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智能制造应用价值机遇和实现路径
工业发达国家经历了机械化、电气化、数字化三个历史发展阶段。
2011年6月，美国启动包括工业机器人在内的“先进制造伙伴计划”；2012年2月，出台“先进制造业国家战略计划”并设立美国制造业创新网络。2013年，德国实施“工业4.0”战略。日本大力发展协同式机器人、无人化工厂。2016年，阿尔法狗打败李世石举世瞩目。这些标志性事件，预示着全球已经快速进入智能制造时代。本文带您了解一下智能制造何以被关注以及相关技术的应用价值、实现路径和投资机遇
智能制造是什么，为什么值得关注
工业发达国家经历了机械化、电气化、数字化三个历史发展阶段，具备了向智能制造阶段转型的条件，未来必然是以高度集成化和智能化的智能制造系统，取代制造过程中人的脑力劳动。
图1 工业4．0发展过程
智能制造是基于新一代信息技术的先进制造过程、系统与模式的总称。智能制造贯穿“设计、生产、管理、服务”等制造活动各环节，并具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能。智能制造整个过程中将智能装备（包括但不限于机器人、数控机床、自动化集成装备、3D打印等）通过通信技术有机连接起来，实现生产过程自动化；并通过各类感知技术收集生产过程中的各种数据，通过工业以太网等通信手段，以及各类系统优化软件提供生产方案，实现生产方案智能化。
可以说，国内人口红利逐渐消失的社会现实，以进口替代、机器换人为导向的政策趋势，以个性化生产、全球协作加深为突出特征的产业和经济要求，这些构成了智能制造在当前被金融和产业资本重点关注的原因。
智能制造的相关技术有什么应用价值？
在智能制造的关键技术当中，智能产品与智能服务可以帮助企业带来商业模式的创新；智能装备、智能产线、智能车间到智能工厂，可以帮助企业实现生产模式的创新；智能研发、智能管理、智能物流与供应链则可以帮助企业实现运营模式的创新；而智能决策则可以帮助企业实现科学决策。
NO.1．智能产品（Smart Product）
智能产品通常包括机械、电气和嵌入式软件，具有记忆、感知、计算和传输功能。典型的智能产品包括智能手机、智能可穿戴设备、无人机、智能汽车、智能家电、 智能售货机、智能装备以及众多智能硬件产品等。
NO.2．智能服务（Smart Service）
基于传感器和物联网（IoT），可以感知产品的状态，从而进行预防性维修维护，及时帮助客户更换备品备件，甚至可以通过了解产品运行的状态，帮助客户带来商业机会。还可以采集产品运营的大数据，辅助企业进行市场营销的决策。此外，企业通过开发面向客户服务的APP，也是一种智能服务的手段，可以针对企业购买的产品提供有针对性的服务，从而锁定用户，开展服务营销。
NO.3．智能装备（Smart Equipment）
制造装备经历了机械装备到数控装备的发展，目前正在逐步发展为智能装备。智能装备具有检测功能，可以实现在机检测，从而补偿加工误差，提高加工精度，还可以对热变形进行补偿。以往一些精密装备对环境的要求很高，现在由于有了闭环的检测与补偿，可以降低对环境的要求。
NO.4．智能产线（Smart Production line）
很多行业的企业高度依赖自动化生产线，比如钢铁、化工、制药、食品饮料、烟草、芯片制造、电子组装、汽车整车和零部件制造等，实现自动化的加工、装配和检测，一些机械标准件生产也应用了自动化生产线，比如轴承。但是，装备制造企业目前还是以离散制造为主。很多企业的技术改造重点，就是建立自动化生产线、装配线和检测线。美国波音公司的飞机总装厂已建立了U型的脉动式总装线。自动化生产线可以分为刚性自动化生产线和柔性自动化生产线，柔性自动化生产线一般建立了缓冲。为了提高生产效率，工业机器人、吊挂系统在自动化生产线上应用越来越广泛。
NO.5．智能车间（Smart workshop）
一个车间通常有多条生产线，这些生产线要么生产相似零件或产品，要么有上下游的装配关系。要实现车间的智能化，需要对生产状况、设备状态、能源消耗、生产质量、物料消耗等信息进行实时采集和分析，进行高效排产和合理排班，显著提高设备利用率（OEE）。因此，无论什么制造行业，制造执行系统（MES）成为企业的必然选择。
NO.6．智能工厂（Smart Factory）
一个工厂通常由多个车间组成，大型企业有多个工厂。作为智能工厂，不仅生产过程应实现自动化、透明化、可视化、精益化，同时，产品检测、质量检验和分析、生产物流也应当与生产过程实现闭环集成。一个工厂的多个车间之间要实现信息共享、准时配送、协同作业。一些离散制造企业也建立了类似流程制造企业那样的生产指挥中心，对整个工厂进行指挥和调度，及时发现和解决突发问题，这也是智能工厂的重要标志。智能工厂必须依赖无缝集成的信息系统支撑，主要包括PLM、 ERP、CRM、SCM和MES五大核心系统。大型企业的智能工厂需要应用ERP系统制定多个车间的生产计划（Production planning），并由MES系统根据各个车间的生产计划进行详细排产（Production scheduling），MES排产的粒度是天、小时，甚至分钟。
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