其實，工業(yè)智能化也好，智能工廠也好，都有自己的實施條件和路徑，沒有捷徑可走，行業(yè)不同、企業(yè)不同，道路都會不同。
一般來講，以下十個路徑方向是中國工業(yè)從制造邁向智造的必經(jīng)之路，只不過對于不同的行業(yè)和不同的企業(yè)來說，由于市場需求模式不同、產(chǎn)品工藝不同、管理基礎(chǔ)不同等，側(cè)重點有所不同而已，但你總能從中找出幾條通往工業(yè)智能化的可行之路。
1、精益化
精益生產(chǎn)，最早就是面向多品種小批量的個性化需求而設(shè)計的，其兩大支柱就是“準(zhǔn)時化”與“智能自動化”。
至今為止，精益已經(jīng)演變?yōu)橐环N涉及營銷、研發(fā)、供應(yīng)鏈、生產(chǎn)、流程乃至創(chuàng)業(yè)的全價值鏈的精益管理理念和方法，帶動了全球產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型，從制造業(yè)到服務(wù)業(yè)，她所追求的“創(chuàng)造價值消除浪費”的思想、方法和工具促進了生產(chǎn)資源的優(yōu)化配置，獲得質(zhì)量、效率和反應(yīng)速度的快速提升。
根據(jù)企業(yè)的經(jīng)驗，只要企業(yè)堅持做下去，大部分都能獲得50%甚至更高的提升空間。遺憾的是，精益在中國的大部分企業(yè)中并未得到有效實施，他們大多只是口頭上說說，因為急功近利以及缺乏導(dǎo)入經(jīng)驗方法等，無法堅持下來半途而廢。
工業(yè)智能化不可能建立在這種低效的生產(chǎn)模式之上，精益是必須要走的第一步，而且是投資回報最高的一條路徑。因為精益幾乎不需要企業(yè)做出額外的投資，只是在現(xiàn)有基礎(chǔ)上重新配置生產(chǎn)資源就可以獲得超出想象的回報。
精益的成功實施并不難，關(guān)鍵在于領(lǐng)導(dǎo)的決心與管理層觀念的轉(zhuǎn)變。
2、標(biāo)準(zhǔn)化
標(biāo)準(zhǔn)化是自動化的基礎(chǔ)，也是工業(yè)智能化的前提。
國內(nèi)企業(yè)感嘆汽車行業(yè)的自動化程度之高，為何汽車這么復(fù)雜的產(chǎn)品都可以，而家電這種簡單產(chǎn)品卻不行，一個重要原因就是標(biāo)準(zhǔn)化。
汽車行業(yè)普遍采取的共用平臺、通用零部件等策略極大地降低了產(chǎn)品成本。通過將原來的根據(jù)整車進行零部件生產(chǎn)改為根據(jù)零部件進行整車生產(chǎn)的方法，也就是說標(biāo)準(zhǔn)化的零部件實現(xiàn)批量生產(chǎn)，成功降低成本。
標(biāo)準(zhǔn)化當(dāng)然也還包括標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)流程和作業(yè)方式，有了標(biāo)準(zhǔn)化，自動化才能據(jù)此開發(fā)出來，比如自動焊接，自動裝配，假設(shè)零部件千變?nèi)f化，作業(yè)方式也不固定，自動化將很難實現(xiàn)，即使實現(xiàn)成本也很高。
3、模塊化
汽車和電腦是最早實現(xiàn)模塊化的行業(yè)，從模塊化設(shè)計、模塊化采購到模塊化生產(chǎn)，模塊化也是工業(yè)智能化能否實現(xiàn)低成本滿足個性化消費的關(guān)鍵所在。如果一旦實現(xiàn)，真正意義上個性化的產(chǎn)品將成為可能，比如手機，每個人的手機都可以獨一無二，人們可以像拼裝積木一樣任意組合自己中意的手機。
模塊化降低了從設(shè)計、采購到生產(chǎn)的復(fù)雜程度，標(biāo)準(zhǔn)化的接口和連接方式增加了通用性，降低了制造成本與周期，自動化生產(chǎn)、物流與信息溝通更加容易實現(xiàn)。如以前每個手機品牌的充電器都不同，一換手機全都扔掉，造成很大浪費，現(xiàn)在有了改進。
模塊化實施起來相對較難，涉及到行業(yè)與企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，需要上下游企業(yè)共同參與，這是一項長期的工作，所以相互間構(gòu)建精益的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系尤為重要。
4、自動化
自動化是工業(yè)智能化中談?wù)摰米疃嗟模芏嗟胤秸推髽I(yè)形象地把其稱之為“機器換人”，也做了不斷的嘗試，有成功也有失敗。
