基于离散制造行业数字化转型与智能化升级策略研究

2023-12-29张健高洋

科学与信息化 2023年22期

张健高洋

北京天玛智控科技股份有限公司北京 101399；

引言

对于国家经济发展而言，离散制造业是非常关键的内容，其发展水平将会对国家经济发展造成巨大的影响，但受到经济体制以及现代社会发展的影响，目前的离散制造业不仅面临着激烈的市场竞争，同时还存在产能过剩以及成本偏高的情况，这在一定程度上影响了该行业发展的健康性与稳定性，而想要对这种情况加以改善，自动化、智能化建设必不可少，通过数字化以及智能化的转型升级，不仅能够更好地满足离散制造行业的运行发展需要，对于行业提质增效目标的实现也有着非常积极的作用。对此，还需要相关领域针对转型升级的措施加强研究与应用。

1 离散制造行业数字化及智能化转型升级过程中的相关问题

1.1 相关技术缺失

众所周知，不管是数字化转型，还是智能化升级，都需要有现代科技的支持才能实现，而离散制造行业在转型升级过程中的主要问题就是关键技术缺失。相比于西方发达国家，我国在工业方面的发展相对较晚，自主性的可控技术还比较少。而转型升级需要的核心技术包括工业软件技术以及工业装备等等，但很多技术仍需要进口才能实现。且对于企业而言，关键技术往往是其长期探索和沉淀之后获取的，所以想要快速实现转型升级，离散制造行业还需要面临关键技术研发、创新以及应用等问题。

1.2 在应用基础方面相对薄弱

想要在行业当中实现数字化和智能化的转型升级，必须要有相应的应用基础作为支持，而就我国目前的发展实际来看，离散制造行业转型升级的最大阻碍就是信息化以及数字化的发展不够充分和平衡。虽然5G技术的快速发展使得离散制造行业获得了新的发展契机，但由于我国的工业基础较为薄弱，且技术发展时间相对较短，导致我国在离散制造行业发展中，虽然能够保证较多的门类与较大的规模，但行业整体的自动化水平还相对较低，且改造难度较大，会消耗较高的成本，所以数字化以及智能化升级目标的实现还较为困难[1]。

1.3 对于各项数据的汇集与应用存在难度

在进行数字化以及智能化转型升级的过程中，数据是非常关键的要素条件，只有对各种数据进行有效的汇集，如结构化数据、实时数据等等，并对其加强应用，才能更好地推进转型升级活动。而目前很多离散制造企业不仅在传感器以及相关工业设备方面存在协议多样的情况，其智能化以及数字化水平也相对较低，这导致相关数据的准确性以及完善性都有所不足。且出于数据安全考虑，很多企业不愿意对智能化平台进行应用。而数据缺乏应用场景、利用率不高以及精准性偏低的问题也对企业转型升级的热情造成了一定的影响，导致其价值创造难以获得显著的成效。

1.4 各项资源短缺

人才是各行业实现转型升级的基础，只有人才得到相应的保障，才能更好地落实科技创新活动，但人才短缺恰恰是离散制造行业转型升级过程中最为关键的问题。而对于数字化以及智能化的转型升级而言，其实际是对文化的一种重塑，智能化时代的发展离不开用户导向、平等尊重以及反思学习等新文化的支持，同时需要企业上下形成积极主动、以人为本以及服务于人的理念，因此，在转型升级过程中，还需要行业加强人才建设以及文化建设，如此才能为行业的创新发展提供内在动力[2]。

1.5 效益不高

对于离散制造行业而言，其在发展过程中，制造模式有着巨大的影响，在长期的发展过程中，该行业在制造模式方面进行了适当的调整与优化，但面对现代社会发展，其仍需要进行转型升级。而具体工作如下：第一，要对转型升级方案进行设计与优化，要针对产品生产流通环节进行智能化设计和自动化建设，积极构建全自动化的生产模式。第二，正式步入转型阶段以后，还需要对智能制造体系加强建设和完善，要借助该体系对各项设备的运行数据进行实时的采集，确保数据交互能够具有较强的统一性，从而为全生命管理活动的有效落实提供支持。第三，对于发展阶段，具体工作应该是针对生产计划的执行系统进行完善，并构建全生命周期式的质量溯源体系，对于关键的数据信息与生产资料要采取加密管理，确保其安全性，从而为制造设备的升级提供支持，推动离散制造行业的快速发展[4]。

2 离散制造行业实现数字化及智能化转型升级的具体方法

2.1 在制造模式上进行转型升级

从根本上来看，数字化以及智能化转型升级的主要目的就是对经济收益进行提升。而现阶段，部分离散制造行业已经在国家政策支持下率先开始进行转型升级活动，但对于中小型企业而言，转型升级过程中的困难还相对较多，例如，缺乏明确的应用场景、成本投入相对较高、市场化难度高以及收益偏低等。这也在一定程度上弱化了企业在转型升级方面的积极性[3]。

