制造企业智能化生产的嬗变与构建

刘桂超

我国传统生产制造企业在成本竞争加剧、低端产能过剩和消费升级加快、高端产能不足的双重挤压下，举步维艰。研究制造企业智能化生产的嬗变趋势，构建与之相匹配的新型生产制造模式，成为制造企业解危脱困的必由之路。

一、制造企业智能化生产的内涵

制造企业智能化生产是指利用物联网、大数据、云计算等息化手段，大幅减少或完全替代人脑干预，用机器智能完成或主导完成产品推介、订单接收、产品开发、物料采购、大规模定制、物流配送、售后服务、产品回收等各个环节的工作。

随着制造企业智能化生产的深刻发展，信息将成为产品/材料的重要属性，其价值甚至超越产品/材料本身，没有信息的产品/材料可能一文不值。

二、制造企业智能化生产的特征

制造企业的智能化生产不同于简单的自动化生产，它的主要特征有以下6个。

（一）深刻的机器智能应用

与自动化生产代替人类体力劳动相比，智能化生产代替的是人类脑力劳动。智能工厂未必是无人工厂，也不一定是自动化水平很高的工厂，却是由机器智能代替人类大脑进行决策的工厂，人类仅仅是生产全过程的服务者或者是辅助者。

（二）大规模的定制化生产

解决规模化生产与定制化生产的矛盾问题，是智能工厂的显著特征。智能工厂使标准生产成为历史，每一件产品都会以规模化的成本和定制化的品质生产出来，成为世界上独一无二的存在。

（三）开放式的研发、生产平台

智能工厂根据搜索引擎、浏览偏好等来确定消费者喜好并自动研发产品，甚至由爱好者、发烧友来完成产品的研发、生产。分布式、租赁式、远程式、协同式生产成为主流。

（四）强大的数据获取、分析能力

共享经济、粉丝经济的快速发展，使线上平台成为智能工厂洞悉消费者需求、信息和数据的重要渠道，辅之以生产过程的大数据采集及分析，共同为智能工厂生产提供决策依据。

（五）快速的服务和配送响应

智能物流为智能工厂实现真正的完全零库存提供了可能。智能物流根据搜索偏好、大数据分析、消费者分布等做出精准预判，信 提前备货、运输，缩短服务、配送时间，减少直至取消仓储。

（六）更高的生产效率和产品质量

生产环节的大量减少、各单元的无缝衔接、全过程的实时监控将极大提高智能工厂的生产效率和产品质量，产品废品率将降为零。

三、制造企业智能化生产的嬗变

从目前来看，制造企业智能化生产的构建，不可能一蹴而就，需要经历3个阶段的嬗变。

（一）智能化生产1.0——自动化生产

制造企业（制造商）是一个相对封闭的组织，和消费者有明确的界限，仅仅实现了生产过程的自动化和信息化。企业通过网站、APP等线上渠道获取部分消费者信息和需求，但渠道商仍然是销售主体，产品售后服务主要由渠道商完成，消费者信息及产品使用数据主要掌握在渠道商手中，企业和消费者之间很难建立硬连接。

（二）智能化生产2.0——信息化生产

制造企业（服务提供商）边界大幅度拓展，和消费者开始融合，研发、物流等关键环节逐渐开放，专业化程度和服务职能越来越强，后市场成为企业的主要利润来源。制造企业成为销售和服务的主体，渠道商逐步消失，消费者信息和产品使用数据完全掌握在企业手中。制造企业通过电商平台围绕消费者开展全生命周期的服务，协同其他企业共同为消费者精准推送整体解决方案、金融支持方案、设备管理系统、维修保养服务、二手设备处理等增值服务，与消费者建立全面的、稳定的、牢固的、长期的连接。

（三）智能化生产3.0——生态化生产

制造企业（或称为生产单元）边界完全破除，和消费者融为一体，形成围绕在消费者周围的智能制造生态系统。在这个生态系统中，消费者和产品将处于更加核心的位置，消费者的需求就是命令，产品因为载入信息而具有了生命力。消费者的一个指令，不需要人脑介入，产品就会自动完成研发、采购、生产等，并通过智能配送系统，把自己送到消费者手中。产品会在使用过程中自动收集消费者信息，并与其他产品和周边情况进行信息交互，智能为消费者推送精准服务，包括维修保养、闲置共享、兴趣社交、休闲食宿、保险理财、报废处理等。