企業(yè)可以通過自主創(chuàng)新，將原來原材料處理的離散型加工方式進行集成，把原來獨立的工序通過自動化生產(chǎn)線連接在一起，實行精益式的連續(xù)生產(chǎn)，消除了中間環(huán)節(jié)的上下料、儲存和搬運，生產(chǎn)速度和生產(chǎn)效率將提高。
自動化與信息化是實現(xiàn)工業(yè)智能化投資最大的部分。企業(yè)在做自動化改造前千萬要慎重，為什么要升級自動化?投資回報率是多少?自動化設(shè)備可靠性怎樣?有何風(fēng)險?能適應(yīng)產(chǎn)品的升級換代嗎?一定要想清楚，否則成本不降反升。
隨著技術(shù)的進步和人力成本的提高，自動化是個不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。對于不同的行業(yè)不同的企業(yè)，有的有成熟的自動化方案，有的則沒有，企業(yè)需要結(jié)合自身情況來規(guī)劃自動化方向。
5、服務(wù)化
中國目前擁有超過6億的網(wǎng)民，7億臺智能終端，移動互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展加速了從制造向服務(wù)的轉(zhuǎn)型。美國倡導(dǎo)的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”將人、數(shù)據(jù)和機器連接起來，形成開放而全球化的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，其內(nèi)涵已經(jīng)超越制造過程以及制造業(yè)本身，跨越產(chǎn)品生命周期的整個價值鏈，涵蓋航空、能源、交通、醫(yī)療等更多工業(yè)領(lǐng)域。
此外，制造企業(yè)還可以通過設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)測、分析和改善設(shè)備的設(shè)計與制造，提高產(chǎn)品可靠性和效率。
當(dāng)然行業(yè)不同產(chǎn)品不同，可服務(wù)的內(nèi)容也千差萬別，互聯(lián)網(wǎng)+模式下，傳統(tǒng)企業(yè)需要不斷創(chuàng)新商業(yè)模式找到一款適合自己的服務(wù)方式來打動客戶。
6、個性化
過去30年，市場商品種類急劇膨脹了幾十、上百倍，個性化消費的時代，每個人都可以擁有自己的博客、微博、微信等，傳播自己的聲音。
高品質(zhì)、低成本的個性化實現(xiàn)首先取決于你的精益生產(chǎn)水平，也就是精益所倡導(dǎo)的“價值來自真正的顧客需求的拉動”。個性化實現(xiàn)其次取決于你的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的設(shè)計。高速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)為其提供了支持，使得個性化實現(xiàn)變得容易。
就現(xiàn)階段來說，個性化還是有限條件的個性化，無法做到完全的個性化，不管是汽車、電腦、手機還是服裝等商品，個性化都是在一定范圍內(nèi)選擇。
每個企業(yè)需要根據(jù)自己的精益化水平、標(biāo)準(zhǔn)化/模塊化水平以及信息化水平來決定自己的個性化模式，并不是越個性化越好，它建立在一定的實施條件基礎(chǔ)之上。也許未來3D打印和人工智能的發(fā)展能夠為完全的個性化提供一種可能。
7、生態(tài)化
企業(yè)的競爭正在從單個企業(yè)之間逐漸向供應(yīng)鏈之間乃至生態(tài)系統(tǒng)之間的競爭轉(zhuǎn)變。凱文.凱利在《失控》中寫道：“大企業(yè)之間的結(jié)盟大潮，尤其在信息和網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)當(dāng)中，是世界經(jīng)濟日益增長的共同進化的又一個側(cè)面，與其吃掉對手或與之競爭，不如結(jié)成同盟——共生共棲…… 控制的未來是：伙伴關(guān)系、協(xié)同控制、人機混合控制，人類與我們的創(chuàng)造物一起共享控制權(quán)?！?/span>
8、全球化
在世界互聯(lián)互通的今天，當(dāng)你的企業(yè)做到一定規(guī)模，需要考慮全球化來配置資源，以提高效率降低成本。全球化資源包括市場資源、設(shè)計資源、采購資源和生產(chǎn)資源。
