在制造业的转型浪潮中,智能制造成为了一个备受瞩目的焦点。然而,对于智能制造的定义,众说纷纭。有人认为工业4.0就是智能制造,有人则将其与无人工厂、柔性产线、机器人、数字孪生等概念等同起来。那么,究竟何为智能制造?
2015年5月,《中国制造2025》的发布,明确以新一代信息技术赋能制造业升级,标志着中国智能制造从概念转向国家行动纲领。2018年,智能制造工程专业从教育体系落地,成为全球首个“智能制造”独立命名的本科专业。这一专业旨在培养掌握智能化生产全链条技术的复合型人才,跨越机械、计算机、管理三大学科。其实践重点在于智能工厂系统集成,尤其是智能制造执行系统(MES)与企业资源计划(ERP)的集成。
工业4.0是德国政府于2011年提出的工业未来的国家战略,而智能制造则是实现工业4.0的核心技术。它是通过新一代信息技术(如人工智能、物联网、大数据)与制造技术的深度融合,实现产品全生命周期的自感知、自决策、自执行的新型制造模式。智能制造以智能工厂为核心,以端到端数据流、价值流为基础,以网络互联为支撑,能够缩短产品研制周期,降低成本,提高效率,提升质量。
智能制造的核心应用涵盖智能设计、智能生产、智能物流、智能管理、智能服务与运维等五个方面。然而,智能制造并非孤立存在,它与精益生产之间存在着紧密的联系。为什么智能制造必须精益先行?
两者是互补共生的协同关系,共同指向制造系统的效率、质量和柔性提升。共同的目标是降本增效、质量提升、快速响应。中国制造业的转型升级,需要通过精益管理来降本增效,同时利用智能制造技术进行制造升级。越过精益直接玩智能制造,无异于高科技的浪费。
精益智能制造的重点在于人机料法环高度协同的五化深度融合:精益化、信息化、自动化、数字化、智能化。这“五化”与智能制造的关系密切,它们共同构成了智能制造的坚实基础。
目前,中国社会正处于工业1.0、2.0、3.0齐头并进的趋势。基于工业化进程的不同,工厂可以分为以下四类:传统工厂、自动化工厂、数字化工厂、智能化工厂。
1.0传统工厂:完全依赖人工操作,设备独立运行,生产计划依赖经验决策,工业化程度非常落后。这个阶段的工厂应先进行精益化改善,通过精益持续改善,优化不合理的运营流程,消除生产过程中的浪费,并且建立企业内部的标准化体系,为后续升级转型打好基础。
2.0自动化工厂:通过PLC和数控编程,控制自动化和数控设备,实现单个机器或单个工作的自动化,代替重复性劳动,提高生产效率,实现单点效率的改善。
3.0数字化工厂:也就是我们常说的工业3.0,通过MES/ERP系统集成全流程的数据链,实现企业全流程的可视化,做到自动化与信息化无缝集成。
4.0智能化工厂:在数字化基础上加入了物联网、大数据、人工智能、数字孪生等智能化技术,构建无人化工厂,构建全产业链互联互通的现代化生产体系。
对于智能制造企业来说,“五化融合”至关重要:
精益化是骨骼系统,提供稳定支撑,优化流程的基础作用;
自动化是肌肉系统,实现标准化生产,减少人工干预;
信息化是神经系统,将业务流程与企业数据搭建桥梁;
数字化是神经中枢,将物理设备转化为实时数据流,实现动态监控;
智能化是大脑,在生产中进行数据挖掘、自主优化等决策。
精益先行,原来是智能制造的必修课。只有通过精益管理打下坚实的基础,智能制造才能真正发挥其潜力,推动制造业的高质量发展。
文章来源:2026SPS智能制造展会
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