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03 智能制造推動企業數字化轉型路徑和模式

3.1 智能制造推動企業數字化轉型路徑

隨著信息技術、制造技術，以及二者融合深度的不斷加強，智能制造呈現出不同的發展水平和發展階段，企業以智能制造推進數字化轉型要秉承“問題導向”、“價值驅動”、“成本效益”原則，面向制造裝備/單元、車間/工廠、供應鏈/產業鏈等制造實體不同層級，圍繞設計、生產、管理、服務等制造全生命周期業務流程，梳理數字化轉型需求，明確定位問題，設定總體目標，開展規劃設計，分步工程實施。要根據企業所在行業特點、企業規模、預期投入等實際情況和需求出發，設定數字化轉型總體目標。綜合考慮資金投入、技術人才、合作伙伴、集成商等因素，制定詳細的實施方案。

3.2 智能制造推動企業數字化轉型模式

工業和信息化部在評選2021年度智能制造試點示范企業工作中發布了《智能制造典型場景參考指引（2021年）》，總結了工廠設計、產品研發、工藝設計、計劃調度、生產作業、倉儲配送、質量管控、設備管理、安全管控、能源管理、環保管控、營銷管理、售后服務、供應鏈管理、模式創新等15個環節52個智能制造典型場景，為企業以智能制造為主攻方向，推動各項業務的數字化轉型提供了參考。本文就離散制造的產品研發、工藝設計、生產作業、售后服務、供應鏈管理業務的數字化轉型分析如下：

（1）基于數字模型的設計制造協同

基于云平臺協同技術，建設支撐復雜產品設計制造協同平臺，應用系統工程、知識工程、仿真、數字孿生及基于模型的設計/制造/驗證/服務技術，打通從設計到制造的全三維過程，在計算機虛擬環境中實現從產品設計、零件制造、整機裝配到試驗的全過程數字化建模、仿真與虛實映射，實現數據驅動的產品開發與技術創新，提高設計效率，縮短研發周期，提高產品研制成功率。

（2）數字化工藝設計與仿真

建設基于云平臺的綜合幾何、功能、控制、物理等特性的統一數字化模型庫、知識庫與制造數據，構建制造資源的網絡化共享模式，應用數字化建模與仿真、數字孿生、工藝知識分析等技術，應用數字化工藝設計仿真，以及智能決策優化等相關軟件工具，在虛擬環境中對制造系統進行多聯合仿真優化，通過制造機理分析、工藝過程建模和虛擬制造驗證，實現工藝設計數字化，提高工藝開發和創新效率，保障工藝可行性，提高工藝設計質量。

（3）智能化車間/生產線

圍繞產品高質量和準時交付需求，依據零件加工、表面熱處理、部裝和總裝等工藝特點，合理設計智能化生產組織模式，建設智能化車間/生產線，實現智能化生產。針對生產過程涉及的產品、制造系統和制造流程，建設模擬實際生產運行環境的智能車間/生產線數字化模型，形成數字化制造系統模型與物理制造系統的虛實映射，通過人、設備、物 料、環境等生產資源信息的互聯互通，將信息直接反饋到數字化制造系統模型，實現制造系統的實時動態仿真，支持制造系統的資源評估、預測、優化與重構，提升柔性生產制造和能力。

（4）優能力配置的網絡化協同供應鏈體系

基于大數據、人工智能、物聯網等技術手段，打造網絡化多級協同供應鏈體系，形成基于產能需求的供應鏈網絡動態供給能力，實現內外創新資源、生產能力和服務能力的高度集成，生產制造與服務運維信息的高度共享，增強資源和服務的動態分析與柔性配置能力，實現全產業鏈協同的優能力配置。

（5）面向產品全生命周期的柔性化服務保障

應用物聯網、數字孿生、大數據等新技術，建設人、機、物互聯互通的裝備運營服務保障平臺，構建裝備的數字孿生模型，形成基于數字孿生的服務保障能力，支撐遠程運維、故障預測、健康管理，以及智能決策等，形成面向產品全生命周期的柔性化保障模式，提升裝備維護快速響應與效率，降低裝備運維總體成本。

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