从当前看，世界上大部分制造企业正处在智能化生产1.0和2.0阶段，极少数企业处在从2.0到3.0的跨越阶段。

四、制造企业智能化生产的构建

制造企业从智能化生产的1.0过渡到3.0，构建起智能化的生产体系，需要经历以下阶段。

（一）建立柔性生产线

建立自动化程度较高的柔性生产线是制造企业实现智能化生产的第一步，也是实现大规模、定制化生产的基础。柔性生产线可以外部引进，也可以内部改造；将生产线上的不同设备重新组合，从而生产出不同的产品，是制造企业实现柔性化生产的快速、高效、便捷途径。

大部分有竞争力的制造企业都具备较高的自动化生产水平，可以快速进行柔性生产的改造。如西门子德国安贝格工厂，仅仅通过生产线设备的重新优化组合，柔性化生产效率提高了8倍。

（二）建立生产数据交互体系

充分利用互联网、物联网等信息技术，借助并整合ERP、MES、PDM、工业传感器、条形码等信息化软件和技术，建立起由业务流程体系、信息系统应用架构、数据结构和集成架构组成的生产数据交互体系。生产数据交互体系通过底层互联，进行工艺、质量、设备、能源、管理等数据的全面收集、整理、挖掘与深度洞察，实现生产设备网络化、生产数据可视化、生产过程透明化、生产决策数据化。

借助生产数据交互体系，用数据作为制造企业生产决策的基础，实现全过程的数据驱动，可以大大提高柔性生产效率。如潍柴动力发动机数字化生产车间，关键设备数控化率80%，生产效率提高30%，混线生产2000多种订货号的不同功率、规格、样式的发动机，年产能达到40万台。

（三）建立智能服务网络

建立智能服务网络，为消费者实时提供整体解决方案、金融解决方案、设备运行数据、设备运维管理、远程设备维修、设备保险理赔等增值服务，甚至提供施工解决方案、物流服务、再制造、文化娱乐产品经营等全方位、跨产品生命周期的服务，提高消费者的粘性，获取高额利润。

智能服务网络不仅包含售后服务，还要覆盖生产和销售过程中的所有环节。如林德叉车除常规的售后服务外，售前有人员培训、仓库布局规划等整体解决方案，售中有融资租赁等金融解决方案，售后有车队管理系统、二手设备处理等运维解决方案，为客户带来便利的同时，获得丰厚收益，后市场收入占到总收入的46%以上。

（四）建立智能电商平台

智能电商平台是制造企业的智慧大脑，是连接外部消费者需求和内部产品制造的平台，也是企业与消费者建立硬连接、击穿渠道商壁垒的法宝。建立智能电商平台，动态捕捉消费者偏好、收集消费者数据、挖掘消费者需求，为消费者提供增值服务，从而发挥服务职能，实现企业自身价值。

消费者数据是未来企业的核心竞争力，谁掌握了消费者的数据，谁就拥有了市场的主动权。如山推股份通过“山推E家”收集消费者数据，展示、销售产品及服务，畅通研发、生产、销售、售后信息通道，优化了消费者体验，开创了工程机械制造企业电商服务的先河。

（五）建立智能生态系统

制造企业的终极竞争是生态系统的竞争。制造企业智能化生产构建的过程，也是不断放开企业边界，直至完全消失、融入智能生态系统的过程。行业主导企业（可以是研发型企业，也可以是生产型企业、销售型企业等）应该利用自身优势，快速建立起健康、有序的生态系统，在实现自身发展的同时，带动整个行业的进步；配合企业也要找准自身定位，成为生态系统中不可或缺的一部分。

处在智能生态系统中的企业，可以与消费者一起，共同为消费者提供高智能的产品和服务。如未来的谷歌智能汽车，传感器像皮肤一样长在汽车身上，可以实时与周围任何物体进行数据交流，自动整合所有资源，智能为消费者提供住宿、餐饮、信息、会议、娱乐等服务。

另外，制造企业智能化生产构建不仅仅是一种生产方式的改变，而是一种全新的“产消模式”转变。制造企业不仅要在互联网、信息化等软硬件上进行投入，还要在组织结构、思维观念、文化导向、员工培养等方面做相应的调整和改革，建立起全面的、与之相匹配的生产组织管控模式。如海尔集团实施管理层降级，从12级降为3级，即平台组、小微组、创客组，就是为了迎合智能化生产的发展而做出的积极探索。

随着智能化生产时代的全面到来，制造企业将呈现出蜂窝式、融合型、生态化的发展态势。努力调整自身定位，积极拥抱智能化生产时代的到来，是每个制造企业艰苦卓绝而又无比光荣的宿命。