际论坛上发表了主题演讲。我在演讲中分析了智能制造当前面临的难点问题与对策。
当前，我国制造业面临着异常严峻的挑战：
① 人口红利消失、未富先老、企业招工难，人工成本迅速上升;
② 高房价、高地价迫使国内制造业向内地转移，低成本制造业向东南亚国家转移;
③ 高赋税以及社保费用的压力也给企业带来高昂的运营成本;
④ 今年以来，钢铁、化纤等原材料价格上涨对下游行业带来巨大的成本压力;
⑤环保风暴也给很多企业敲响了警钟;
⑥ 中兴事件则暴露出我国制造业核心技术缺失的尴尬现状;
⑦ 国际贸易争端更是对出口型企业雪上加霜;
⑧ 从近期的统计数据来看，我国出口的第一大省广东的采购经理人指数已下滑到枯荣线之下，面临空前压力;
⑨ 乘用车行业的产销量已出现了下滑。
......
在这种背景下，制造企业如何实现转型升级?推进智能制造成为重要的途径。然而，目前我国制造企业推进智能制造面临着诸多难点问题：
01
概念满天飞，技术一大堆
近几年来，从工业4.0的热潮开始，智能制造、cps、工业互联网(平台)、企业上云、工业app、人工智能、工业大数据、数字工厂、数字经济、数字化转型、c2b(c2m)等概念接踵而至，对于大多数制造企业而言，可以说是眼花缭乱、无所适从。
▲智能制造领域，概念众多
智能制造涉及的技术非常多，例如云计算、边缘计算、欧洲杯在线买球平台-2024欧洲杯买球平台、工业机器人、机器视觉、立体仓库、agv、虚拟现实/增强现实、三维打印/增材制造、工业安全、tsn(时间敏感网络)、深度学习、digital twin、mbd、预测性维护......，让企业目不暇接。这些技术看起来都很美，但如何应用，如何取得实效?很多企业还不得而知。
02
摸着石头过河
企业推进智能制造领域的相关技术十分缺乏经验，欠缺可以借鉴的成功案例。目前，制造企业已经存在三种类型的孤岛：信息孤岛、自动化孤岛，以及信息系统与自动化系统之间的孤岛。企业目前也缺乏统一的部门来系统规划和推进智能制造。在实际推进智能制造的过程中，企业也仍然是头痛医头，缺乏章法。
▲产品的digital twin
03
理想很丰满，现实很骨感
推进智能制造，前景很美好。但是绝大多数制造企业利润率很低，缺乏自主资金投入。在“专项”、“示范”以及“机器换人”等政策刺激下，一些国有企业和大型民营企业争取到各级政府给予的资金扶持，而中小企业只能“隔岸观火”，自力更生。然而，为了争取政府项目，方案必须做得漂亮，档次必须高大上，投入必须上亿。
大屏幕指挥中心是必须有的，大量采用机器人的自动化生产线是必须建的，立体仓库、agv也是可以有的，欧洲杯在线买球平台-2024欧洲杯买球平台更是必不可少的，国产系统是必须用的。至于究竟能否取得实效，就只有企业“冷暖自知”了。
04
自动化、数字化还是智能化?
在推进智能制造过程中，不少企业对于建立无人工厂、黑灯工厂跃跃欲试，认为这就是智能工厂。而实际上，高度自动化是工业3.0的理念。
对于大批量生产的产品，国外的优秀企业早就实现了无人工厂，例如日本fanuc全自动装配伺服电机，40秒一个，但其前提是产品的标准化、系列化，以及面向自动化装配的设计，例如将需要用线缆进行插装的结构改为插座式的结构。
e-works两次组团参观三菱电机的名古屋制作所可儿工厂，他们非常明确，对于大批量生产的产品，大量应用机械手，实现高度自动化;对于中小批量的产品，推进低成本自动化，即部分工位的自动化;而对于单件定制的产品，采取手工装配。
去年，e-works考察团参观施耐德电气的法国诺曼底工厂，他们非常客观地介绍，该工厂是生产继电器的自动化工厂，但还不是智能工厂，邀请我们来年再去，实际上该工厂实现了从绕线、装配、包装等全流程的自动化，而且可以在一条产线生产多种变型产品。
西门子一直将被广泛誉为工业4.0典范的安贝格电子工厂称为数字化工厂，其特点是人机协作的柔性自动化生产、智能物流、工业软件广泛应用、海量的数据采集以及大数据分析。
一个真正的智能工厂，应该是精益、柔性、绿色、节能和数据驱动，能够适应多品种小批量生产模式的工厂。智能工厂不是无人工厂，却是少人化和人机协作的工厂，推进智能工厂绝不是简单地实现机器换人。南京的爱立信工厂有一条装配线，一开始设置的自动化率是90%，后来发现调整为70%，增加若干人工工位，整体质量和效率反而是最优的。此外，对于装备制造行业，机加工等工序并不适合建立自动化生产线，而建立fms(柔性制造系统)，则是更现实的选择。mazak、fanuc的机加工车间应用fms已达到720小时无人值守，自动生产不同的机械零件。
▲mazak的fms(柔性制造系统)
05
投资回报?
