德國(guó)“工業(yè)4.0”、美國(guó)GE公司“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”和“中國(guó)制造2025”提出后，在工業(yè)企業(yè)產(chǎn)生了前所未有的影響，為企業(yè)在新一輪工業(yè)革命浪潮中的轉(zhuǎn)型升級(jí)指明了戰(zhàn)略發(fā)展方向。各個(gè)方向基本重點(diǎn)都是“數(shù)字化”、“網(wǎng)絡(luò)化”和“智能化”，而其核心則是“智能化”。然而，雖然看上去具有相同的目標(biāo)指向，但由于不同的基礎(chǔ)和的環(huán)境，在實(shí)踐中的實(shí)施途徑自然各不相同。

在產(chǎn)品日益?zhèn)€性化、多樣化和智能化以及國(guó)際市場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，企業(yè)急需轉(zhuǎn)型升級(jí)。一些企業(yè)面臨著如何生存，一些企業(yè)如何在今后發(fā)展中占有主導(dǎo)地位，這些都需企業(yè)決策層作出適合自己的發(fā)展戰(zhàn)略。

數(shù)字化

基于模型的產(chǎn)品MBD，就是利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)企業(yè)資源進(jìn)行數(shù)字建模，進(jìn)行優(yōu)化仿真，如數(shù)字樣機(jī)DMU，就是通過(guò)賽博空間充分模擬物理世界，從而以最低的成本設(shè)計(jì)最佳產(chǎn)品和生產(chǎn)過(guò)程。與此同時(shí)，企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程是瞬間千變?nèi)f化的。這就意味著，還必須將實(shí)時(shí)變化的情況反映到數(shù)字模型中，以實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合、虛實(shí)同步的最佳生產(chǎn)控制。

圖1不同的實(shí)施途徑和相同的目標(biāo)

這就是數(shù)據(jù)的正向和反向的流動(dòng)。賽博空間和物理實(shí)體，中間曾經(jīng)隱藏的斷層被呈現(xiàn)出來(lái)，并且開始出現(xiàn)了交互的映射和流動(dòng)。

在紅領(lǐng)C2M定制模式中，其實(shí)只是上述數(shù)字化過(guò)程中的一個(gè)階段性成果。然而即使如此，它也展現(xiàn)了巨大的魔力。人群擁擠的車間看上去沒有任何美感和力量，而通過(guò)網(wǎng)絡(luò)流動(dòng)的數(shù)據(jù)，才是紅領(lǐng)得以快速應(yīng)對(duì)個(gè)性化定制生產(chǎn)的根本。

數(shù)字化、數(shù)字化、數(shù)字化，顯然可以被期待著產(chǎn)生巨大的轉(zhuǎn)型力量。

約翰·惠勒提出一句話“itfrombit(萬(wàn)物來(lái)自比特)。

其中it指代物質(zhì)，而bit指代信息。簡(jiǎn)單來(lái)講，傳統(tǒng)工業(yè)就是原子的重組，制造業(yè)做的事情幾乎就是把每個(gè)原子再重組：這從根子上，說(shuō)明了智能制造的本質(zhì)。

今天數(shù)據(jù)科技和互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，來(lái)源于數(shù)據(jù)和信息的重組。未來(lái)很大的趨勢(shì)是數(shù)字化，重組數(shù)據(jù)和信息，可能比重組原子將獲益更加巨大。

這很容易讓我們指向如下的結(jié)論：

1.數(shù)據(jù)和信息就是智能制造系統(tǒng)中流動(dòng)著的“血液”。

2.數(shù)字化就是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化和智能化的決策，創(chuàng)造更加有用的價(jià)值。

3.數(shù)字化制造是智能制造的基礎(chǔ)。沒有數(shù)字化制造的基礎(chǔ)，智能制造也將是空中樓閣。

網(wǎng)絡(luò)化

制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)是企業(yè)信息化中的核心，它在企業(yè)決策層(如ERP系統(tǒng))與實(shí)際生產(chǎn)層(如生產(chǎn)設(shè)備、制造車間或制造島)之間起著承上啟下的重要作用。實(shí)際生產(chǎn)層每時(shí)每刻產(chǎn)生著變化的數(shù)據(jù)，通過(guò)MES系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集、調(diào)度和分析評(píng)價(jià)，優(yōu)化控制生產(chǎn)。也為企業(yè)積累大量有效的第一手原始數(shù)據(jù)，為進(jìn)一步的企業(yè)信息化和智能化打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，MES系統(tǒng)是企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造的必備條件，這在國(guó)家工信部2016年申報(bào)智能制造示范項(xiàng)目的先決要素中得到了明確的規(guī)定。

