智能制造，是最近幾年業(yè)內(nèi)談的比較多的詞匯，各種行業(yè)論壇基本上講濫了。但筆者覺得，講它的很多，把它講透的比較少。很多人講智能制造，主要是從技術(shù)和工具層面講，比如物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人、工業(yè)大數(shù)據(jù)、光學(xué)識別、人工智能，等等，這些都是形式上的東西。光停留在技術(shù)和工具層面，要想落地還很難。尤其是考慮到中國的制造企業(yè)普遍管理水平還很低，智能制造與企業(yè)實(shí)際，一個(gè)在天上，一個(gè)在地下。天上飄的東西，聽聽很美好，真落實(shí)到實(shí)處，讓企業(yè)感覺無從著手。為了讓智能制造能夠落地，并指導(dǎo)我們的日常工作，筆者嘗試從智能制造的愿景、挑戰(zhàn)和實(shí)踐等方面談?wù)勛约旱目捶?，希望對大家能夠有借鑒意義。

　　制造的本質(zhì)

　　智能制造，制造是主語，是核心內(nèi)涵;智能是形容語，是表現(xiàn)形式。要了解智能制造，首先必須弄清楚制造的本質(zhì)和核心內(nèi)涵。制造有廣義和狹義上的不同意思，廣義指的是包含了研發(fā)、采購、生產(chǎn)等各種活動(dòng)的制造業(yè)，狹義指的是產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。本文主要從狹義的角度講智能制造。

　　產(chǎn)品制造作為一種社會活動(dòng)，具有社會活動(dòng)的一般表現(xiàn)形式。老子在《道德經(jīng)》中講過這么一句話：“道生一，一生二，二生三，三生萬物。”筆者認(rèn)為，產(chǎn)品制造就是“三生萬物”的過程，即人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等要素轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過程。

　　圖1：智能制造的本質(zhì)

　　具體來講，產(chǎn)品制造活動(dòng)分為兩個(gè)階段。第一階段是企業(yè)的制造系統(tǒng)將客戶對產(chǎn)品的需求(具體以生產(chǎn)訂單來表示)轉(zhuǎn)化為對人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等要素的需求，并確保對上述要素的需求能夠保障到位，這類活動(dòng)是在生產(chǎn)準(zhǔn)備環(huán)節(jié)來完成。第二階段是企業(yè)的制造系統(tǒng)將人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等要素按訂單的(時(shí)間和空間)要求有序地投入到生產(chǎn)線并組裝成產(chǎn)品，這類活動(dòng)是在生產(chǎn)執(zhí)行環(huán)節(jié)來完成。第一階段是個(gè)分解過程，從一到多，要求的是分解的準(zhǔn)確性。第二階段是個(gè)合并過程，從多到一，要求的是合并的效率。

　　在產(chǎn)品生產(chǎn)訂單的分解階段，數(shù)據(jù)基礎(chǔ)是客戶需求、產(chǎn)品建模(制造BOM等)和工廠建模，面臨的挑戰(zhàn)是日益?zhèn)€性化的客戶需求所帶來的復(fù)雜度?？蛻舻膫€(gè)性化需求越多，產(chǎn)品建模和工廠建模的復(fù)雜度也越高，制造系統(tǒng)的復(fù)雜性也就加大，越需要更高的制造管理水平?？蛻舻膫€(gè)性化需求越來越多是必然的，制造系統(tǒng)為應(yīng)對上述復(fù)雜性需求的適應(yīng)性和準(zhǔn)確性也是必然的，即生產(chǎn)系統(tǒng)的適用性要能夠應(yīng)對復(fù)雜多變的個(gè)性化需求，同時(shí)也能將客戶對產(chǎn)品的需求準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品對人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等要素的需求。

　　在工廠生產(chǎn)訂單的執(zhí)行階段，人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等要素在時(shí)間、空間和數(shù)量上能夠完全適配并有序地投入到生產(chǎn)現(xiàn)場，從而有效地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。每個(gè)轉(zhuǎn)化過程都有個(gè)轉(zhuǎn)化效率的問題。轉(zhuǎn)化效率高的制造過程，能夠以更短的時(shí)間，更小的消耗，更低的成本，更好的質(zhì)量，生產(chǎn)出客戶所需要的產(chǎn)品。因此，生產(chǎn)訂單的執(zhí)行階段，主要挑戰(zhàn)就是提高轉(zhuǎn)化效率，其收益就是成本、交期、質(zhì)量等方面所贏得的競爭優(yōu)勢。高的轉(zhuǎn)化效率是怎么得來的呢?就是用更好的生產(chǎn)方式來優(yōu)化這個(gè)轉(zhuǎn)化過程。生產(chǎn)訂單的執(zhí)行過程，無非是人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等要素在一起發(fā)生物理反應(yīng)或化學(xué)反應(yīng)的過程，是可以用嚴(yán)謹(jǐn)和量化的邏輯關(guān)系來說明的，這種邏輯就是生產(chǎn)方式。

　　智能制造的著力點(diǎn)和目的

　　智能制造的著力點(diǎn)就是優(yōu)化企業(yè)制造系統(tǒng)的生產(chǎn)方式，從而提高其轉(zhuǎn)化效率。這種生產(chǎn)方式包括準(zhǔn)確分解和有序匹配兩個(gè)方面。

　　準(zhǔn)確分解就是將代表客戶個(gè)性化需求的產(chǎn)品訂單準(zhǔn)確分解成對人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等要素在時(shí)間、空間、數(shù)量等方面的需求。準(zhǔn)確分解的前提是產(chǎn)品建模(制造BOM)和工廠建模(工藝路線，等等)。產(chǎn)品建模和工廠建模是在產(chǎn)品的研發(fā)和工廠的建設(shè)環(huán)節(jié)就完成了，但筆者要說的是，研發(fā)和工廠建設(shè)等部門要以終推始，站在客戶個(gè)性化訂單準(zhǔn)確分解的角度去設(shè)計(jì)產(chǎn)品建模和工廠建模。好的產(chǎn)品建模和工藝建模，不僅可以應(yīng)對日益復(fù)雜多變的客戶個(gè)性化需求，而且不增加制造系統(tǒng)的復(fù)雜度(具體以零部件數(shù)量、員工技能要求、設(shè)備的數(shù)量和程序復(fù)雜度、工序的復(fù)雜度等等來衡量)。準(zhǔn)確分解客戶的個(gè)性化需求，與其說是制造系統(tǒng)的挑戰(zhàn)，還不如說是產(chǎn)品研發(fā)和工廠建設(shè)部門的挑戰(zhàn)，這是個(gè)廣義智能制造所要研究的課題，筆者不在此做過多討論。

　　產(chǎn)品訂單準(zhǔn)確分解后的結(jié)果可以指導(dǎo)人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等要素等計(jì)劃和供應(yīng)活動(dòng)。一旦這些要素按訂單的時(shí)間、空間和數(shù)量要求組織到位以后，如何匹配和有序地投放到生產(chǎn)現(xiàn)場，就是生產(chǎn)訂單執(zhí)行環(huán)節(jié)需要解決的問題。

　　圖2：以智能制造來改進(jìn)生產(chǎn)方式

　　改進(jìn)生產(chǎn)方式的目的就是提高人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等資源要素轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化效率。資源的轉(zhuǎn)化效率高，企業(yè)制造系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益就好;資源的轉(zhuǎn)化效率低，企業(yè)制造系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益就差。經(jīng)濟(jì)效益可以從資源消耗、成本、質(zhì)量、效益等方面來評價(jià)。