制造企业的企业家，尤其是中小型民营企业的老板，非常关心投资回报。我多次听到一些企业家提出，必须能够在三到四年能够收回投资的信息化、自动化系统才投入，甚至有期望值更高的，希望能够找到“下金蛋的鸡”。然而，有些账容易算，比如某条产线减少了多少工人。有些账却不那么容易算，例如工业软件的应用涉及到如何满足企业不断变化的个性化需求。
作为一个使能要素，企业离不开工业软件，却难以计算出它究竟为企业直接或间接节省了多少成本，赚了多少钱。如果选型、实施和应用不到位，更是常常用不起来，业务部门牢骚满腹。长此以往，制造企业更加重硬轻软，最后停留在小打小闹地做一点局部的自动化改善。
06
数据采集与设备联网
迈不过去的坎
企业要真正实现智能制造，必须进行生产、质量、设备状态和能耗等数据的自动采集，实现生产设备(机床、机器人)、检测设备、物流设备(agv、立库、叉车等)，以及移动终端的联网，没有这个基础，智能制造就是无源之水。
但是，我常常看到很多制造企业还停留在单机自动化阶段，甚至一些知名企业的生产线也未联网。没有基础的设备联网，何谈工业互联网?!
07
基础数据和管理基础
无论是推进企业信息化、两化融合，还是进一步实现数字化转型，推进智能制造，基础数据的规范性和准确性都是必要条件。很多企业在实施erp，或者erp升级换型的过程中，花费时间最多的就是基础数据的整理。企业管理的规范性、业务流程的清晰，也是企业推进智能制造的“敲门砖”。但现实的情况是，一些企业的基础数据还没有理顺，却在大谈“工业大数据”。这种舍本逐末的做法，注定是难以取得实效的。
推进智能制造有这么多难点问题，那么，制造企业究竟有何对策?如何避免变成“滑铁卢战役”呢?
01
首先，必须明确
智能制造不是目的，而是手段
推进智能制造的核心目的是帮助企业通过实现降本增效、节能降耗、提高产品质量、提升产品附加值、缩短产品上市周期、满足客户个性化需求，以及向服务要效益等途径，提升企业的核心竞争力和盈利能力。推进智能制造绝不能搞面子工程。
02
必须对智能制造
有正确的理解和认识
e-works认为，智能制造覆盖企业全价值链，是一个极其复杂的系统工程，不要期望“毕其功于一役”，搞个专项就万事大吉;推进智能制造需要规划、it、自动化、精益等部门通力合作;不同行业的企业推进智能制造差异很大。推进智能制造，需要引入中立、专业的服务机构，开展多层次、多种形式的培训、考察、交流与学习，让企业上下树立对智能制造的正确认识。
e-works一直强调，小批量、多品种的企业，不要盲目推进无人工厂;个性化定制和无人工厂是鱼和熊掌不可兼得;不能盲目推进机器换人。
e-works提出的智能制造金字塔已成为业界的共识，被广泛引用。智能制造金字塔包括四种类型的创新(商业模式、生产模式、运营模式和决策模式创新)，十大应用场景(智能产品、智能服务、智能装备、智能产线、智能车间、智能工厂、智能研发、智能管理、智能物流供应链，以及智能决策)，底层还需要五大类使能技术(ict技术、工业自动化技术、先进制造技术、现代企业管理和人工智能技术)的支撑。
03
大处着眼，小处着手
企业要想推进智能制造取得实效，应当参照e-works智能制造金字塔的相关内容，通过智能制造现状评估、业务流程和工艺流程梳理、需求调研与诊断、整体规划及落地实施五个步骤，画出清晰的智能制造路线图，然后根据路线图和智能制造整体规划，稳步推进具体的项目，注重对每个智能制造项目明确其kpi指标，在测度关键绩效指标的基础上，评估是否达到预期目标。智能制造要取得实效，需要清晰的思路、明确的目标、高层的引领、专业的团队和高度的执行力。
