离散制造行业数字化转型与智能化升级路径研究

于若尘

（中国航发北京航科发动机控制系统科技有限公司， 北京 102200）

0 引言

离散制造业数字化转型和智能化升级是当前和未来的趋势。通过引入物联网、大数据、人工智能等技术，离散制造业可以实现生产流程的自动化、设备维护的智能化、供应链的协同化、质量管理的优化等方面的升级，从而提高生产效率和产品质量，降低成本和风险。离散制造业数字化转型和智能化升级面临着一些挑战，但是未来将充满机遇和挑战。

1 研究背景

随着数字技术的飞速发展，数字化转型已经成为当前的热点话题。离散制造业作为全球经济的重要支柱之一，也逐渐意识到数字化转型的重要性。数字化转型可以帮助企业提高生产效率、降低成本、提高产品质量和增强竞争力，因此成了离散制造业发展的必然趋势。数字化转型包括物联网、大数据分析、云计算和人工智能等关键技术和应用，这些技术的出现和应用，对离散制造业的数字化转型和智能化升级具有重要的推动作用。然而，数字化转型也面临着许多挑战，包括数据安全、技术更新和人才培养等方面。因此，研究离散制造行业数字化转型和智能化升级的路径，探讨数字化转型对企业的影响和未来趋势，具有重要的理论和实践意义。

2 离散制造业数字化转型的背景及必要性

2.1 离散制造业的背景

离散制造业是指以生产物品为主的制造业，如机械制造、电子制造、航空制造等。离散制造业是全球经济的重要支柱之一，也是国家制造业的重要组成部分。离散制造业的发展与国家经济的发展密切相关，是国家实现经济转型和实现质量发展的重要力量。然而，随着全球经济的竞争加剧和市场的变化，离散制造业也面临着许多挑战，如供应链不稳定、竞争激烈、生产成本上升等。因此，离散制造业需要不断地进行创新和升级，以保持市场竞争力和发展优势。

2.2 离散制造业数字化转型的必要性

数字化转型是指将企业的业务流程和服务转换为数字形式，以提高企业的效率和创新能力。数字化转型是离散制造业转型升级的重要手段，对于提高企业的生产力和市场竞争力具有重要的作用。

2.2.1 提高效率

离散制造业的数字化转型可以将生产流程、设备运行状态等数据收集和分析，从而优化生产计划、提高设备利用率，降低运营成本，提高企业的生产效率。

2.2.2 优化产品质量

离散制造业的数字化转型可以通过收集和分析数据，优化产品设计、生产过程和质量检测，从而提高产品质量和减少产品缺陷。

2.2.3 提升客户体验

离散制造业的数字化转型可以通过数字化技术为客户提供更好的服务和支持。例如数字化售后服务、智能化物流配送等，提升客户体验和满意度。

2.2.4 增强竞争力

离散制造业的数字化转型可以提高企业的生产效率、产品质量和客户体验，从而提高企业的市场竞争力，实现长期发展。因此，离散制造业数字化转型是提高企业竞争力、降低成本、提高效率和优化生产质量的必要途径。

3 离散制造业数字化转型的智能化升级

3.1 数据收集和分析

通过物联网、传感器、数字化检测等技术收集设备运行状态、生产流程、供应链等方面的数据，并通过大数据分析技术对数据进行挖掘并从多维度进行分析，从中获取有价值的信息和模式，用于优化生产过程和提高生产效率。

3.2 实现流程自动化

从离散型制造业现有的生产痛点出发，引入设备运行自动化理念，运行、维护通过远程监控减少人员参与，进一步增加生产线自动化运行比例，提高零件成组化、工艺路线相似度。

3.3 供应链优化

通过引入物联网、大数据、人工智能等技术，实现供应链的可视化、协同化、智能化管理，从而降低成本、提高效率、缩短交货时间和提高服务质量。

3.4 质量管理和优化

通过引入物联网、大数据、人工智能等技术，实现质量数据的收集和分析，提高产品质量和生产效率，降低成本和风险。

3.5 人才培养和管理

通过引入人工智能等技术，实现人才管理的自动化和智能化，从而提高员工素质和技能，降低员工流失率，提高企业的竞争力。

4 离散制造业数字化转型的关键技术和应用

4.1 物联网技术

物联网技术是将传感器、计算机、通信和云计算等技术融合起来，实现设备之间的信息交流和数据共享，进而实现智能化的生产和管理。在离散制造业中，物联网技术可以用于生产流程的监控和控制、设备运行状态的监测和维护、供应链的优化和管理等方面[1]。

