6月8日，以“智·造未來”為主題的中國制造2025創(chuàng)新峰會在寧波舉行。APSS高級計劃與排程研究協(xié)會會長蔡穎在會上作了題為《新模式、新技術(shù)下的制造業(yè)未來》主題演講。

制造領(lǐng)域的淘汰伴隨工業(yè)4.0正在到來

當(dāng)前，中國制造業(yè)總體上缺少創(chuàng)新品牌價值，從而喪失了制造成本優(yōu)勢，從設(shè)計到生產(chǎn)變通性差，生產(chǎn)效率安全管理不透明。在具有二十多年生產(chǎn)制造、物料計劃、工業(yè)工程、成本控制管理實踐經(jīng)驗的蔡穎看來，制造業(yè)長期處于亞健康狀態(tài)，導(dǎo)致了“三高”情況的發(fā)生，即高交期、高庫存、高成本。

“多品種小批量的按單生產(chǎn)模式已成為常態(tài)。”蔡穎具體闡述了多品種小批量生產(chǎn)模式的企業(yè)在實踐中常遇到的諸個問題：訂單個性化定制要求使用每個訂單都需要不同的工藝;研發(fā)周期短;多品種并行;資源共享易出現(xiàn)瓶頸;定單變化和生產(chǎn)周期具有不確定性;計劃排程應(yīng)變差;設(shè)備、產(chǎn)線難以柔性應(yīng)對;質(zhì)量工藝無法迭代可靠;成本無法大規(guī)模化并精確化，監(jiān)控訂單進(jìn)度難;物料需求變化多變，導(dǎo)致缺料與采購延遲嚴(yán)重。

中國制造業(yè)如何面對新技術(shù)的挑戰(zhàn)成為當(dāng)前亟待解決的問題。隨著工業(yè)4.0的推進(jìn)，制造領(lǐng)域的淘汰時代正在到來。

“未來對于制造業(yè)一定是需要面向個性化、多品種、小批量的消費市場，建立起高度智能化、柔性化的生產(chǎn)模式。”蔡穎認(rèn)為，未來制造模式場景非常誘人，需要8個技術(shù)來支撐：一是模塊化設(shè)計、模塊化自動化生產(chǎn)、模塊化物流;二是智能計劃排產(chǎn)調(diào)度APS、優(yōu)化算法內(nèi)嵌設(shè)計、設(shè)備、工藝端CPS;三是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的M2M;四是工業(yè)大數(shù)據(jù);五是云計算;六是場景化、分布式計算決策;七是自組合、自適應(yīng)應(yīng)對多品種小批量;八是社交化(非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù))大數(shù)據(jù)。

面對柔性生產(chǎn)需快速響應(yīng)客戶需求

其實，縱觀全球，德國因為有很強(qiáng)的自動化生產(chǎn)基礎(chǔ)，提出了“工業(yè)4.0”概念。美國在互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)高速發(fā)展的基礎(chǔ)上，提出了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念。我國在兩化融合的基礎(chǔ)上，結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)”，提出了“中國制造2025”。值得注意的是，這些措施的關(guān)鍵都離不開“智能制造”這個關(guān)鍵詞。用蔡穎的話來說，就是要面對柔性的生產(chǎn)快速響應(yīng)客戶需求，才會有智能。

據(jù)蔡穎介紹，所謂智能化，是在動態(tài)復(fù)雜環(huán)境的感知與理解，在動態(tài)復(fù)雜環(huán)境下的自主決策與優(yōu)化能力，基于經(jīng)驗數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)適應(yīng)能力，尤其是學(xué)習(xí)能力是典型的智能行為。“智能是建立在一個持續(xù)不斷連接，強(qiáng)大的優(yōu)化算法引擎和活數(shù)據(jù)的閉環(huán)之上的。”蔡穎說。

蔡穎認(rèn)為，從消費意義上來說，“工業(yè)4.0”就是一個將生產(chǎn)原料、智能工廠、物流配送、消費者全部編織在一起的大網(wǎng)，消費者只需用手機(jī)下單，網(wǎng)絡(luò)就會自動將訂單和個性化要求發(fā)送給智能工廠，由其采購原料、設(shè)計并生產(chǎn)，再通過網(wǎng)絡(luò)配送直接交付給消費者。

