智能制造业务具体部署落地的9模式介绍

2015年中国制造2025战略发布后，经过4年的摸索，逐步形成了智能制造的业务落地模式，相关企业根据自身特点展开了这些智能制造项目的落地部署。初步总结了一下，包含了以下9种模式。

1）以满足用户个性化需求为引领的大规模个性化定制模式

2）以缩短产品研制周期为核心的产品全生命周期数字一体化模式

3）基于工业互联网的远程运维服务模式

4）以供应链优化为核心的网络协同制造模式

5）以打通企业运营“信息孤岛”为核心的智能工厂模式

6）以质量管控为核心的产品全生命周期可追溯模式

7）以提高能源资源利用率为核心的全生产过程能源优化管理模式

8）基于云平台的社会化协同制造模式

9）快速响应多样化市场需求的柔性制造模式

8大方向，69个功能模块，451个知识点

我们分别对这9种业务进行功能概念性介绍，让大家有一个初步的印象，后面针对具体的业务，我们将邀请相关专业人士进行系统的阐述。

1.快速响应多样化市场需求的柔性制造模式

据enCE所了解，中国国家军用标准定义为“柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的自动化制造系统，它包括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整，适用于多品种、中小批量生产。”

简单地说，FMS是由若干数控设备、物料运贮装置和计算机控制系统组成的并能根据制造任务和生产品种变化而迅速进行调整的自动化制造系统。

柔性制造的模式其实广泛存在，比如定制，这种以消费者为导向的， 以需定产的方式对立的是传统大规模量产的生产模式。在柔性制造中，考验的是生产线和供应链的反应速度。

第一方面是系统适应外部环境变化的能力，可用系统满足新产品要求的程度来衡量；

第二方面是系统适应内部变化的能力，可用在有干扰（如机器出现故障）情况下，系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比来衡量。

2.以满足用户个性化需求为引领的大规模个性化定制模式

大规模定制（Mass Customization，MC）是一种集企业、客户、供应商、员工和环境于一体，在系统思想指导下，用整体优化的观点，充分利用企业已有的各种资源，在标准技术、现代设计方法、信息技术和先进制造技术的支持下，根据客户的个性化需求，以大批量生产的低成本、高质量和效率提供定制产品和服务的生产方式。

大规模定制的基本思想在于通过产品结构和制造流程的重构，运用现代化的信息技术、新材料技术、柔性制造技术等一系列高新技术，把产品的定制生产问题全部或者部分转化为批量生产，以大规模生产的成本和速度，为单个客户或小批量多品种市场定制任意数量的产品。

大规模定制的核心是产品品种的多样化和定制化急剧增加，而不相应增加成本；其范畴是个性化定制产品和服务的大规模生产；其最大优点是提供战略优势和经济价值。

基本思路是基于产品族零部件和产品结构的相似性、通用性，利用标准化模块化等方法降低产品的内部多样性。增加顾客可感知的外部多样性，通过产品和过程重组将产品定制生产转化或部分转化为零部件的批量生产，从而迅速向顾客提供低成本、高质量的定制产品。

大规模定制生产方式包括了诸如时间的竞争、精益生产和微观销售等管理思想的精华。其方法模式得到了现代生产、管理、组织、信息、营销等技术平台的支持，因而就有超过以往生产模式的优势，更能适应网络经济和经济技术国际一体化的竞争局面

3.缩短产品研制周期为核心的产品全生命周期数字一体化模式

产品全生命周期管理系统（product lifecycle management，以下简称PLM）是一种企业信息化的战略，把人过程和信息有效地集成在一起，作用于整个企业，遍历产品从概念到报废的全生命周期，支持与产品相关的协作、研发、管理、分发和使用产品定义信息。

1）产品全生命周期管理系统（PLM）的目标

建立统一的产品研发设计工艺协同及科技项目管控平台，提高研发效率，提升产品质量。在此基础上，逐渐进行业务扩展，实现跨前期规划、研发设计生产制造、维护维修的产品全生命周期管理，缩短产品开发周期，提高产品创新能力，满足科研与制造业不断发展变化的需求，提高企业核心竞争力。

2）PLM主要作用

PLM的主要应用作用是整合以 产品数据管理为核心的产品数据平台和以ERP为核心的产供销服资源管理平台，减少中间环节，使所开发出来的产品更符合市场的需求。一方面缩短产品从研发到投产的周期；另一方面可以从系统中及时获取其它部门提供的相关信息，为产品研发和改善提供依据。总之，面向制造以产品全生命周期为主线，为企业提供设计、生产、销售、服务的一体化应用是PLM的发展趋势。

4.基于工业互联网的远程运维服务模式

很多人所理解的就是设备上云，那么设备上云后用来做什么呢？我们需要站在运维需求角度来看这个问题。

对已建工厂设备进行在线智能监控，并进行系统预警与优化控制；实现工厂生产运行与设备数据的全球实时通达，让工厂管理人员与社会化技术资源不受地域限制完美协作，降低人员成本，提高管理效率；采用预见性维修与维护，降低设备故障率，提高工厂的生产效率，形成一体化的智能生产解决方案，能够做到生产过程随时掌控，故障预警及时传递，生产成本有效决策。设备管理/检修管理/运行管理/巡点检管理/物资管理/安监管理/项目管理/集团管控