4.2 大数据分析技术

大数据分析技术是指通过收集和分析大量数据，从中提取出有价值的信息和模式，帮助企业做出更好的决策和优化生产过程。在离散制造业中，大数据分析技术可以用于优化生产计划、预测需求、优化库存、提高生产效率等方面。

4.3 智能制造

人工智能技术是指利用计算机算法和机器学习等技术，让机器能够模仿人类的思维和行为，实现智能化的决策和操作[2]。在离散制造业中，人工智能技术可以用于自动化生产流程、智能化设备维护、预测需求、优化供应链等方面。

4.4 云计算技术

云计算技术是指将计算机资源通过网络连接共享，实现按需获取和使用计算资源的方式。在离散制造业中，云计算技术可以用于提供基础设施、平台和软件等服务，实现资源的共享和优化，降低企业的成本和运营风险。

4.5 区域链技术

区块链技术是指将数据和交易记录分散存储在网络中的多个节点上，实现中心化数据交换和安全性保障。在离散制造业中，区块链技术可以用于保障数据安全、优化物流配送等方面。

4.6 多种生产软件的互联互通，数据可视化

5G 技术是指第五代移动通信技术，具有高速、低时延、大连接等特点，可以支持物联网和智能化制造的发展。在离散制造业中，5G 技术可以用于提高设备的联网速度和稳定性，实现设备之间的实时通信和协作，从而提高生产效率和质量[3]。

5 奔驰、海尔和富士康的案例

5.1 奔驰智能工厂

奔驰智能工厂是以数字化、智能化、柔性化为特点的智能制造工厂。奔驰公司通过引入物联网、云计算、大数据、人工智能等技术，实现生产流程的自动化、设备维护的智能化、供应链的协同化、质量管理的优化等方面的升级，从而提高了生产效率和产品质量，降低了成本和风险。

5.2 海尔智家工

海尔智家工厂是以智能化、柔性化、客户化为特点的智能制造工厂。海尔公司通过引入物联网、人工智能等技术，实现生产流程的自动化、设备维护的智能化、供应链的可视化和协同化等方面的升级，从而实现了产品的个性化定制和快速交付。

5.3 富士康工业互联网

富士康工业互联网是以智能化、协同化、开放化为特点的智能制造平台。富士康公司通过引入物联网、人工智能、区块链等技术，实现了生产流程的数字化、智能化管理，供应链的协同化和透明化，同时实现了企业内部和企业之间的数据共享和协同合作，从而提高了生产效率和产品质量，降低了成本和风险。

6 离散制造业数字化转型与智能化升级的挑战与展望

6.1 挑战

离散制造业数字化转型和智能化升级面临着一些挑战。首先，数字化转型需要大量的投资和资源，而且需要企业进行组织和流程的重构，这需要企业具备足够的资金和管理能力。其次，数字化转型需要跨部门的协同合作，需要企业进行组织和文化的变革，这需要企业具备足够的领导力和文化塑造能力。第三，数字化转型需要引入新的技术和新的知识，需要企业进行人才的引进和培养，这需要企业具备足够的人才资源和培养能力[4]。第四，数字化转型需要解决数据的安全和隐私问题，需要企业进行信息安全管理和数据保护，这需要企业具备足够的安全意识和技术能力。

6.2 展望

离散制造业数字化转型和智能化升级将成为未来的趋势。随着物联网、大数据、人工智能等技术的不断发展和应用，离散制造业将面临更多的机遇和挑战。未来，离散制造业将实现智能工厂、智能供应链、智能产品等方面的创新和升级，从而提高生产效率和产品质量，降低成本和风险，实现可持续发展。

7 结语

离散制造业将实现智能工厂、智能供应链、智能产品等方面的创新和升级，从而实现可持续发展。离散制造业企业需要积极引入新技术、新模式，加强组织和文化的变革，提升人才培养和引进能力，注重数据安全和隐私保护，才可以实现数字化转型和智能化升级的成功。未来，离散制造业数字化转型和智能化升级将不断推进，产生更多的创新和升级，促进经济的发展和社会的进步。