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    智能制造雖然是近幾年的熱門詞,，但與之類似的提法,，比如集成制造、敏捷制造,、柔性制造,、精益制造,，等等,，實(shí)際上已經(jīng)講了幾十年，很多企業(yè)也投入了相關(guān)實(shí)踐,。從實(shí)際成效來看,，可以說差強(qiáng)人意，真正達(dá)到預(yù)期目標(biāo)可能不到5%,。究其原因,，很多企業(yè)沒有做好認(rèn)知和行為上的改變，只是把它當(dāng)成工具或技術(shù)上的改變,，甚至成為工具或技術(shù)的奴隸,，而沒有轉(zhuǎn)型成為工具或技術(shù)的主人。
    我們常常講數(shù)字化,、智能化,，但往往對“化”的內(nèi)涵認(rèn)識得不夠徹底。在漢字造字法中,，“化”字是由兩個(gè)“人”字組成,，左邊是正立的“人”，右邊是“倒立”的人,?？梢姡盎钡膬?nèi)涵是人要實(shí)現(xiàn)翻天覆地的改變,。因此,，數(shù)字化也好，智能化也好,，檢驗(yàn)其成功的根本標(biāo)準(zhǔn)是“化”,，是人的認(rèn)識和行為模式要完成根本性改變。
    正是認(rèn)識到人在變革中所起的決定性作用，認(rèn)識到人的轉(zhuǎn)變才是變革的重點(diǎn)和難點(diǎn),，日本人的精益生產(chǎn)體系中,，把自動(dòng)化的“動(dòng)”字加上了單人旁，變成“自働化”,，就是要強(qiáng)調(diào),，在自動(dòng)化潮流中，人不能淪落為機(jī)器的奴隸,，而是要主動(dòng)成為機(jī)器的主人,。
    人要想成為工具和技術(shù)的主人，首先要全面系統(tǒng)地了解工具和技術(shù),，進(jìn)而適應(yīng)工具和技術(shù),，最終完全掌握工具和技術(shù)。下面,，我們就對智能制造的內(nèi)涵做一個(gè)簡要和系統(tǒng)性介紹,，讓大家多認(rèn)識智能制造。注意,，本文講的智能制造是僅限于工廠內(nèi)部的狹義智能制造,，不是包含了產(chǎn)品研發(fā)等在內(nèi)的廣義智能制造。

    即使是狹義的智能制造,，三言兩語也很難講清楚,，如果要嘗試為之，我們可以通過下圖1做個(gè)簡要和系統(tǒng)的了解,。

    如圖1所示,，我們可以用“一個(gè)使命、五層架構(gòu),、雙向信息流和一個(gè)整體目標(biāo)”來概括狹義智能制造的基本內(nèi)涵,。
    1. 一個(gè)使命
    所謂智能制造，“制造”是主語,，“智能”是修飾詞,。因此，智能制造的基本使命還是“制造”,，即,，在計(jì)劃（推式生產(chǎn)）或訂單（拉式生產(chǎn)）的驅(qū)動(dòng)下，按照制造工藝的要求,，在設(shè)備等制造能力的使能下,，將原材料轉(zhuǎn)化為客戶所需要的產(chǎn)成品。如果用系統(tǒng)的觀點(diǎn)來看“制造”,，輸入是生產(chǎn)計(jì)劃或客戶訂單,、原材料,，等等，輸出是產(chǎn)成品和生產(chǎn)成效,，中間過程是在制品流,。
    2. 五層架構(gòu)
    我們可以參考自動(dòng)化金字塔模型，把智能制造系統(tǒng)分為五層架構(gòu)：決策層,、計(jì)劃層,、執(zhí)行層、操作層和控制層,。
    1）決策層主要做各類生產(chǎn)決策,，比如產(chǎn)品、零部件的自制或委外決策,，生產(chǎn)何種產(chǎn)品的決策,，產(chǎn)品生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)批量決策，工藝優(yōu)化決策,，產(chǎn)品上市或退市等切換決策,，工程變更決策，零部件替代決策,，產(chǎn)品目標(biāo)成本決策,，等等,。在智能制造的背景下,，各種形式的制造決策要在數(shù)據(jù)和算法模型的加持進(jìn)行，即,，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的場景化決策,。