5.以供应链优化为核心的网络协同制造模式

协同制造（Collaborative Production Commerce），是21世纪的现代制造模式。它也是敏捷制造、协同商务、智能制造、云制造的核心内容。协同制造充分利用Internet技术为特征的网络技术、信息技术，协同制造将串行工作变为并行工程，实现供应链内及跨供应链间的企业产品设计、制造、管理和商务等的合作的生产模式，最终通过改变业务经营模式与方式达到资源最充分利用的目的。

它打破时间、空间的约束，通过互联网络，使整个供应链上的企业和合作伙伴共享客户、设计、生产经营信息。从传统的串行工作方式，转变成并行工作方式，从而最大限度地缩短新品上市的时间，缩短生产周期，快速响应客户需求，提高设计、生产的柔性。通过面向工艺的设计、面向生产的设计、面向成本的设计、供应商参与设计，大大提高产品设计水平和可制造性以及成本的可控性。有利于降低生产经营成本，提高质量，提高客户满意度。

协调制造的三个层次

1）制造业内部各个部门或系统的协同

2）企业内各个工厂之间的协同制造

3）基于供应链的协同制造

协同制造模式，将简化企业内的信息传输模式，将企业内各个部门与工厂之间的信息流有机地结合起来，将从手工的信息传递和统计转换到基于事件驱动的协同制造管理信息流程中，企业不同工厂将不再是一个独立的控制环，而是企业内完整的控制环。

6.以打通企业运营“信息孤岛”为核心的智能工厂模式

智能工厂，就是利用各种现代化的技术，实现工厂的办公、管理及生产自动化，达到加强及规范企业管理、减少工作失误、堵塞各种漏洞、提高工作效率、进行安全生产、提供决策参考、加强外界联系、拓宽国际市场的目的。

智能工厂是实现智能制造的重要载体，主要通过构建智能化生产系统、网络化分布生产设施，实现生产过程的智能化。智能工厂已经具有了自主能力，可采集、分析、判断、规划；通过整体可视技术进行推理预测，利用仿真及多媒体技术，将实境扩增展示设计与制造过程。系统中各组成部分可自行组成最佳系统结构，具备协调、重组及扩充特性。已系统具备了自我学习、自行维护能力。因此，智能工厂实现了人与机器的相互协调合作，其本质是人机交互。

7.以质量管控为核心的产品全生命周期可追溯模式

所谓产品生命周期管理（Product Life-CycleManagement，PLM），就是指从人们对产品的需求开始，到产品淘汰报废的全部生命历程。PLM是一种先进的企业信息化思想，它让人们思考在激烈的市场竞争中，如何用最有效的方式和手段来为企业增加收入和降低成本。

从技术角度上来说，PLM是一种对所有与产品相关的数据、在其整个生命周期内进行管理的技术。既然PLM与所有与产品相关的数据的管理有关，那么就必然与PDM密不可分，有着深刻的渊源关系，可以说PLM完全包含了PDM的全部内容，PDM功能是PLM中的一个子集。但是PLM又强调了对产品生命周期内跨越供应链的所有信息进行管理和利用的概念，这是与PDM的本质区别。

8.以提高能源资源利用率为核心的全生产过程能源优化管理模式

能源管理系统采用分层分布式系统体系结构，对建筑的电力、燃气、水等各分类能耗数据进行采集、处理，并分析建筑能耗状况，实现建筑节能应用等。

通过能源计划，能源监控，能源统计，能源消费分析，重点能耗设备管理，能源计量设备管理等多种手段，使企业管理者对企业的能源成本比重，发展趋势有准确的掌握，并将企业的能源消费计划任务分解到各个生产部门车间，使节能工作责任明确，促进企业健康稳定发展。

能源数据包括三种：能源供给状态数据、能源供给整点数据、能源供给累加数据，每种数据都有不同的应用范围。而能源供给状态数据是所有数据的基础，其它两种数据是通过仪器、仪表、手工录入或计算程序得到，是其它应用系统需要的关键数据。因此，能源数据采集系统，就是在撷取能源供给状态数据的同时，能将其它应用程序需要的关键数据分检出来，主动发送到各应用程序，满足各部门的办公、处理需要，在监测的同时，满足结算、决策的需求。

9.基于云平台的社会化协同制造模式

针对不同的服务对象，平台解决了企业、个人、政府和产业链面临的一些问题：

1）企业交易渠道短缺、自身能力和经费不足、交易成本高、流程复杂、难以通过数据支撑业务优化；

2）个人和小微企业自主创业综合成本高、资源获取渠道有限，产品或服务推广难度大；

3）产业链协同率低、资源无法合理调配和应用；

4）政府缺少市场化调控工具手段、量化和精准统计困难。

平台旨在通过其产品和服务为用户创造不同的价值：

1）针对企业用户，提升企业品牌效应，扩大推广渠道，便于快速而精准地获取所需的产品和服务，提高交易效率，降低交易成本；

2）对个人和小微企业用户，主要是增加资源获取和服务推广的渠道，提高获取配套指导和服务支撑的效率；

3）面向产业，聚集产业资源，形成产业服务体系，提高资源调配的合理性和利用率；

4）针对政府，建立区域级工业服务体系，获取工业运行监控数据，提供行政管理决策支持。