本文分析了企業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵點，并列舉了制造業(yè)企業(yè)在動作改進、智能設(shè)備、自動化單元、柔性生產(chǎn)線、數(shù)字化車間、物流自動化及智能工廠方面進行的智能制造實踐。
智能制造之?dāng)?shù)字化
（1）智能與智能制造。人類的智能，其基本機理為狀態(tài)感知→實時分析→自主決策→精準(zhǔn)執(zhí)行→學(xué)習(xí)提升。制造的本質(zhì)就是降低制造系統(tǒng)的不確定性，目標(biāo)是實現(xiàn)價值最大化。
智能制造的基本邏輯是把人的隱性知識（思想、算法、推理）顯性化，沉淀為顯性知識，把知識嵌入軟件，軟件嵌入芯片，芯片嵌入硬件，硬件嵌入物件（物理設(shè)備）。在一定時空的工作場景、給定的約束條件下，軟件形成的數(shù)據(jù)自動流動，消除復(fù)雜系統(tǒng)的不確定性，優(yōu)化制造資源配置，實現(xiàn)價值最大化。
（2）智能制造技術(shù)。智能制造技術(shù)就是結(jié)合企業(yè)經(jīng)營活動中的直接、間接和管理活動，通過自動化技術(shù)、信息化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，即OT、IT、AI融合而成的技術(shù)集成。
其中軟件與物理機器的關(guān)系經(jīng)歷了分離→交匯→融合→一體化的過程，而一體化為智能制造系統(tǒng)打造了技術(shù)基礎(chǔ)——分布式智能。
（3）智能制造轉(zhuǎn)型的兩個關(guān)鍵點制造企業(yè)的智能制造轉(zhuǎn)型過程就是企業(yè)通過集成最新制造技術(shù)，優(yōu)化配置企業(yè)內(nèi)部資源和外部資源的經(jīng)營過程。
1）第一點是企業(yè)內(nèi)部價值鏈的數(shù)字化整合，主要指生產(chǎn)、供應(yīng)鏈、研發(fā)、市場、服務(wù)和管理等企業(yè)價值鏈的打通。設(shè)備層包括NC、RC、Sensor、驅(qū)動和遠程I/O，現(xiàn)場控制層包括PLC、FCS、PCS/DCS，監(jiān)視操作層包括SCADA、HMI，制造執(zhí)行層包括MES、PPS、APS，資源規(guī)劃層為ERP。
2）第二點是企業(yè)外部資源的數(shù)字化有效利用。企業(yè)經(jīng)營活動的外部條件，從宏觀角度，有人口、經(jīng)濟、政治與法律、自然生態(tài)、社會文化和科學(xué)技術(shù)等，這是行業(yè)里的企業(yè)都面臨的；從微觀角度，有供應(yīng)商、營銷中介、顧客、競爭者以及公眾等，這是關(guān)系到企業(yè)經(jīng)營的外部直接資源（見圖1）。智能制造技術(shù)手段賦予了數(shù)據(jù)自動流動的能力，并因自動流動而形成泛在知識，通過軟件中的算法、規(guī)則為企業(yè)優(yōu)化配置制造資源提供了實現(xiàn)途徑。
圖1外部直接資源
智能制造實踐
智能制造的實踐包括動作改進、智能設(shè)備、自動化單元、柔性生產(chǎn)線、數(shù)字化車間、物流自動化以及智能工廠，由點到線再到面。除了不斷發(fā)展的裝備智能化，工業(yè)機器人、機器視覺和通信技術(shù)等也在智能制造系統(tǒng)中起到了關(guān)鍵作用。實踐舉例如下。
（1）動作改進。在精密制造的手表行業(yè)，機器人抓取0.1mm手表部件，與相機配合檢查部件的外形、角度，合格方可嵌入模腔，提高了生產(chǎn)過程的質(zhì)量一次合格率，減少了浪費（見圖2）。
圖2手表行業(yè)的動作改進
（2）智能化設(shè)備。以醫(yī)療器械行業(yè)加工義齒為例，340個義齒的加工各不相同，將機器人集成在機床內(nèi)，通過機器人和加工機床的通信、義齒和機床加工程序的一一匹配以及機床的自動加工，可實現(xiàn)每個工件定制化生產(chǎn)，24h連續(xù)無人自動化運作，如圖3所示。
圖3醫(yī)療器械行業(yè)的智能化設(shè)備
（3）自動化單元。在汽車零部件行業(yè)，機器人和三臺加工設(shè)備形成自動化單元（見圖4），實現(xiàn)沖壓工序、機加工序及去毛刺工序集成的無人化一件流作業(yè)單元，達到了節(jié)省人工、7×24h運營及提高生產(chǎn)率的效果。
圖4汽車零部件行業(yè)的自動化單元
（4）柔性生產(chǎn)線。在航空零部件行業(yè)，6臺機床通過機器人＋軌道形成柔性生產(chǎn)線（見圖5），實現(xiàn)不同型號飛機部件的自動化切換和加工，提升了設(shè)備總體稼動率，縮短了交付周期，降低了庫存并且減少了人工。
圖5航空零部件行業(yè)的柔性生產(chǎn)線
（5）數(shù)字化車間。在模具行業(yè)，制造管理系統(tǒng)集成了模具設(shè)計、料單創(chuàng)建、加工工藝路徑和CAM編程，打通物理設(shè)備安裝調(diào)節(jié)、銑削、電火花、線切割、質(zhì)量控制和機器人等環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了整體高精度、高可靠性的柔性生產(chǎn)，如圖6所示。
圖6模具行業(yè)的數(shù)字化車間
（6）5G在智能工廠的應(yīng)用。諾基亞提出了基于5G、物聯(lián)網(wǎng)、機器人和AR/VR技術(shù)的智能工廠概念，并在諾基亞奧盧工廠應(yīng)用（見圖7）。通過5G連接更多資產(chǎn)，獲得全新的靈活性以及人工智能、機器學(xué)習(xí)和自動化等更多功能，從而提升運營能力。
圖7諾基亞奧盧智能工廠
上述例子中，企業(yè)通過智能制造實踐，賦能運營活動中的“加法”和“減法”，助推企業(yè)實現(xiàn)價值的最大化。其中加法包括產(chǎn)品的創(chuàng)新、質(zhì)量和效率的提升、生產(chǎn)率的提高、安全的改善以及更高的靈活性、可靠性，減法則包括節(jié)約成本、降低廢品率、縮短工時、復(fù)雜動作簡單化和少人化。
結(jié)語
隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，智能制造為企業(yè)經(jīng)營提供了多種可能性。但是智能制造是手段，不是目的。企業(yè)經(jīng)營的目的是在有限的資源和一定的約束條件下，實現(xiàn)企業(yè)價值的最大化。企業(yè)應(yīng)根據(jù)所在行業(yè)的特性，結(jié)合自身的特長和資源的可獲得性，由市場驅(qū)動，探索構(gòu)建適合自己的智能制造模式，持續(xù)實踐，實現(xiàn)價值最大化。