智能化技术是离散制造行业实现转型升级的关键，应用新型技术能够对企业转型升级速度进行适当的提升，因此，必须要对面向社会的创客孵化保持重视，以此来推动智能化制造模式的有效落实。而在进行转型升级期间，应该对信息化体系的升级保持高度的重视，并对企业与其他平台间的转型规划进行编制。与此同时，升级期间应该对多种主体进行考虑，包括电商、消费者以及企业等，实施业务融合模式，注重前端用户体验，在对基础产品质量或基础服务质量加以保证的同时，对相应的增值服务加以提供。另外，要做好网络化以及自动化建设，企业内部应该对资源规划机制进行积极的引入，优化离散制造行业当中的资源分配情况，提高仓库管理系统以及制造执行系统应用的合理性，确保产品、设备、模块以及人员之间能够形成密切的关联。这种方式不仅能够改变旧有的串联作业形式，实现并联生产，还能使生产效率得到极大的提升。最后，要对转型升级工作全面落实的方法进行探索，例如，针对家电设备领域，如海尔COSMPlat平台，其基于工业互联网，实现了数字化转型[7]。

想要更好地提高制造质量及效率，还需要认识到设备对于制造活动的影响，并结合制造需求对相应的智能化设备进行积极的研发，而在落实研发活动时，应该重点落实特种制造设备、机器人以及机床的改造工作，以此来推动柔性生产线的构建与升级，使制造活动的效率能够得到不断的提升。尤其是机器人领域，应该将其作为离散制造行业发展的重点方向，要通过不断拓展智能机器人的使用范围，满足加工作业、装配作业、打磨作业以及焊接作业等生产制造需求[9]。

2.2 在商业模式上进行转型升级

在现代社会发展中，我国的一家服装制造企业创建了一种较为先进的商业模式，即：酷特智能模式。该模式不仅能够进行个性化定制，同时还能与用户进行直接的关联，基于这种生态模式的酷特C2M网络生态体系，能够对消费者的个性化需求进行有效的满足。而在智能化以及数字化转型升级过程中，主要涉及4个阶段：

第一，对相关绘图技术进行应用，完成图画绘制工作，如，CAD技术等，这样可以对以往手绘模式进行取缔，使图画绘制的质量和效率得到相应的提升，与此同时，在生产管理机制以及条码的支持下，能够为管理信息化目标的实现提供有力支持。第二，要在发展过程中实现自动化以及信息化的同步进行，具体需要对资源分配系统进行应用，将先进的柔性生产线引入到生产实践当中，以此来提高生产效率，构建起基于数字化中心及信息数据的系统，并在柔性生产线支持下提高生产线运行质量。第三，在对新发展阶段进行探索的过程中，要借助WMS系统以及MES系统，完成仓储物品的自动统计，并结合仓储物品标识进行分拣，可有效提高分拣工作的效率。第四，进行网络化探索，要对人工智能技术、云计算技术以及大数据技术等现代科技进行积极的应用，实现生产、流通以及销售等环节的合理优化，从而达到优化和创新行业业态结构的目的，为行业发展提供新的发展环境，并在现代科技支持下，有效降低制造成本及增加经济收益[6]。

1例免疫抑制剂致肾功能不全患者继发卡氏肺孢子菌肺炎的药学监护 …………………………………… 李思聪等（21）：2996

2.3 在运营模式上进行转型升级

运营模式对于离散制造企业的影响也是不容忽视的，现阶段，已经有部分企业开始应用基于制造运行管理的线上平台，借助该平台，企业可以对生产现场情况进行实时的了解，这不仅能够使制造过程更加透明，还能推动跨区域转型目标的实现，而想要针对运营模式进行转型升级，还需要对以下工作加以落实：

水牛乳重维生素含量也较为丰富。水牛乳中维生素A在不同泌乳期内的变化范围为28.7～30.7μg/g，水牛乳中维生素E在不同泌乳期内的变化范围为23.8～26.6μg/g，但水牛乳中维生素D含量较少，仅有一篇文献报道为0.03μg/g[26]，硫胺素（维生素B1）在不同品种的水牛乳中含量差异较大，变化范围在38.7μg/100 mL～53.0±0.7μg/100 mL[27]。其余维生素，如烟酸，生物素，维生素B12的含量变化范围分别为 0.877～1.668μg/100 g，0.87～12.39μg/100 g，0.67～3.17μg/100 g。

2.4 在研发模式上进行转型升级

“十三五”期间岛内负荷增长较快，预测至2020年岛内最大负荷为45 MW。根据岛内控制性详细规划中给出的用地规划图，参考其它发展程度相近的海岛典型用地负荷密度指标，预测至2025年和远景2030年岛内最大负荷分别约95 MW和145 MW。为满足“十三五”期间负荷快速发展需求，已规划新增47.5 MW的气电装机规模。本文将基于2020年的规划情况，以远景2030年作为水平年，进行供电方案研究。