圖2美國(guó)智能制造領(lǐng)導(dǎo)力聯(lián)盟的數(shù)據(jù)視圖

數(shù)據(jù)是企業(yè)流動(dòng)著的“血液”，必須進(jìn)行處理形成信息，將正確的信息在正確時(shí)間里傳輸給正確需要的人，才能發(fā)揮重要的作用，有時(shí)還起著決定性的作用。實(shí)際上，美國(guó)國(guó)家創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中心-智能制造創(chuàng)新院非常明確地提出，正確的數(shù)據(jù)、正確的時(shí)間和正確的人，是智能制造的基礎(chǔ)之一。而這一切，都離不開網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展。

無(wú)論是企業(yè)內(nèi)外部的“縱向集成”、“橫向集成”和“端到端集成”，都離不開網(wǎng)絡(luò)化。未來(lái)企業(yè)中，信息的不通暢，也會(huì)導(dǎo)致決策的不完整和低效率。

只有網(wǎng)絡(luò)化，才能使智能決策暢通無(wú)阻，精確執(zhí)行。

因此網(wǎng)絡(luò)化也是智能制造的必要途徑。

智能化與制造態(tài)

人工智能技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)能夠模擬人的智能，有些方面甚至超過(guò)人的智能。如谷歌的AlphaGo系統(tǒng)4:1戰(zhàn)勝了世界圍棋大師李世石。

甚至，它還可以自己對(duì)自己下棋!

已經(jīng)下了10萬(wàn)多局棋的AlphaGo(一個(gè)人一生中是不可能下那么多局棋)，積累了大量的對(duì)局?jǐn)?shù)據(jù)，再不斷修正其算法，提高對(duì)局技巧。人工智能在硬件支撐下，靠的是算法和數(shù)據(jù)，就會(huì)產(chǎn)生無(wú)限的增長(zhǎng)。這樣的硬件和設(shè)備，在引入企業(yè)之后，那么企業(yè)未來(lái)實(shí)施智能制造的前景也是無(wú)可限量的。

有了數(shù)據(jù)支撐，有了各種算法與業(yè)務(wù)模型，制造企業(yè)的轉(zhuǎn)型就可以，從制造態(tài)轉(zhuǎn)型到服務(wù)型制造。實(shí)際上，通過(guò)工業(yè)大數(shù)據(jù)為客戶提供智能服務(wù)，正是制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)效益增值的重要來(lái)源。

世界500強(qiáng)企業(yè)的25%的收入來(lái)自與服務(wù)收入，其中19%的企業(yè)其服務(wù)收入已經(jīng)達(dá)到總收入的50%。GE全球銷售收入的70%來(lái)自于“技術(shù)+服務(wù)+管理”的服務(wù)業(yè)務(wù)。而我國(guó)制造企業(yè)的服務(wù)收入只占總收入的1-2%(圖3)。

圖3總收入與服務(wù)收入統(tǒng)計(jì)

制造企業(yè)的升級(jí)是從低端到中高端生產(chǎn)升級(jí)，更重要的是向智能生產(chǎn)發(fā)展。但是，沒有上述數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)，不能一步到位就進(jìn)入智能制造。所以，工信部提出的智能制造項(xiàng)目還是示范項(xiàng)目，并不是立刻讓大量企業(yè)按照這個(gè)模板進(jìn)行的升級(jí)。盡管如此，企業(yè)在升級(jí)過(guò)程中，可以在局部考慮智能化的元素，如智能化產(chǎn)品的開發(fā)，智能化生產(chǎn)線或車間(單元)的實(shí)施。摸索實(shí)踐，積累經(jīng)驗(yàn)，待技術(shù)更成熟和局部成功后，逐步推向整體。

戰(zhàn)略上，可以進(jìn)行智能化總體方案的選擇;而在戰(zhàn)術(shù)上，則需要局部(分步)實(shí)施，也就是從上至下、從下到上的兩條路徑。

圖4實(shí)現(xiàn)智能工廠的三個(gè)階段

實(shí)際上值得注意的是，美國(guó)智能制造聯(lián)盟SMLC在十年前成立的時(shí)候，就特別強(qiáng)調(diào)如何降低生產(chǎn)成本。

這樣的智能制造目標(biāo)，是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的“以結(jié)果為導(dǎo)向”的選擇。

因此，無(wú)論是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化，都是為了提高企業(yè)效益的手段，其目的是提高企業(yè)制造和服務(wù)能力，增強(qiáng)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力和核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，從而在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得生存或主導(dǎo)地位。

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