一张图解读“智能制造”工业4.0

“智能制造（工业4.0）”是制造业的发展方向，也是中国制造2025的主体内容。当下，专家或媒体对“智能制造（工业4.0）”内容的解读可谓汗牛充栋。在本文中，笔者尝试用一张鱼形图来概括，暂且称之为“智能制造‘鱼’形框架模型”。

图1：智能制造“鱼”形框架模型

上述框架模型，可以用十六个字来概括：

一个愿景，一个网络，两大主题，三项集成 

1、一个愿景

一个愿景，是企业实施智能制造的目标，具体内容是十个字，精益，柔性，自主，互联，智能。

精益，柔性，自主是针对企业及所在行业的价值链而言。

精益的核心内涵包括低消耗，零浪费，零缺陷和零延误。

柔性是企业的制造系统在最低资产投入的前提下，能够适应多品种，小批量生产，最终达成“个性化（Personalization）”，乃至“个体化（Individuation）”生产的目的。

自主是企业的制造系统在充分自动化的基础上的“少人化”，并最终实现系统本身自计划，自组织，自反馈，自适应式的自主管理。

互联和智能则指的是企业及其所处的行业中，人员、流程、工具、原料等基础设施和生产要素，以及其产出品（商品化资产）之间的互联和智能化；包括：

产品链的互联和智能，以及互联智能型PLM等产品研发管理系统；

需求链的互联和智能，以及互联智能型CRM等市场和营销管理系统；

供应链的互联和智能，以及互联智能型SRM、SCM等供应链管理系统；

服务型制造模式中资产链的互联和智能，以及互联智能型ALM、APM等管理系统。 

2、一个网络

一个网络，指的是企业实现智能制造的技术支撑，即工业互联网。

企业及其所处的行业的工业互联网，又由上游的产业互联网，下游的消费互联网，以及制造企业内部的信息物理网（CPS）所构成。在“技术使能器（Enabler）”等方面，指的是包括物联网，机器学习，人工智能，云计算和大数据，智能设备、5G等新一代IT/OT/CT技术。 

3、两大主题

两大主题，分别指的是智能制造中两大业务主题和两大技术主题。

两大业务主题，即狭义的智能工厂和广义的智能生产。

两大技术主题：

即新一代数字化企业信息通讯框架—数字主线（Digital Thread）。数字主线是建立在PLM、CRM、ERP、MES等IT平台基础上，智能制造企业的“数据中台”。

和新一代数字化企业人机交互界面——数字孪生（Digital Twins）。数字孪生是服务型制造等新型业态的主要支撑，包括工厂的数字孪生，资产（产品）的数字孪生，等等。。 

4、三项集成

三项集成，即德国工业4.0白皮书中所提出的企业IT集成平台（技术），包括纵向集成，端到端集成和横向集成。

纵向集成，指的是企业及其所处行业的价值链中，由ISA95模型所提出的五层架构中，从“决策 、计划、组织 、执行、控制 、反馈”的层层穿透和双向交互，具体由SCM、ERP、MES（MOM）、SCADA等系统之间的集成来实现。

端到端集成，指的是源于市场，终于市场的产品研发和制造服务体系，即从市场研究、产品定义、产品设计 、过程设计、测试和验证、制造工程、量产 、客户支持、运营维护、退役、报废和回收的整个产品链和资产链中，与产品和资产有关的信息的双向传递，以确保合适的时间，合适的人，能够得到与产品或资产有关的合适的信息。端到端的集成，主要通过PLM、BOM、ERP、MES、CRM、ALM等系统之间的集成来实现。

横向集成，指的是企业与上游、下游等之间，供应和需求信息的双向互通，是杜绝供应链中“牛鞭”效应的基础。横向集成主要通过数字化营销渠道、CRM、ERP、SCM、SRM等系统之间的集成来实现。 

 “鱼”性框架模型，以一个整体地、系统性的视角展示了智能制造的内涵。在这个框架模型中，工业互联网是制造业的技术支撑，工业4.0是制造业的发展阶段，智能制造是制造业的愿景和目标。

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文章来源：网络

力维智能制造

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