3 进一步提高转型升级质量的措施

3.1 对相关安全机制及标准机制加强完善

对于相关标准机制的完善，必须要做好综合分析工作，对区块链技术、云计算技术、技术标准要求以及CPS等加强分析，并对其技术应用要点加以把握。在实际建构时，还需要确保安全标准机制、过程标准机制以及产品标准机制的完善性。而离散制造行业目前正处在快速发展阶段，若相关规划不能有效统一，会对制造活动的顺利开展造成极大的影响。例如，在安全标准方面，应该对物理安全以及信息安全等模块加强建设，实现行业数据在相关数据平台当中的有效上传，并在无数次的攻防演练当中对相关经验加以积累，同时要借助大数据落实风险识别、风险预警以及数据分析等工作，确保风险问题能够被及时的发现和处理，在降低病毒入侵风险的同时，将大数据技术的综合效用更好地发挥出来[8]。

3.2 对智能化制造设备加强研发

由此可见，幼儿语言集体教学活动的延伸则是语言区，在进行语言区活动中，应该鼓励幼儿积极进行语言交流，教师应做好相关的引导工作，不断提升自身专业素养，从幼儿语言发展的实际需求出发，开展有针对性的幼儿语言教学活动，以便更好地帮助幼儿健康成长。

第一阶段，主要是管理信息化以及生产自动化。其商业模式以规模较大的个性化定制为主，借助自动化水平较高的设备对生产工厂进行升级，并对电子商务系统进行应用。第二阶段。同步落实自动化与信息化，具体是通过各种高新技术的引入，如WMS技术、MES技术以及自动化设计技术等，这是实现C2M新型商业模式有效构建的基础。第三阶段，对智能化以及数字化的转型升级途径进行探索，需要对数字化的生产计划系统进行引入，并对相关数据进行标准化建设，以数据为驱动对个性化定制活动进行大规模的开展。第四阶段，对智能化以及网络化的发展途径进行探索，要对自动化以及智能化的自动仓储系统以及物流系统进行引入，将物流环节的用工量有效减少。结合互联网+以及物联网等技术，构建互联网生态体系，即可完善智能工程的初步建设。酷特C2M商业模式的有效构建，能够实现人、事、物的有效连通，建立相应的智能工厂，相比于传统的商业模式，其不仅能够获得更高的生产效率和经济收益，还能将生产成本有效降低[5]。

3.3 对相关技术壁垒进行突破

智能制造活动对于智能传感装置以及工业互联网的需求也相对较高，所以在进行转型升级的过程中，还需要对相关技术进行大力的研发与突破，包括制造IOT技术、机器对机器技术、网络实时操作系统、即插即用技术、智能终端、传感网络以及智能传感器等。而对于智能制造而言，知识库与大数据是最为核心的技术，因此，在技术突破过程中，应该以大数据智能分析、制造大数据分析、大数据智能管理技术以及大数据挖掘技术为重心，另外，由于智能制造对于智能推理的需求也相对较高，所以，还要重视数字孪生技术、仿真技术以及智能建模技术的研发与应用[10]。

3.4 对智能化的工厂或车间加强建设

相对于智能化车间，数字化车间是其发展的初期阶段，而数字化车间的搭建需要通过数字化技术做好各类设备的管控工作，以此为基础，针对各项制造数据进行分析、描述、决策以及措施执行等。而智能化车间的构建则需要以集成数据为基础，并落实决策分析活动，完成制造流程的调整与优化。而在转型升级当中，应该将智能化工厂作为重点关注对象，一方面，要在产品设计期间对仿真优化技术以及三维模拟技术进行应用，从而修改和优化相关设计内容，将计算机的综合优势充分发挥出来。另一方面，要在生产制造活动中对多种智能化设备加强应用，确保生产制造活动的平稳性与高效性。这样在运营管理期间能够将互联网优势更好地发挥出来，实现各领域知识的有效融合，满足价值链的增长需求[11]。

平煤一矿三水平下延戊一上山采区回风上山是确保北山风井与三水平贯通的1条重要回风巷道，强力锚注支护试验段位置如图1所示，巷道埋深超过1 000 m，最大水平主应力达到36 MPa以上，戊组煤位于巷道底板位置，距巷道底板最近处为20.33 m。围岩强度低，以灰色、灰绿色砂质泥岩为主，其次为灰白色，灰色及灰绿色细粒砂岩，钙质胶结，中、厚层状，具斜层理及交错层理。巷道所处层位无大型地质构造，只存在个别小型节理，巷道附近40 m范围内无跨巷情况，即无采动影响。

3.5 对高新技术人才加强培育

推动离散制造行业实现转型升级目标，必须要有相应的人才作为支持，因此，在实际发展当中，还需要相关部门对专业人才培养以及职业教育模式进行创新和完善，推动可持续发展目标的有效落实，实现专业技术人才的大力培养。首先，要对高素质的智能制造人才进行培养，确保相关人才能够熟练掌握制造技术，且了解智能化技术、网络化技术以及数字化技术，能够合理应用智能制造技术，并将实际当中的问题有效解决。其次，要培养智能制造管理人才，满足企业转型升级过程中的管理需要[12]。