一、五种智能制造新模式的缘起
智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。
《智能制造工程实施指南(2016-2020)》
2015年3月9日,工业和信息化部印发《关于开展2015年智能制造试点示范专项行动的通知》,指出开展6方面试点示范专项行动,包括流程制造、离散制造、智能装备和产品、智能制造新业态新模式、智能化管理、智能服务,开始了对智能制造新模式的探索。
2016年3月31日,工业和信息化部印发《智能制造试点示范2016专项行动实施方案》,该方案在《关于开展2015年智能制造试点示范专项行动的通知》的基础上做了优化和调整,正式提出5种智能制造新模式的试点示范:离散型、流程型、网络协同制造、大规模个性化定制、远程运维服务。
2016年4月12日,工业与信息化部联合发展改革委、科技部与财政部印发《智能制造工程实施指南(2016-2020)》,明确了上述5种智能制造试点示范项目的要素条件。
2021年12月28日,工业与信息化部印发《“十四五”智能制造发展规划》,指出
我国智能制造发展取得长足进步,涌现出离散型智能制造、流程型智能制造、网络协同制造、大规模个性化定制、远程运维服务等新模式新业态。五种智能制造新模式基本成型。
虽然上述政策文件中对五种智能制造模式的要素条件进行了详细说明,为我们理解五种智能制造模式提供了指引。但从学术研究的角度来看,鲜有文献对五种智能制造模式进行清晰、科学的定义。本文尝试给出五种智能制造模式的定义。
二、五种智能制造新模式的定义
(一)离散型智能制造
在定义离散型智能制造之前,我们先要了解离散型制造的特点。
离散型制造是指将零部件或组件组装成产品的生产过程,如汽车的制造。该模式广泛分布在机械、航空、航天、汽车、船舶、轻工、服装、医疗器械、电子信息等行业。
离散型智能制造是指利用工业机器人、数控机床等智能设备与产品数据管理、企业资源计划、生产执行等软件系统,基于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节数据的互联互通与可视化,从而实现组装工序的一体化协同优化。
(二)流程型智能制造
同样,在定义流程型智能制造之前,我们也先要了解流程型制造的特点。
流程型制造是指以批量或连续的方式对原材料进行加热、粉碎、混合、分离等操作,最终得到产品的制造模式,如饮料的制造。该模式广泛分布在石油开采、石化化工、钢铁、有色金属、稀土材料、建材、纺织、食品、医药、造纸等行业。
流程型智能制造是指利用工业机器人、数控机床等智能设备与产品数据管理、企业资源计划、生产执行等软件系统,基于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节数据的互联互通与可视化,从而实现原材料到产成品的一体化协同优化。
(三)网络协同制造
网络协同制造是指通过建立网络化制造资源协同云平台,基于数据共享实现企业价值链内或供应链内的研发系统协同、管理系统协同、服务支撑系统协同,从而对接、集成和共享双方或多方的创新能力、设计能力、生产能力与服务能力。
(四)大规模个性化定制
大规模个性化定制是通过建立客户个性化产品数据库与客户个性化定制服务平台,与用户深度交互,对用户个性化需求数据进行挖掘与分析,从而完全按照客户订单的定制要求进行生产。
(五)远程运维服务
远程运维服务是指通过建立产品或设备的运维平台,实时收集、整理与分析产品或设备上传至平台的数据,从而为客户提供在线诊断、远程操控、设备维护、设备优化等远程服务。
三、小结
第一,五种智能制造新模式有两个明显的共同点:一是数字技术与制造技术深度融合;二是数据驱动制造资源的优化配置,起到桥梁作用。
第二,本文认为离散型智能制造与流程型智能制造在实现手段上的本质差别不大,最大的差别在于:离散型智能制造的重点是产品组装过程,流程型智能制造的重点是产品生产过程(康志男和王海燕,2020)。这种差异根源于两者的制造工艺流程的不同。正如前所述,离散型制造较少对原材料进行物理或化学加工,主要是零部件的组装,而流程型制造需要对原材料进行物理或化学加工,有一个塑形的过程,其重点是工艺过程的连续性。
第三,不管是在离散型制造企业还是流程型制造企业,都可以实施网络协同制造、大规模个性化定制与远程运维服务。
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