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智能制造作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的皇冠，是提升國(guó)家整體制造業(yè)水平不可忽略的增長(zhǎng)引擎。而智能工廠則將成為制造企業(yè)具備競(jìng)爭(zhēng)力的主要驅(qū)動(dòng)因素。在中國(guó)鋁業(yè)集團(tuán)公司信息化管理部副總經(jīng)理文欣榮看來(lái)，再好的系統(tǒng)不在線是沒(méi)有用的，再好的模型算出來(lái)不及時(shí)推送解決方案也是沒(méi)有用的。未來(lái)一定是為了數(shù)據(jù)做系統(tǒng)，要以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智能工廠建設(shè)實(shí)施。

如今，智能工廠對(duì)于變革傳統(tǒng)制造業(yè)生產(chǎn)模式的重要性已不用再贅述，早期實(shí)踐者稱智能工廠已助力其提高了運(yùn)營(yíng)效率及盈利水平。相關(guān)調(diào)研顯示，高達(dá)86%的制造商認(rèn)為，到2025年，智能工廠必將成為企業(yè)具備競(jìng)爭(zhēng)力的主要驅(qū)動(dòng)因素。83%的制造商認(rèn)為智能工廠將轉(zhuǎn)變產(chǎn)品的生產(chǎn)方式。

作為傳統(tǒng)流程制造企業(yè)代表，中國(guó)鋁業(yè)集團(tuán)公司已經(jīng)在智能化和智能工廠的建設(shè)方面進(jìn)行了三年多的探索和嘗試。在中國(guó)鋁業(yè)集團(tuán)公司信息化管理部副總經(jīng)理文欣榮看來(lái)，無(wú)論是信息化還是智能化，最根本的還是要解決一個(gè)問(wèn)題，那就是成本。

從流程工業(yè)的特點(diǎn)來(lái)看，智能制造是以企業(yè)全局及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)全過(guò)程的高效化與綠色化為目標(biāo)，以生產(chǎn)工藝智能優(yōu)化和生產(chǎn)全流程整體智能優(yōu)化為特征的制造模式。在第十三屆信息主管年會(huì)上，文欣榮根據(jù)自身多年實(shí)踐，從行業(yè)整體發(fā)展、智能工廠實(shí)施，以及對(duì)于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能工廠建設(shè)等方面闡述了自己對(duì)智能工程和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的理解。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型 讓企業(yè)真正獲益

文欣榮提到，他雖然做了很多年的信息化工作，但一直有一個(gè)困惑，就是無(wú)論是兩化融合或者智能工廠建設(shè)，有時(shí)候仍然救不活一個(gè)工廠。從工廠本身來(lái)講，決定其成敗的深層因素首先是制造成本，對(duì)于像中國(guó)鋁業(yè)這樣的傳統(tǒng)制造企業(yè)來(lái)講，像礦石質(zhì)量成本、能源成本等都是決定制造成本的高低，也決定企業(yè)生存。

文欣榮表示，他最近一直在思考，智能工廠建設(shè)為什么會(huì)失敗或者成功。當(dāng)今這個(gè)世界，用過(guò)去做信息化以及智能化的經(jīng)驗(yàn)去做，其實(shí)是很難成功的。因?yàn)楝F(xiàn)在做事的標(biāo)準(zhǔn)改變了，不能再用原來(lái)的方法去做，應(yīng)該換一種玩法，將所有事情重做一遍。另外就是，現(xiàn)在企業(yè)的投入產(chǎn)出問(wèn)題，傳統(tǒng)企業(yè)利潤(rùn)很低，從挖礦、冶金到加工每個(gè)環(huán)節(jié)都虧。如今，我們要講的是存量和增量、老產(chǎn)和新產(chǎn)，以及老系統(tǒng)和新系統(tǒng)更迭的問(wèn)題怎么去做，不能用一個(gè)方法解決。

