一、五種智能制造新模式的緣起
智能制造是基于新一代信息通信技術(shù)與先進制造技術(shù)深度融合,貫穿于設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動的各個環(huán)節(jié),具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式。
《智能制造工程實施指南(2016-2020)》
2015年3月9日,工業(yè)和信息化部印發(fā)《關(guān)于開展2015年智能制造試點示范專項行動的通知》,指出開展6方面試點示范專項行動,包括流程制造、離散制造、智能裝備和產(chǎn)品、智能制造新業(yè)態(tài)新模式、智能化管理、智能服務(wù),開始了對智能制造新模式的探索。
2016年3月31日,工業(yè)和信息化部印發(fā)《智能制造試點示范2016專項行動實施方案》,該方案在《關(guān)于開展2015年智能制造試點示范專項行動的通知》的基礎(chǔ)上做了優(yōu)化和調(diào)整,正式提出5種智能制造新模式的試點示范:離散型、流程型、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、大規(guī)模個性化定制、遠程運維服務(wù)。
2016年4月12日,工業(yè)與信息化部聯(lián)合發(fā)展改革委、科技部與財政部印發(fā)《智能制造工程實施指南(2016-2020)》,明確了上述5種智能制造試點示范項目的要素條件。
2021年12月28日,工業(yè)與信息化部印發(fā)《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》,指出
我國智能制造發(fā)展取得長足進步,涌現(xiàn)出離散型智能制造、流程型智能制造、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、大規(guī)模個性化定制、遠程運維服務(wù)等新模式新業(yè)態(tài)。五種智能制造新模式基本成型。
雖然上述政策文件中對五種智能制造模式的要素條件進行了詳細說明,為我們理解五種智能制造模式提供了指引。但從學(xué)術(shù)研究的角度來看,鮮有文獻對五種智能制造模式進行清晰、科學(xué)的定義。本文嘗試給出五種智能制造模式的定義。
二、五種智能制造新模式的定義
(一)離散型智能制造
在定義離散型智能制造之前,我們先要了解離散型制造的特點。
離散型制造是指將零部件或組件組裝成產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,如汽車的制造。該模式廣泛分布在機械、航空、航天、汽車、船舶、輕工、服裝、醫(yī)療器械、電子信息等行業(yè)。
離散型智能制造是指利用工業(yè)機器人、數(shù)控機床等智能設(shè)備與產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、企業(yè)資源計劃、生產(chǎn)執(zhí)行等軟件系統(tǒng),基于設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動的各個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通與可視化,從而實現(xiàn)組裝工序的一體化協(xié)同優(yōu)化。
(二)流程型智能制造
同樣,在定義流程型智能制造之前,我們也先要了解流程型制造的特點。
流程型制造是指以批量或連續(xù)的方式對原材料進行加熱、粉碎、混合、分離等操作,最終得到產(chǎn)品的制造模式,如飲料的制造。該模式廣泛分布在石油開采、石化化工、鋼鐵、有色金屬、稀土材料、建材、紡織、食品、醫(yī)藥、造紙等行業(yè)。
流程型智能制造是指利用工業(yè)機器人、數(shù)控機床等智能設(shè)備與產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、企業(yè)資源計劃、生產(chǎn)執(zhí)行等軟件系統(tǒng),基于設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動的各個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通與可視化,從而實現(xiàn)原材料到產(chǎn)成品的一體化協(xié)同優(yōu)化。
(三)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造
網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造是指通過建立網(wǎng)絡(luò)化制造資源協(xié)同云平臺,基于數(shù)據(jù)共享實現(xiàn)企業(yè)價值鏈內(nèi)或供應(yīng)鏈內(nèi)的研發(fā)系統(tǒng)協(xié)同、管理系統(tǒng)協(xié)同、服務(wù)支撐系統(tǒng)協(xié)同,從而對接、集成和共享雙方或多方的創(chuàng)新能力、設(shè)計能力、生產(chǎn)能力與服務(wù)能力。
(四)大規(guī)模個性化定制
大規(guī)模個性化定制是通過建立客戶個性化產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫與客戶個性化定制服務(wù)平臺,與用戶深度交互,對用戶個性化需求數(shù)據(jù)進行挖掘與分析,從而完全按照客戶訂單的定制要求進行生產(chǎn)。
(五)遠程運維服務(wù)
遠程運維服務(wù)是指通過建立產(chǎn)品或設(shè)備的運維平臺,實時收集、整理與分析產(chǎn)品或設(shè)備上傳至平臺的數(shù)據(jù),從而為客戶提供在線診斷、遠程操控、設(shè)備維護、設(shè)備優(yōu)化等遠程服務(wù)。
三、小結(jié)
第一,五種智能制造新模式有兩個明顯的共同點:一是數(shù)字技術(shù)與制造技術(shù)深度融合;二是數(shù)據(jù)驅(qū)動制造資源的優(yōu)化配置,起到橋梁作用。
第二,本文認為離散型智能制造與流程型智能制造在實現(xiàn)手段上的本質(zhì)差別不大,最大的差別在于:離散型智能制造的重點是產(chǎn)品組裝過程,流程型智能制造的重點是產(chǎn)品生產(chǎn)過程(康志男和王海燕,2020)。這種差異根源于兩者的制造工藝流程的不同。正如前所述,離散型制造較少對原材料進行物理或化學(xué)加工,主要是零部件的組裝,而流程型制造需要對原材料進行物理或化學(xué)加工,有一個塑形的過程,其重點是工藝過程的連續(xù)性。
第三,不管是在離散型制造企業(yè)還是流程型制造企業(yè),都可以實施網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、大規(guī)模個性化定制與遠程運維服務(wù)。
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