“工業(yè)”與“專(zhuān)業(yè)”關(guān)聯(lián)下的智能制造，升級之路在哪里？

從點(diǎn)到面，AI首先運用在工業(yè)的哪一個(gè)環(huán)節，從何角度切入，都是需要想清楚的問(wèn)題。

日前，國家制造業(yè)轉型升級基金宣布將正式成立，基金公司的注冊資本為1472億元人民幣，智能制造的全面落實(shí)因此被推向了更深處。

根據公告，國家制造業(yè)轉型升級基金股東數達到20家，其中除了財政部、國開(kāi)金融、中國煙草等中央部委、國有大中型企業(yè)外，還包括保險公司、國資平臺等，甚至A股公司和A股公司大股東也位列名單。

在資本的推動(dòng)下，智能制造將不再停留在概念層面，行業(yè)內大刀闊斧革新的場(chǎng)面亦不久會(huì )出現。但考慮到我國工業(yè)發(fā)展的現狀，前路的艱難險阻可以想見(jiàn)，這就要求各家廠(chǎng)商在推進(jìn)過(guò)程中更為深思熟慮。

為什么要做智能化轉型升級？

說(shuō)起制造業(yè)，目前它存在著(zhù)明顯的瓶頸。

業(yè)內普遍認為，雖然我國制造業(yè)體量比較大，但工業(yè)制造普遍存在能耗高、產(chǎn)業(yè)附加值低等諸多問(wèn)題，因此隨著(zhù)能源價(jià)格、勞動(dòng)力和土地成本提高，傳統制造業(yè)的利潤空間在不斷壓縮，制造業(yè)的發(fā)展也受到了嚴重的影響。

尤其是在2019年，工廠(chǎng)老板抱怨利潤下降的聲音已鋪天蓋地，越來(lái)越多的工廠(chǎng)搬離東莞或者走向倒閉。受人力成本增加的影響，甚至包括富士康，此前也傳出生產(chǎn)線(xiàn)要搬離深圳、天津等城市的消息。

由此可見(jiàn)，成本的提升成為迫在眉睫的問(wèn)題，因此如三星、耐克等外資工廠(chǎng)搬離中國也就不難理解。而對大多數工廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，轉型升級不是唯一的解決辦法，他們可以考慮將工廠(chǎng)搬至人力成本低的地域，但長(cháng)遠來(lái)看，轉型無(wú)疑是治本之法。

（圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )）

目前，生產(chǎn)制造產(chǎn)業(yè)鏈涉及的試制品開(kāi)發(fā)、零部件生產(chǎn)、組裝、銷(xiāo)售到售后服務(wù)等環(huán)節，依據利潤空間大小分布剛好形成了制造業(yè)的“微笑曲線(xiàn)”，即上游的研發(fā)設計和下游的服務(wù)環(huán)節存在著(zhù)較大的利潤空間，而制造生產(chǎn)只能獲得微薄的利潤，這就要求制造工廠(chǎng)必須要提升產(chǎn)品良率、向智能化升級走，同時(shí)基于IoT技術(shù)向兩側延展做生產(chǎn)與服務(wù)的融合，以提升整體利潤空間。

就全球產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，中國大多數工廠(chǎng)目前就處在利潤率最低的生產(chǎn)制造部分，因此，智能化升級是必由之路。而且從整體大方向去看，處于這樣一個(gè)歷史發(fā)展時(shí)期，體量巨大的制造業(yè)對全國經(jīng)濟的重要性不言而喻，我國制造業(yè)的轉型升級也不得不為之。

智能化升級涉眾多環(huán)節

目前，對智能制造并沒(méi)有一個(gè)明確的定義。一般意義上，被反復提起的智能制造有著(zhù)更為廣泛的含義，它包含產(chǎn)品服務(wù)、生產(chǎn)、設計、物流、倉儲等各個(gè)環(huán)節，其中生產(chǎn)制造被放在改造首位，也是最難啃的骨頭。

就智能工廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，雖然現在還沒(méi)有明確定義，但可以肯定的是，智能化生產(chǎn)制造的實(shí)現絕對不僅僅是由自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)和一大堆機器人組合而成，而是側重將人機互動(dòng)、3D打印等先進(jìn)技術(shù)應用到整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，并對整個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行監控、數據采集，便于進(jìn)行數據分析。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是不能徒有外表而沒(méi)有靈魂，所有新技術(shù)的引用并非是單純的升級，而是要能夠驅動(dòng)生產(chǎn)力、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)靈活性的提升，再往深了去想，生產(chǎn)出的產(chǎn)品是服務(wù)于用戶(hù)的，因此生產(chǎn)環(huán)節引進(jìn)的新技術(shù)不僅要完成生產(chǎn)過(guò)程的降本增效任務(wù)，還要能夠高效率地對市場(chǎng)客戶(hù)需求做出反應，并快速生產(chǎn)出滿(mǎn)足用戶(hù)的產(chǎn)品，以服務(wù)于經(jīng)濟社會(huì )。