我國的“一帶一路”戰(zhàn)略就是尋找全球化的市場資源，輸出我們的富余產(chǎn)能包括高鐵技術(shù)等。設(shè)計資源則是在國外設(shè)立研發(fā)技術(shù)中心，開發(fā)貼近本土的產(chǎn)品或者彌補國內(nèi)設(shè)計能力的不足，還可以形成全球24小時不間斷產(chǎn)品開發(fā)，以縮短研發(fā)周期。
采購和生產(chǎn)資源是尋求品質(zhì)更佳、成本更低的全球物資供應(yīng)地，除了考慮采購和制造單價外，還需要考慮運輸成本增加、供應(yīng)鏈復(fù)雜化、供應(yīng)鏈可視化、交貨周期拉長、更高的庫存、環(huán)保碳排放、質(zhì)量穩(wěn)定性、當(dāng)?shù)貏诠ふ咭约皡R率波動等問題。
9、數(shù)字化
數(shù)字化跟信息化密切相關(guān)，與自動化一樣，這是工業(yè)智能化轉(zhuǎn)型投資最大的一塊。隨著信息技術(shù)的日新月異，一切皆可數(shù)字化，從人、產(chǎn)品到設(shè)備，實現(xiàn)萬物相連。
產(chǎn)品可以通過PLM/ERP軟件，從產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計、物料采購到生產(chǎn)交付全過程實現(xiàn)數(shù)字化，每一張產(chǎn)品圖紙、每一個物料信息、每一個生產(chǎn)工藝都被數(shù)字化連接在一起。
設(shè)備可以通過PLC、傳感器等將運行數(shù)據(jù)傳給MES、互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)，所以GE可以通過飛機引擎?zhèn)骰氐臄?shù)據(jù)分析優(yōu)化其運行參數(shù)降低燃油成本，谷歌可以實現(xiàn)汽車的無人駕駛。
這意味著在“工業(yè)4.0”時代，第一次有可能將資源、信息、物品和人通過數(shù)字化進行互聯(lián)互通!這種溝通包括人與人、人與產(chǎn)品、人與機器、產(chǎn)品與機器、機器與機器之間的信息交換。
每個行業(yè)特征與企業(yè)基礎(chǔ)不同，實現(xiàn)數(shù)字化的先后順序也就不同。我認為對于那些流程型的制造行業(yè)，因為他們的制造模式大部分工序已經(jīng)連接起來，并且自動化程度高，一些設(shè)備數(shù)據(jù)已經(jīng)可以自動采集，數(shù)字化的難度相對較小。
而對于離散型的制造行業(yè)如機械裝備、紡織服裝、電子電器、家居用品等，由于制造工序、零部件都很分散，而且數(shù)量龐大，想實現(xiàn)連接確實困難，即使實現(xiàn)成本也會非常大。對于這些行業(yè)的可行做法是不要一步到位，逐步實現(xiàn)。先應(yīng)用精益的連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)將主要工序和物料相連。
由于技術(shù)的不成熟與投資的巨大，每個企業(yè)需要權(quán)衡導(dǎo)入的時機，同自動化一樣，綜合考慮投資回報、系統(tǒng)可靠性、信息安全風(fēng)險、人才儲備等問題。
10、智能化
智能化包含兩個含義，一個是產(chǎn)品的智能化，另一個是制造過程的智能化。
首先說說產(chǎn)品的智能化。與消費品的智能化相比，工業(yè)品的智能化其實更為迫切。所有設(shè)備都需要加入智能控制模塊，進行加工數(shù)據(jù)的自動采集、分析和控制，配備標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口，可與企業(yè)MES系統(tǒng)或其他信息系統(tǒng)連接，這些工業(yè)大數(shù)據(jù)經(jīng)過智能軟件系統(tǒng)的運算分析將幫助提高運營效率，減少故障，降低能耗。
制造過程的智能化更加復(fù)雜，你需要完成以上所說的精益化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、自動化以及數(shù)字化的轉(zhuǎn)變，自動化與數(shù)字化的投資也會很大。
中國制造已經(jīng)走過了30年的高速發(fā)展，成為世界第一制造大國，但真正能拿出去的世界級產(chǎn)品很少。未來30年，中國制造需要從重速度輕質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)橹刭|(zhì)量輕速度，需要在以上十大領(lǐng)域進行持續(xù)創(chuàng)新，從商業(yè)模式、技術(shù)以及管理方面實現(xiàn)向中國智造的轉(zhuǎn)型。
文章來源：控制工程網(wǎng)，原文標(biāo)題《建設(shè)智能工廠的十個路徑方向》