當(dāng)下進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，主要講的是連接+在線+數(shù)據(jù)，如果不連接，什么都沒(méi)有用。從技術(shù)的角度來(lái)講，去年講中臺(tái)，今年講5G，講數(shù)字化轉(zhuǎn)型以及數(shù)字經(jīng)濟(jì)，面對(duì)新業(yè)態(tài)新模式的不斷創(chuàng)新，如果在用原來(lái)的方法和標(biāo)準(zhǔn)去做可能就會(huì)有問(wèn)題。在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，首先看系統(tǒng)是不是云原生、數(shù)據(jù)中臺(tái)，以及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)力，然后再看應(yīng)用層怎么做，這應(yīng)該是行業(yè)要重視的“原材料”。

“這就像，雖然我們擁有石油和礦產(chǎn)資源，不去開(kāi)采它是沒(méi)有用的。開(kāi)采出來(lái)不會(huì)冶煉，不會(huì)煉油，得不出成品油來(lái)，也是沒(méi)有用的。數(shù)據(jù)是資源，數(shù)據(jù)要變成財(cái)富，就需要算法和算力，算力便宜了，很多以前的理論和方法就可以去實(shí)現(xiàn)了。”文欣榮這樣解釋道。

實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和智能化，可能要將企業(yè)的所有事情都重做一遍，關(guān)鍵是重新做的標(biāo)準(zhǔn)是什么？如果標(biāo)準(zhǔn)都改變了，而企業(yè)還在沿用原來(lái)的方法，那么只能是南轅北轍?！拔覀儽仨氉龀龈淖??！蔽男罉s表示，“基于數(shù)字思維和數(shù)字平臺(tái)，采用新一代信息技術(shù)，解決感知、精準(zhǔn)執(zhí)行等問(wèn)題。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，連接+在線+數(shù)據(jù)變得非常重要。再好的系統(tǒng)不在線是沒(méi)有用的，再好的模型算出來(lái)不及時(shí)推送解決方案也是沒(méi)有用的。未來(lái)一定是為了數(shù)據(jù)做系統(tǒng)，打造統(tǒng)一應(yīng)用平臺(tái)下的工業(yè)APP。”在他看來(lái)，未來(lái)的智能制造就是OT平臺(tái)和IT平臺(tái)深度融合，一定是基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的個(gè)性化需求，平臺(tái)支撐優(yōu)化為主。

建智能工廠 頂層設(shè)計(jì)是關(guān)鍵

智能制造是在現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能等先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)的支持下，通過(guò)狀態(tài)感知、實(shí)時(shí)分析、自主決策、精準(zhǔn)執(zhí)行和學(xué)習(xí)提升，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程、制造過(guò)程、企業(yè)管理及服務(wù)的智能化，是信息技術(shù)與制造技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)空間和實(shí)體空間、軟件和硬件的深度融合與集成，通過(guò)人與人、人與物、物與物三方面的協(xié)同，保證資源利用最大化，從而大幅度提高生產(chǎn)力。

文欣榮表示，目前行業(yè)對(duì)智能工廠的理解，就是萬(wàn)物皆連，全要素精確分配以及獲得最優(yōu)效益。一直以來(lái)，關(guān)于工業(yè)2.0、3.0、4.0的每一次彎道超車，不同專家從不同維度給出了各自的解釋。但是，就鋁行業(yè)來(lái)講，想要實(shí)現(xiàn)彎道超車需要具備這“三個(gè)新”，即：新思想、新心態(tài)、新方法。新思想，即生態(tài)思維、協(xié)同思維、創(chuàng)新思維、數(shù)據(jù)思維、智能思維等;新心態(tài)，實(shí)現(xiàn)彎道超車的路上需要具備良好的心態(tài)，要找到平衡點(diǎn);新方法，即新實(shí)施，包括場(chǎng)景化、平臺(tái)化、微服務(wù)化、數(shù)據(jù)化。

智能制造在西方發(fā)達(dá)國(guó)家是一個(gè)“串聯(lián)式”的發(fā)展過(guò)程，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化是西方順序發(fā)展智能制造的三個(gè)階段。我國(guó)應(yīng)發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢(shì)，采取三個(gè)基本范式，“并行推進(jìn)、融合發(fā)展”的技術(shù)路線，走一條數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化并行推進(jìn)的智能制造創(chuàng)新之路。