    2）計(jì)劃層的主要要求是拉通訂單交付OTD全過程中研、產(chǎn),、供,、銷等職能的流程和數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)研,、產(chǎn),、供、銷的高效協(xié)同和目標(biāo)互鎖,，工作形式上是銷售與運(yùn)作計(jì)劃,、主生產(chǎn)計(jì)劃、物料需求計(jì)劃等各種形式的滾動(dòng),、集成式業(yè)務(wù)計(jì)劃,，這需要有賴于產(chǎn)銷協(xié)同會議等組織機(jī)制來落實(shí)。
    3）執(zhí)行層的主要要求是優(yōu)化生產(chǎn)排程和智能生產(chǎn)調(diào)度,，目的是實(shí)現(xiàn)一個(gè)流或單件流的“在制”和均衡化生產(chǎn),。如果企業(yè)的生產(chǎn)模式是多品種,、小批量，生產(chǎn)排程的優(yōu)化和智能生產(chǎn)調(diào)度就顯得尤為重要,。
    4）操作層的主要要求是在實(shí)現(xiàn)人,、機(jī)、料,、法,、環(huán)、測等生產(chǎn)要素精確匹配的同時(shí),，盡可能實(shí)現(xiàn)加工,、裝配、質(zhì)檢,、物流等生產(chǎn)作業(yè)的簡便化,，既能滿足訂單和工藝的要求，又能降低員工的勞動(dòng)強(qiáng)度,，其主要手段主要是作業(yè)的自動(dòng)化或智能化,，而智能化可以理解為半自動(dòng)化。
    5）控制層的主要要求是對人,、機(jī),、料、法,、環(huán),、測等生產(chǎn)要素進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以確保其運(yùn)行狀態(tài)能符合訂單和工藝的要求,，這需要OT和IT進(jìn)行完美融合,。
    3. 雙向信息流
    雙向信息流指的是在智能制造系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)計(jì)劃,、訂單,、工單等生產(chǎn)指令的自上而下式層層下發(fā)，以及生產(chǎn)報(bào)工,、質(zhì)量判定,、生產(chǎn)異常等的自下而上式實(shí)時(shí)反饋。
    4. 一個(gè)整體目標(biāo)
    一個(gè)整體目標(biāo)指的是智能制造最終要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量好（Q）,、制造成本低（C）,、訂單交期準(zhǔn)（T）、員工士氣高（M）,、安全可持續(xù)（S,，實(shí)際至少包括環(huán)境友好E、員工健康H,、生產(chǎn)安全S等三個(gè)方面,，這里以S作代表）等管理要求,，或者說QCTMS整體最優(yōu)。
    “一個(gè)使命,、五層架構(gòu),、雙向信息流和一個(gè)整體目標(biāo)”既是智能制造的基本內(nèi)涵，也可視為智能制造的實(shí)施路徑和階段成效,。在實(shí)際工作中,，我們可以從易到難，從生產(chǎn)實(shí)時(shí)報(bào)工和在線統(tǒng)計(jì)入手,，逐漸在生產(chǎn)防錯(cuò),、排程優(yōu)化、智能調(diào)度,、集成計(jì)劃,、產(chǎn)銷協(xié)同等方面擴(kuò)展，最終向QCTMS整體最優(yōu)的目標(biāo)邁進(jìn),。否則,，要么調(diào)子起得太高而找不準(zhǔn)抓手，要么只停留在點(diǎn)上的應(yīng)用而效果有限,，這都不利于智能制造的深入推進(jìn),。

    文首說過，智能制造的重點(diǎn)和難點(diǎn)是人的轉(zhuǎn)變,，是人的認(rèn)知和行為模式的重塑,。
    在傳統(tǒng)制造中，我們習(xí)慣于作“加法或減法”,，只在生產(chǎn)要素上做文章,，用更多的能源消耗,、更高的工廢料廢,、更高的退貨、更高的庫存,、更長的交期,、更多的員工、更長的工作時(shí)間,，或是偷工減料等方式來完成生產(chǎn)訂單,，得到的是“兩高三低（高消耗、高成本,、低質(zhì)量,、低效率、低效益）”的結(jié)果,，賺的是疲勞換來的辛苦錢,。