無(wú)疑，達成最終目標，需要經(jīng)歷一個(gè)漫長(cháng)的過(guò)程，但是現在的產(chǎn)線(xiàn)建設也算是有了眉目。

2016年，有人做過(guò)數據統計，在國內機器人下游應用領(lǐng)域中，占比最大的是汽車(chē)制造（48%），其次是3C制造（24%）?？梢钥匆?jiàn)，目前國內智能制造系統升級投入的主力還是在汽車(chē)領(lǐng)域。

在這方面，我們國家在大力發(fā)展和投入之后也不是沒(méi)有成果，尤其是在汽車(chē)產(chǎn)線(xiàn)方面，2018年底，海馬小鵬合力打造的智能工廠(chǎng)就能夠實(shí)現“人機料法環(huán)”的互聯(lián)互通、制造智能化、混合生產(chǎn)等功能，通過(guò)使用工業(yè)機器人、物流AGV、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段達到年產(chǎn)15萬(wàn)輛的產(chǎn)能。

從公開(kāi)的數據來(lái)看，這是相當顯著(zhù)的成績(jì)。以特斯拉上海超級工廠(chǎng)為比對，特斯拉臨港超級工廠(chǎng)占地約86萬(wàn)平方米，總投資超500億元，周產(chǎn)量只能達到大約3000輛（年產(chǎn)預計15萬(wàn)輛）；而海馬小鵬智能工廠(chǎng)占地面積只有約45萬(wàn)平方米，僅為超級工廠(chǎng)的一半，總投資大約20億元，年產(chǎn)也能夠達到15萬(wàn)輛。這樣一座“新舊”混合的工廠(chǎng)還是遠遠的保持了傳統造車(chē)廠(chǎng)的優(yōu)勢，這里面技術(shù)一定起了不小的作用。

其實(shí)回頭去看，即便是特斯拉超級工廠(chǎng)，它雖然無(wú)法達到傳統汽車(chē)廠(chǎng)的產(chǎn)能，但也突破了歷史上電動(dòng)汽車(chē)的產(chǎn)能限制實(shí)現了量產(chǎn)，而這里面不得不歸功于新技術(shù)的運用。

當然，這里值得一提的是當初馬斯克在產(chǎn)能方面頗為波折的探索，在產(chǎn)能始終無(wú)法提升的情況下，他曾多日睡在加州工廠(chǎng)并最終選擇撤出部分工業(yè)機器人，這些行為在智能化改造的熱潮背景下可以說(shuō)是格外引人注意。后來(lái)他談到原因解釋說(shuō)，“完全”的自動(dòng)化乃至智能化并沒(méi)有帶來(lái)產(chǎn)能的提升，反而使產(chǎn)能上不去，因此部分人工是有必要的。

這段小插曲中，且不論是不是馬斯克在工廠(chǎng)建設上沒(méi)有尋到正確的智能化之路，從中我們至少可以明確的一點(diǎn)是，所謂的全自動(dòng)化乃至智能化探索并沒(méi)有想象中的容易，它與傳統工業(yè)有著(zhù)諸多一脈相承的東西。

智能化探索，不可忽視“工業(yè)”與“專(zhuān)業(yè)”

瑞薩電子，這位工業(yè)MCU領(lǐng)域的領(lǐng)軍者，在談及智能化升級改造時(shí)也表示還是有諸多方面需要顧忌。他們曾提到，不同于消費電子行業(yè)，工業(yè)有自己明顯的行業(yè)特點(diǎn)：對系統安全、設備穩定有著(zhù)極高的要求，且發(fā)展迭代周期慢。

“雖然現在業(yè)內在強調智能化和創(chuàng )新發(fā)展，但是在工業(yè)領(lǐng)域，我們不可能讓所有設備‘推倒重來(lái)’，只能夠在大量數據積累基礎上不斷升級和改良。可靠性、一致性、安全性要求導致工業(yè)領(lǐng)域不會(huì )出現顛覆性的變化，因此在做解決方案時(shí)，我們都要考慮這樣一個(gè)行業(yè)特性。”

所謂工業(yè)，它有著(zhù)自己的發(fā)展迭代速度，而穩定、安全是其不可違背的第一法則，這就要求廠(chǎng)商在智能化推進(jìn)過(guò)程中要抓住材料物理屬性等核心點(diǎn)，對“AI用在哪里、如何用”這些問(wèn)題的思考進(jìn)行更為深入的思考。

以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設為例，與傳統互聯(lián)網(wǎng)不同的是，工業(yè)控制基于的是等時(shí)同步思想，即傳輸信號、控制任務(wù)周期等都需是確定性的，這就帶來(lái)了設計上的極大差異化。雖然現在在智能化大背景下，強調OT（操控技術(shù)）擁抱IT（信息技術(shù)），但是早期大量部署的傳統現場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議已經(jīng)隨著(zhù)工業(yè)制造發(fā)展形成了非常密集而細分的類(lèi)型，因此OT與IT互相訪(fǎng)問(wèn)勢必會(huì )造成網(wǎng)絡(luò )資源的浪費，成本上反而存在負擔。同時(shí)因為保密需求，某一個(gè)關(guān)鍵參數無(wú)法被訪(fǎng)問(wèn)也極大程度上影響了后續處理和優(yōu)化，甚至數據的丟失都會(huì )左右AI模型的優(yōu)劣程度。