在這個(gè)過(guò)程中，智能制造建設(shè)要把控好兩條主線：一是通過(guò)優(yōu)化生產(chǎn)要素，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新價(jià)值驅(qū)動(dòng)，保證生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)全過(guò)程的資源做到精確分配，確保最大收益;二是用所有技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)可視化，通過(guò)現(xiàn)有的技術(shù)手段，使企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)全過(guò)程全方位網(wǎng)絡(luò)化、可視化、智能化，讓企業(yè)決策者、管理者、操作者更好地掌控企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的不確定因素，促使整個(gè)生產(chǎn)能夠平穩(wěn)運(yùn)行，確保利益最大化。

與此同時(shí)，智能制造實(shí)施還要掌握好兩種原理：機(jī)理原理和數(shù)據(jù)原理。其中，機(jī)理原理包括理論模型、工藝模型、故障模型、邏輯模型，數(shù)據(jù)原理包括預(yù)測(cè)模型、優(yōu)化模型、知識(shí)圖譜?！澳苡脵C(jī)理原理解決的問(wèn)題，絕不用數(shù)字原理，用數(shù)字原理統(tǒng)籌原理解決的問(wèn)題，絕對(duì)不用機(jī)器學(xué)習(xí)，這是一個(gè)規(guī)則。實(shí)現(xiàn)最大的效益，保證安全、質(zhì)量，工廠才能有意義?！?文欣榮說(shuō)。

另外，智能制造實(shí)施還要解決好三體之間的關(guān)系，即數(shù)據(jù)虛體、工廠實(shí)體、意識(shí)人體。數(shù)據(jù)虛體要實(shí)現(xiàn)監(jiān)控可視化、業(yè)務(wù)流程化管理精細(xì)化，系統(tǒng)集成化;工廠實(shí)體要實(shí)現(xiàn)加工智能化、設(shè)備數(shù)字化、車間網(wǎng)絡(luò)化、操作無(wú)人化、過(guò)程自動(dòng)化;而“人”則負(fù)責(zé)基礎(chǔ)建模，實(shí)時(shí)跟蹤，應(yīng)急處理，并不斷優(yōu)化模型。

整體來(lái)講，智能工廠的建設(shè)不可能一蹴而就，而頂層設(shè)計(jì)是建設(shè)智能工廠的前提和關(guān)鍵。據(jù)悉，中鋁集團(tuán)已完成了智能工廠的頂層設(shè)計(jì)方案。智能工廠頂層設(shè)計(jì)以“安全穩(wěn)定、綠色高效，效益優(yōu)先、持續(xù)優(yōu)化、統(tǒng)一平臺(tái)、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，整體規(guī)劃、試點(diǎn)先行”為建設(shè)原則，以“保證安全、保證質(zhì)量、提高效率、降低成本、降低勞動(dòng)強(qiáng)度” 為總體目標(biāo)，以“安全高效是目標(biāo)、頂層設(shè)計(jì)是關(guān)鍵、組織架構(gòu)是保障、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)是途徑、流程優(yōu)化是手段、智能裝備是支撐”為著力點(diǎn)，在理解智能工廠“三體”關(guān)系的基礎(chǔ)上，建立智能工廠生產(chǎn)管控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“三個(gè)中心、兩套體系”共40個(gè)功能點(diǎn)的體系架構(gòu)。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)? 千廠千面

對(duì)于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的理解，離不開(kāi)對(duì)于企業(yè)文化和數(shù)字文化的認(rèn)識(shí)。數(shù)字文化一定是用數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)企業(yè)文化，數(shù)字文化就是數(shù)字思維，數(shù)字思維就是數(shù)字驅(qū)動(dòng)，數(shù)字驅(qū)動(dòng)是數(shù)據(jù)定義一切，數(shù)據(jù)賦能業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，就是對(duì)發(fā)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，給下一個(gè)任務(wù)或者給出明確方向。

智能制造實(shí)施要理解好數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的實(shí)施方法論。通過(guò)把工業(yè)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)固化，打造數(shù)據(jù)湖，構(gòu)建微服務(wù)組件庫(kù)，并構(gòu)建APP，形成統(tǒng)一應(yīng)用平臺(tái)。相比由流程和功能驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)是千人一面，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)能打造千人千面，更好地驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)的發(fā)展。