▲智能制造总体框架范例
04
紧密跟踪
先进制造技术的发展前沿
近年来，制造业的新材料、新技术、新工艺层出不穷，金属增材制造技术不仅改变了复杂产品的制造方式，还改变了产品结构，也彻底打破了可制造性的桎梏，催生了创成设计(generative design)等新的设计模式，从计算机辅助人设计，演化为人辅助计算机设计。碳纤维复合材料的广泛应用催生了全新的制造工艺和制造装备。
奥迪a8采用了铝制车身，车身焊接不能再使用点焊，取而代之的是铆焊、摩擦焊、激光焊等新工艺。材料和工艺的改进，往往会对产品的性能，例如抗腐蚀、耐久性带来巨大的提升。精密测量技术也在迅速发展，由接触式测量发展到非接触式测量，由离线检测演化为在线检测，由事后检测演化为边测量边加工，从而帮助制造企业提升产品质量。
▲英国雷尼绍(renishaw)实现在机检测
05
积极稳妥地推进
数字化和智能化技术的应用
当前，人工智能技术的发展如火如荼，必将在制造业不断得到应用，尤其是在无人驾驶汽车、质量检测与优化、设备故障诊断和预测等领域。现在已经出现了google的tensorflow等开源的人工智能引擎可以应用。
此外，vr(虚拟现实)、ar(增强现实)、mr(混合现实)等可视化技术，在制造业也有很好的应用场景，例如设备操作培训和设备维修维护等。爱立信工厂应用ar技术进行电路板的检测，蒂森克虏伯电梯利用mr技术提高电梯维护的效率。cobot(协作机器人,单臂和双臂)在装配、拧螺丝、涂胶等很多工序可以进行应用，机器人与视觉传感器、力觉传感器的集成应用能够大大提高机器人动作的准确性和灵活性。
▲爱立信工厂利用ar技术
辅助进行电路板质量检测
06
选择真正靠谱的欧洲杯在线买球平台的合作伙伴
智能制造系统架构十分复杂，也非常个性化，相关技术在不断演进，企业本身也是动态变化，智能制造评估体系和规划方法论也还处于不断完善的过程中，智能制造的推进是一个长期的过程。
因此，企业推进智能制造需要寻找专业的欧洲杯在线买球平台的合作伙伴，从培训、现状评估、规划，到具体的数字化工厂仿真、产线设计，到真正实现工控网络的建设，并建立工控安全体系，实现it与ot系统的集成。e-works就像一个“全科医生”，可以帮助企业建立智能制造的顶层规划，设计整体框架，并对数字化、智能化技术的应用进行总体设计。
同时，e-works还可以帮助制造企业推荐各个领域的“专科医生”，具体帮助企业解决设备数据采集、车间联网、产线设计、工厂仿真、智能物流系统应用等诸多具体问题。
智能制造领域博大精深。经过十六年的探索与实践，e-works通过推进智能制造知识传播、社交媒体和网上社区、会议论坛、专业培训、咨询服务、产业研究和国际智能制造深度考察，构建了智能制造知识库、方案库、案例库和专家库，实现了智能制造服务的闭环，打造了我国智能制造领域独特的枢纽与平台，成为对接制造企业与智能制造欧洲杯在线买球平台的解决方案提供商，连接学术界、工业界和政府的桥梁，形成了开放的智能制造生态系统。在智能制造推进的过程中，e-works将与制造企业相互学习、协同发展，真正为我国制造业转型升级做出实实在在的贡献。