在蔡穎看來，工業(yè)4.0智能制造的三大支柱是個性化定制、柔性化供應(yīng)生產(chǎn)、CPS信息物理系統(tǒng)。要實現(xiàn)工業(yè)4.0智能技術(shù)，需要通過智能網(wǎng)絡(luò)，縱向集成、端到端的集成、橫向集成三大集成，以及工業(yè)大數(shù)據(jù)來實現(xiàn)。這其中包括五大關(guān)鍵詞，即連接、數(shù)據(jù)、集成、創(chuàng)新、轉(zhuǎn)型。實現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備、設(shè)備與產(chǎn)品、人與設(shè)備、設(shè)備與知識等萬物連接,使得機(jī)器、工作部件、系統(tǒng)以及人類會通過網(wǎng)絡(luò)持續(xù)地保持?jǐn)?shù)字信息的交流。

對于智能制造的定義，蔡穎給出了他的解釋。他認(rèn)為需要通過三個維度來說明：首先是從供應(yīng)鏈的維度，即成本。其次是研發(fā)維度，即研發(fā)的產(chǎn)品要智能化。最后是工程維度。

在會上，蔡穎用一個奔跑的小人形象地闡述了智能制造。“大腦指揮中樞APS，包括人工智能，這是一個大方面。我們的血液是物流，是供應(yīng)鏈。骨骼跟骨骼之間，就像設(shè)備與設(shè)備之間有連接。嗅覺、聽覺等感官器官需要傳感器，即物聯(lián)網(wǎng)。而人的記憶力，是靠大數(shù)據(jù)訓(xùn)練，才能跑得更快。”

智能制造最終目的是以用戶需求為主

談到智能制造的未來，蔡穎認(rèn)為兩化融合是主線，智能制造是主攻方向。“中國制造2025的特點，就是創(chuàng)新引領(lǐng)，提質(zhì)增效，綠色發(fā)展，兩化深度融合是基礎(chǔ)，智能制造為突破口。”

“制造+互聯(lián)網(wǎng)”，在蔡穎看來，可以實現(xiàn)產(chǎn)品個性化，生產(chǎn)智能化，制造服務(wù)化，組織分散化和制造資源云化。

據(jù)統(tǒng)計，數(shù)字化工廠，可以提高產(chǎn)能20%-30%，縮短材料準(zhǔn)備周期40%-50%，提升設(shè)備利用率25%-35%，降低運營成本20%-30%。

實際上，蔡穎指出，智能制造的價值在于滿足人文關(guān)懷的個性化需求，有靈活動態(tài)的業(yè)務(wù)流程，通過工業(yè)大數(shù)據(jù)支撐最佳決策，進(jìn)行設(shè)備的有效產(chǎn)出，通過智能服務(wù)為客戶帶來更大價值，應(yīng)對人口結(jié)構(gòu)的變化，進(jìn)行更好的人性化工作與生活，對高價值企業(yè)形成競爭力。“不管是‘互聯(lián)網(wǎng)+’，還是實現(xiàn)數(shù)字化工廠，最終目的是積極擁抱用戶。”

對于未來新模式、新技術(shù)下的制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，蔡穎指出要注意以下幾點：一是商業(yè)模式，即拉平價值微笑曲線底部并延伸價值鏈到服務(wù);二是管理模式，即C2B、C2M、多品種、小批量按單定制生產(chǎn);三是技術(shù)創(chuàng)新，智能研發(fā)創(chuàng)新平臺;四是品牌，互聯(lián)網(wǎng)粉絲營銷;五是成本，通過精益管理來降低成本;六是資金，即互聯(lián)網(wǎng)金融、眾籌資金;七是質(zhì)量，可以通過工業(yè)大數(shù)據(jù)提升監(jiān)控質(zhì)量;八是工藝，即數(shù)字化聯(lián)網(wǎng)、知識庫、模擬仿真工藝、機(jī)器人等;九是人才，即對新型人才的培養(yǎng)。

“實際上智能制造是系統(tǒng)工程，企業(yè)根據(jù)自身情況逐步實現(xiàn)。智能制造的目標(biāo)就是滿足最大化客戶服務(wù)水平與最低化總體擁有成本。”蔡穎說。