文欣榮提到，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)最好用導(dǎo)航系統(tǒng)來(lái)講，因?yàn)樵瓉?lái)導(dǎo)航系統(tǒng)只把終點(diǎn)和起點(diǎn)、主路標(biāo)出來(lái)了，并寫在系統(tǒng)里面，用一個(gè)GPS定位到哪個(gè)地方告訴左拐、右拐、有紅綠燈，這是以前做的信息化，做的千人一面。新的導(dǎo)航系統(tǒng)是智能系統(tǒng)，從終點(diǎn)到起點(diǎn)，所有的可能都要標(biāo)出來(lái)，通過(guò)一個(gè)模型對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，還告訴你哪個(gè)時(shí)間最短，告訴你前面有事故，這才是真正做數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能系統(tǒng)。也就是說(shuō)，智能工廠系統(tǒng)也是像導(dǎo)航軟件一樣為用戶提供信息和決策支持，未來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)人智慧工廠。

在具體實(shí)施過(guò)程中，最重要的是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)、協(xié)同無(wú)縫、共生共贏。智能制造建設(shè)是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)發(fā)展的必然趨勢(shì)，是一場(chǎng)深刻的生產(chǎn)技術(shù)和管理變革。在這場(chǎng)變革中，企業(yè)的內(nèi)需驅(qū)動(dòng)是成功的關(guān)鍵，外在推動(dòng)僅是一種幫助和支持。

“如果不擁抱互聯(lián)網(wǎng)，我們就會(huì)錯(cuò)過(guò)一個(gè)時(shí)代?！蔽男罉s表示，“未來(lái)，我們肯定要做智能制造，也就是OT平臺(tái)與IT平臺(tái)的深度融合，并且是在數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下，以平臺(tái)支撐優(yōu)化為主，滿足個(gè)性化的業(yè)務(wù)需求。”

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2020年，企業(yè)數(shù)字化意識(shí)被疫情喚醒，中國(guó)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展開(kāi)始全面提速。我國(guó)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)形成“3+1”范式：“3”是指在產(chǎn)業(yè)鏈上分別對(duì)應(yīng)智能制造、數(shù)字供應(yīng)鏈，以及雙能力品牌（個(gè)性化定制、柔性快反）三種新范式;“1”是指數(shù)據(jù)智能為企業(yè)植入新的增長(zhǎng)基因。未來(lái)，我們可以期待以下場(chǎng)景。

1.工廠數(shù)智化。工廠的數(shù)字化、智能化是智能制造的核心，同時(shí)也是產(chǎn)業(yè)互聯(lián)的基礎(chǔ)。工廠的數(shù)智化可以分為兩個(gè)層面：第一個(gè)層面是車間、生產(chǎn)線的自動(dòng)化、無(wú)人化，并通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)生產(chǎn)流程和工藝進(jìn)行優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)降本增效。第二個(gè)層面是通過(guò)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)集成，建立外部協(xié)同能力，包括采購(gòu)協(xié)同、產(chǎn)銷協(xié)同，以及工廠之間的協(xié)同。

2.生產(chǎn)線柔性化。生產(chǎn)線的柔性化響應(yīng)的是消費(fèi)端用戶個(gè)性化需求和產(chǎn)品快速創(chuàng)新需求，尤其是在服裝、家居、家電等消費(fèi)品行業(yè)，柔性化生產(chǎn)已經(jīng)成為工廠必須具備的能力。柔性化生產(chǎn)線把用戶需求拆解成物料清單和工藝清單，通過(guò)柔性制造系統(tǒng)或柔性制造單元產(chǎn)出最終產(chǎn)品。

3.大規(guī)模協(xié)同制造。從設(shè)備互聯(lián)到工廠互聯(lián)，形成大規(guī)模協(xié)同制造能力，實(shí)現(xiàn)與整個(gè)供應(yīng)鏈和產(chǎn)品研發(fā)周期的互聯(lián)形成網(wǎng)絡(luò)效能，將釋放出巨大的機(jī)會(huì)價(jià)值。