德國“工業(yè)4.0”、美國“第三次工業(yè)革命”、中國“制造業(yè)2025”，世界各國紛紛提出新一代制造理念，主要是為了指導(dǎo)工業(yè)制造業(yè)的發(fā)展，在數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的全球大環(huán)境下，拉動傳統(tǒng)制造往智能制造方向升級，從而滿足未來市場更快速、更個性化的需求響應(yīng)，并實現(xiàn)更低的制造成本。但是各國的官方提法側(cè)重又有不同，中國的“制造業(yè)2025”目前還未出臺。

德國的“工業(yè)4.0”是以“智能制造”為發(fā)展目標，建設(shè)“智能工廠”（smartfactory），通過信息技術(shù)、廣泛互聯(lián)、信息交互、流程再造等一系列手段，滿足消費者差異化、定制化的需求，提高生產(chǎn)的靈活性，以及向管理者提供更佳的決策支持。

美國的“第三次工業(yè)革命”提出的比較早，更多強調(diào)的還是信息化和自動化對制造業(yè)的沖擊和影響。當然美國的制造業(yè)領(lǐng)先企業(yè)也對制造業(yè)的智能化趨勢進行了布局和研究，比如GE公司提出的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（IndustrialInternet）概念，其方向側(cè)重于將機器分析、行業(yè)洞察、自動化和商業(yè)預(yù)測連接起來。“智能制造”在德國和美國之間的區(qū)別，與兩國在制造業(yè)上的比較優(yōu)勢以及國際分工上的不同是分不開的。

智能工廠不是簡單智能化

現(xiàn)在常被提及的智能工廠只是“智能制造”的一個組成部分。在智能制造之下，傳統(tǒng)的制造流程將被重組，其目的是要實現(xiàn)產(chǎn)品的智能化。其中個性化的客戶需求與設(shè)計，供應(yīng)商和制造商之間的信息接入與共享，售后服務(wù)的快速響應(yīng)等環(huán)節(jié)與智能工廠一起，成為智能制造非常關(guān)鍵的組成部分。

智能工廠的核心特點是：產(chǎn)品的智能化、生產(chǎn)的自動化、信息流和物資流合一。目前來看，世界范圍內(nèi)，很多企業(yè)都在向著智能工廠的方向發(fā)展，但是還沒有哪一家企業(yè)有足夠的勇氣宣布自己已經(jīng)建成了一座智能的工廠。西門子目前在全球有兩個樣板工廠，博世也即將有一個樣板工廠。

在討論智能工廠的未來圖景時，提到最多的是“大規(guī)模定制化生產(chǎn)”，這需要企業(yè)從幾個維度建立相關(guān)的企業(yè)能力：一，強大的客戶需求收集和分析能力；二，社會化交互的產(chǎn)品研發(fā)體系；三，模塊化、智能化的產(chǎn)品制造工藝；四、高靈活度的供應(yīng)鏈管理；五，與客戶需求匹配的生產(chǎn)能力（包括設(shè)備維護能力）；六，智能的庫存和物流管理體系。

除了大規(guī)模定制化生產(chǎn)，智能工廠的未來圖景還包括了能源的節(jié)約（據(jù)測算有大約12%的能源節(jié)約空間），讓供應(yīng)鏈更加安全，以及準確地尋找到相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜业膯栴}解決方式。而且智能工廠的生產(chǎn)模式不僅僅局限于生產(chǎn)終端消費品的企業(yè)，生產(chǎn)設(shè)備的企業(yè)一樣可以通過實踐智能工廠來更好地滿足客戶需求、降低成本、提高交付效率、合理管理產(chǎn)能。

挑戰(zhàn)供應(yīng)鏈管理

當我們討論智能工廠時，不能忽略的核心要求之一是要實現(xiàn)信息流、物資流和管理流合一。通過ERP系統(tǒng)、供應(yīng)鏈管理軟件、最新的物聯(lián)網(wǎng)（接入產(chǎn)品和其對應(yīng)零部件）和大數(shù)據(jù)的收集分析，讓信息流和物資流合一。做到對每一個個體產(chǎn)品、零部件在生產(chǎn)的全流程中可以實時監(jiān)控和管理，事前預(yù)測、事中操作和事后追蹤。

對于中國企業(yè)來說，長期處于產(chǎn)業(yè)鏈的低端環(huán)節(jié)使得其在信息的收集和分析能力上有所欠缺，很多中國企業(yè)連工廠的管理通報都并不完備，即使是行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，也在前幾年才消滅了企業(yè)內(nèi)部的信息孤島，建成了企業(yè)內(nèi)部統(tǒng)一的信息管理體系。但是距離全面地、有效地管理信息和綜合使用信息還有相當?shù)牟罹啵螞r智能工廠對于信息的創(chuàng)造性使用提出了新的要求。