因此在信息化的過(guò)程中，信息技術(shù)與工業(yè)的融入必然要順應制造本身的發(fā)展，而在目前初期磨合階段，從點(diǎn)到面，AI首先運用在工業(yè)的哪一個(gè)環(huán)節，從何角度切入就成為必須要想明白的問(wèn)題。

當然，在關(guān)注技術(shù)本身的基礎上，因為工業(yè)涉及材料特性與成本、機械、控制、軟件、作業(yè)規范、加工對象的標準化、人工經(jīng)驗等各個(gè)影響經(jīng)濟的因素，產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)之間的協(xié)作成為大趨勢，從小處切入也成為企業(yè)推進(jìn)智能化可行的方式，即深入專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，一次做好一件事。

產(chǎn)業(yè)內走在前列的不乏這樣的廠(chǎng)商，如南京智能制造研究院，他們就抓住了工業(yè)領(lǐng)域錯綜復雜的軟件無(wú)法實(shí)現互聯(lián)互通這一痛點(diǎn)，融入了自己的創(chuàng )新想法，從工業(yè)仿真軟件切進(jìn)了智能化的浪潮中。

據他們自己介紹，他們研發(fā)的協(xié)同仿真平臺利用了區塊鏈、云和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，目的就是將軟硬件和人才資源虛擬化，實(shí)現各個(gè)環(huán)節資源的共享，同時(shí)消除了各個(gè)環(huán)節的可信問(wèn)題。不得不說(shuō)，這確實(shí)是一個(gè)值得投入和探索的方向。

將用戶(hù)需求體現在分工協(xié)作上，設計生產(chǎn)與產(chǎn)品銷(xiāo)售的融合

落在細微處，制造業(yè)智能化過(guò)程就是不斷在尋找最優(yōu)的路徑，同時(shí)優(yōu)化材料、加工步序、時(shí)間、成本等生產(chǎn)工序。對此，制造業(yè)信息化專(zhuān)家寧振波曾用二十字對可以預見(jiàn)的理想狀態(tài)做出總結：狀態(tài)感知、實(shí)時(shí)分析、自主決策、精準執行、學(xué)習提升。

但是從更為長(cháng)遠的角度來(lái)把控，智能制造最終能夠延展的邊界在哪里？業(yè)內普遍認為隨著(zhù)個(gè)性化經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，制造最終會(huì )和用戶(hù)端直接產(chǎn)生聯(lián)系并為之服務(wù)，而智能制造的想象空間應該在產(chǎn)業(yè)鏈上下游細分業(yè)務(wù)的“集成”，即設計、制造、物流、售后的一體化。因此，我們也不難理解，原先在做工業(yè)MCU的瑞薩電子也將觸角伸到了智能家居產(chǎn)品端，傳統老牌廠(chǎng)商西門(mén)子等公司更是表示一夜之間變成了行業(yè)咨詢(xún)公司，身份已然在轉變。

與此同時(shí)，如今產(chǎn)業(yè)上下游的并購事件也已經(jīng)屢見(jiàn)不鮮，如西門(mén)子以將近10億美金并購了流體仿真廠(chǎng)商CD-ADAPCO，以提供更加完整的CAE解決方案；達索系統并購MES廠(chǎng)商Apriso，供應鏈計劃與優(yōu)化軟件Quntiq，從而可以實(shí)現工業(yè)4.0理念中的三個(gè)集成；幾年前施耐德電氣對Wonderware母公司Invensys的并購也體現出自動(dòng)化與信息化融合的趨勢。

在原有基礎上進(jìn)行智能化升級，目前自動(dòng)化與信息化廠(chǎng)商的邊界已經(jīng)越來(lái)越模糊，這也預示著(zhù)智能化發(fā)展有所成效。從某種層面上來(lái)看，資源整合成為智能化升級的必經(jīng)之路。

對于智能制造的未來(lái)，業(yè)內人分析指出，其內涵非常深遠，因為除了產(chǎn)業(yè)本身的升級，它還要肩負實(shí)現綠色設計、綠色工藝、綠色包裝，減少三廢排放等環(huán)保節能的歷史使命，身負重任，也讓其未來(lái)發(fā)展看起來(lái)虛無(wú)縹緲。但是不難確定的是，只要從小處著(zhù)手，發(fā)現和滿(mǎn)足客戶(hù)不斷升級的需求，制造企業(yè)還是容易成為一家具有差異化競爭優(yōu)勢的企業(yè)。

最后，記得關(guān)注微信公眾號：鎂客網(wǎng)（im2maker），更多干貨在等你！