    我們實(shí)施智能制造,，要善于作“乘法和冪法”，更多地在生產(chǎn)方式上做文章,，在控制生產(chǎn)要素的狀態(tài)和合理減少生產(chǎn)要素的消耗的前提下,，通過不斷優(yōu)化生產(chǎn)方式，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)制造的“兩低三高（低消耗,、低成本,、高質(zhì)量、高效率,、高效益）”,。
從只關(guān)注生產(chǎn)要素到既關(guān)注生產(chǎn)要素，更關(guān)注生產(chǎn)方式的改進(jìn),，是行為模式的轉(zhuǎn)變,，而生產(chǎn)方式的改進(jìn)是個(gè)循序漸進(jìn)和不斷迭代的過程，智能制造的更大價(jià)值就在于生產(chǎn)方式改善的快速迭代,，每周迭代一次,，進(jìn)而每天迭代一次，乃至實(shí)時(shí)迭代,。
如圖2所示,，生產(chǎn)方式的快速迭代，本質(zhì)上是找到生產(chǎn)要素,、生產(chǎn)方式和以QCTMS整體最優(yōu)為代表的生產(chǎn)力之間的因果關(guān)系,，這種因果關(guān)系可以用函數(shù)式表示。
    以質(zhì)量改善為例,，在傳統(tǒng)制造中,，我們往往是在收到市場反饋的產(chǎn)品質(zhì)量問題之后，借助魚刺圖等工具進(jìn)行質(zhì)量問題的根因分析,，進(jìn)而找到制造過程中影響產(chǎn)品質(zhì)量的人,、機(jī)、料,、法,、環(huán)、測等影響因素,，通過消除或改進(jìn)人,、機(jī)、料,、法,、環(huán)、測等方面的質(zhì)量隱患來提高產(chǎn)品質(zhì)量,。如果把每次質(zhì)量改善視為一個(gè)循環(huán),，這個(gè)循環(huán)周期可能持續(xù)數(shù)月,，乃至一年以上。
    在智能制造中,，人,、機(jī)、料,、法,、環(huán)、測等生產(chǎn)要素的運(yùn)行狀態(tài)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測,，產(chǎn)成品的質(zhì)量水平也可以快速,，乃至即時(shí)進(jìn)行判定，可以在產(chǎn)成品下線后就進(jìn)行質(zhì)量的根因分析,，再倒逼人,、機(jī)、料,、法,、環(huán)、測等生產(chǎn)要素中質(zhì)量隱患的整改,，這種質(zhì)量改善循環(huán)的持續(xù)時(shí)間不會超過一周,。
    與傳統(tǒng)制造中每半年或一整年才進(jìn)步（改善）一次，智能制造中可以每周或每天進(jìn)步（改善）一次,。顯然,，在智能制造的加持下，產(chǎn)品質(zhì)量可以實(shí)現(xiàn)快速改善和迭代,，這其實(shí)就是“摩爾效應(yīng)”在制造業(yè)的體現(xiàn),。質(zhì)量改善是如此，成本,、交期,、安全、員工士氣等方面的改善也是如此,，都可以在智能制造的加持下快速迭代,。
    最后，我們可以對智能制造的內(nèi)涵和難點(diǎn)做個(gè)小結(jié),。從基本內(nèi)涵來看，智能制造可以概括為“一個(gè)使命,、五層架構(gòu),、雙向信息流和一個(gè)整體目標(biāo)”，這可以幫助我們明確智能制造的推進(jìn)路徑和階段目標(biāo),。從重點(diǎn)和難點(diǎn)來看,，智能制造之難就在于它要實(shí)現(xiàn)人的認(rèn)知和行為模式的轉(zhuǎn)變,，要從關(guān)注生產(chǎn)要素的“加法減法”式生產(chǎn)管理轉(zhuǎn)變?yōu)榧汝P(guān)注生產(chǎn)要素更關(guān)注生產(chǎn)方式的“乘法冪法”式生產(chǎn)管理。更為重要的是,，要善于做好智能制造加持下生產(chǎn)方式或生產(chǎn)改善的快速迭代,，從過往的一年才進(jìn)步一次，重塑為每天都在進(jìn)步,，最終打造出國家所大力倡導(dǎo)的“新質(zhì)生產(chǎn)力”,。