同時，智能制造對于采購和供應(yīng)鏈管理帶來的挑戰(zhàn)影響是深遠的。它將原本按照計劃管理的工廠生產(chǎn)，切割為更小的單元，既可以動態(tài)規(guī)劃從而平滑生產(chǎn)波動，也能更快地跟隨市場的反應(yīng)進行產(chǎn)能的調(diào)整，同時也能實現(xiàn)最低的原材料和成品庫存，大幅提高生產(chǎn)的周轉(zhuǎn)效率。廠商由此能夠獲得對用戶需求、市場波動做出快速反應(yīng)的能力。同時，生產(chǎn)所有涉及的零部件都因為物聯(lián)網(wǎng)而廣泛互聯(lián)，廠家有望實現(xiàn)實時庫存（Justintime）——在傳統(tǒng)工廠中最多是在廠內(nèi)庫存管理中實現(xiàn)，而在智能工廠市場，這樣的實時庫存可以將供應(yīng)商也納入進來，從而實現(xiàn)真正的實時。它帶來的好處是全方面的，包括：降低成本、提高交付效率、管理產(chǎn)能等。

智能工廠在軟硬件上對當下的制造形態(tài)進行諸多改進，與之相對應(yīng)的企業(yè)的人力資源和管理結(jié)構(gòu)也要進行調(diào)整。對于智能工廠來說，其人力資源的需求是嶄新的，且多層次的：首先有能夠重新設(shè)計生產(chǎn)流程、供應(yīng)鏈管理流程、產(chǎn)品再設(shè)計、大數(shù)據(jù)分析等復(fù)雜工作的高級人才；其次是有能夠維持智能工廠日常設(shè)備調(diào)試維修、供應(yīng)鏈運營等工作的中級人才；最后是要具備整個工廠的人力資源升級以滿足智能工廠更高的操作和運營要求的人力儲備。而其管理結(jié)構(gòu)，因為信息化技術(shù)、自動化生產(chǎn)的廣泛應(yīng)用而變得更加扁平化，原本從班組到線、再到車間、單元的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)需要面向新的生產(chǎn)設(shè)置而進行調(diào)整。

中小企業(yè)也可實現(xiàn)智能制造

當前對于制造業(yè)企業(yè)來說最大的挑戰(zhàn)在于：消費者行為改變、產(chǎn)品周期縮短、供應(yīng)鏈風險增加、售后服務(wù)復(fù)雜化等。在這些方面，所有的企業(yè)都在面對著挑戰(zhàn)，而對于依照傳統(tǒng)模式組織生產(chǎn)的大企業(yè)來說，這樣的挑戰(zhàn)更加嚴峻。

而新技術(shù)如3D打印、智能化設(shè)計軟件等大大降低了中小企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)流程，產(chǎn)業(yè)分工和產(chǎn)業(yè)集群的興起也讓企業(yè)不用再像三十年前一樣完成制造業(yè)從頭到尾的所有工作，創(chuàng)投、眾籌及產(chǎn)業(yè)鏈金融等創(chuàng)新的金融手段也讓中小企業(yè)比過去具有更強的融資能力。

在這樣的形式之下，中小型的制造企業(yè)應(yīng)該率先實現(xiàn)對于用戶個性化和定制化需求的響應(yīng)，對產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)過程和服務(wù)流程進行再設(shè)計，用信息化的手段、自動化的設(shè)備、智能化的生產(chǎn)體系來改造自己，從而實現(xiàn)貼近客戶需求，智能化生產(chǎn)的目標。

總的來說，智能制造現(xiàn)階段在中國還剛剛起步，在未來邁向智能制造、智能工廠之時，也要充分利用目前中國制造業(yè)企業(yè)已廣泛應(yīng)用的工業(yè)自動化設(shè)備。未來的智能制造首先是基于重新設(shè)計的生產(chǎn)流程、供應(yīng)鏈管理流程、產(chǎn)品再設(shè)計，以及數(shù)據(jù)收集、分析和決策系統(tǒng)。它需要形成一個標準，自動化設(shè)備需要接入這樣的生產(chǎn)體系，首先需要具備的是功能和應(yīng)用場景上豐富，滿足生產(chǎn)需求；其次是滿足信息采集的需求，這里的信息包括產(chǎn)品信息和操作信息；第三，是要在實現(xiàn)標準化生產(chǎn)的同時（工序工藝的標準化，零部件的標準化）保留一定的生產(chǎn)柔性；最后，自動化社會的使用界面友好、維修養(yǎng)護費用較低、調(diào)試簡單等特性也會加快此類設(shè)備的普及。

更多資訊請關(guān)注自動化軟件頻道