离散制造行业数字化转型与智能化升级途径分析

熊奕

（中国航发成都发动机有限公司，四川 成都 610500）

近年来，随着科技的快速发展，人工智能、大数据、云计算等新一代信息技术被广泛应用，离散制造行业也逐渐开始了数字化转型与智能化升级的历程。然而，离散制造企业要想实现数字化和智能化的转型升级，企业首先需要认识到，数字化转型不仅仅是对企业原有业务流程的简单“翻版”，而是要从生产管理，到制造过程，再到服务体系，都需要通过先进的信息技术进行实质性的改变和优化。并且，由于离散制造业的特性，这个过程并非一蹴而就，需要企业有明确的目标，强大的执行力，以及持续的技术创新。为此，当前离散制造行业如何实现在数字化转型与智能化升级已成为重要的研究课题。

1 离散制造行业的典型特征

首先，离散制造行业产品复杂性高，离散制造行业的产品种类繁多，从汽车、飞机到家电等都属于此范畴，这意味着它们的设计和生产过程就会非常复杂，每种产品都可能包含上千个不同的零部件。其次，离散行业的产品通常是小批量、多种类生产。例如，汽车生产线上，同一个品牌的不同款型汽车在同一条生产线上轮流生产。并且，离散制造行业的生产周期通常比流程制造行业要长。其中，产品的设计、开发、试产和正式生产等各阶段都需要花费大量时间。此外，离散制造行业的成本控制相比流程制造行业更困难，因为其生产过程涉及多个阶段，且每个阶段的成本都可能受到各种因素的影响。上述几点就是离散制造行业的典型特征，也是该行业在管理和运营上需要针对性解决的问题。

2 离散制造行业应转型升级重要技术

2.1 制造技术

离散制造行业的转型升级对于行业的持续发展至关重要，然而，要想进一步推动离散制造行业的转型升级，就要重视各种新型技术的应用，其中，制造技术作为企业发展的重要组成部分，企业要对现有的制造技术进行优化。首先，企业要积极引入智能制造技术，充分利用大数据、物联网和人工智能等新科技手段，实现从设计、生产到供应链管理的全流程智能化。比如，通过引入数字孪生技术，可以在计算机上创建产品的虚拟模型，然后通过对模型的测试和优化，改进真实世界中的产品设计和生产过程。再比如，通过引入智能工厂，可以实现生产线的自动化，提高生产效率和质量。其次，企业还要增强绿色制造能力，当前绿色发展已经成为全球共识，离散制造业要在提升产品性能和服务质量的同时，还要高度重视产品的环保性能，要减少在生产过程产生的污染。比如，通过优化产品设计，使用环保材料，采用清洁生产工艺等手段，以实现产品的绿色化。总之，离散制造行业要实现转型升级，必须紧跟科技发展趋势，实现生产方式进一步优化，从而提升整体的制造水平和竞争力。

2.2 信息技术

离散制造行业的信息化转型升级是当前发展的重要目标，通过新型信息技术的应用，可以较好地提高生产效率，降低成本，增强市场竞争力。为此，离散制造企业就要积极引入工业物联网技术，在生产环节中，要将工业物联网中的传感器、网络等通信技术与生产设备连接起来，实时收集设备运行数据并进行分析，以优化设备管理和维护。其次，企业还要积极引采用云计算技术，利用云计算可分析企业的业务需求，以自动分配IT资源，避免传统IT架构中出现设备闲置和资源浪费的问题，以有效地降低成本，提高信息技术的使用效率。离散制造业在信息化转型升级中，企业必须要根据自身业务需求，结合新型信息技术的特点，逐步实现全流程信息化，从而真正提升企业的竞争力。

2.3 人工智能技术

目前，离散制造行业要想更好地应对市场竞争压力，就要积极进行人工智能技术进行升级转型，以提高其生产效率，降低成本。一方面，企业要引入智能自动化生产线，通过人工智能算法和机器视觉技术，实现生产线上的自动化操作，减少人工参与，进一步提高生产的效率和质量。另一方面，企业还要利用AI技术进行智能物料管理，运用AI技术实现自动化管理物料的采购、存储和使用，这样不仅能减少库存成本，也能避免因物料供应不足导致的生产中断。此外，企业传统的质量检测方法效率及准确率较低，为此，企业要应用人工智能进行产品质量检测，从大量数据中分析预测产品质量，以提高质检效率和准确率。

3 离散制造行业数字化转型与智能化升级的实践路径

3.1 研发模式的转型升级

离散制造行业是以订单为基础，然后根据用户的具体需求进行设计和生产的制造业，然而，面对现今全球化竞争，技术创新日趋激烈，离散制造行业需不断对研发模式进行转型和升级。目前，随着大数据、云计算等技术的发展，企业可以收集大量的生产数据、使用数据等，而这些数据可以为企业的研发提供强大的支持，企业可以开始尝试利用大数据分析技术，分析历史订单数据，预测未来的需求，从而优化研发策略。并且，企业还要加强与其他组织，例如，学校、研究院所的合作，形成产学研一体化的研发模式。通过这种方式，来获取到最新的科研成果和技术，从而不断提升自身的研发能力。其次，企业还要改变一次性研发成功的思维模式，应采取快速迭代的方式，将产品或服务快速投入市场，然后根据用户的反馈进行优化调整，通过这种试错快速迭代的模式来进一步提升研发效率。此外，离散制造行业还应要推进智能制造和工业互联网的深度融合，实现从研发到制造到服务的全流程数字化，以提高公司的研发能力和响应市场的灵活性。如前端通过数字双券技术进行虚拟仿真测试，后端利用智能制造技术提升生产效率，以整体提升离散制造行业的研发质量和效率。

3.2 运营模式的转型升级

离散制造行业在转型升级过程中，始终不能与智能化技术的应用所分割开，离散企业要积极应用新型技术加快推进企业的转型速度。为此，在企业运营过程中，就要从多方面进行升级转型：（1）要实现生产自动化。离散制造企业可以通过引入机器人、智能设备等实现生产过程的自动化。例如，特斯拉汽车公司大规模引入了机器人生产线，不仅提高了生产效率，还极大地降低了人工成本。离散制造企业也要积极引入机器人、智能设备，已实现生产过程中的自动化。（2）流程要数字化。企业要积极借助信息技术手段，如应用企业资源规划（ERP）系统，实现生产计划、物料需求、库存管理、成本核算等各个环节的数字化，实时掌握生产运营情况，提高决策效率。如中国的海尔集团，通过引入ERP系统，实现了产品生命周期管理，实时追踪产品从设计、采购、生产到销售全过程，进一步提高了企业的运营效率。（3）数据要智能化。企业要建立工业大数据平台，通过收集、分析和利用大数据，对生产过程进行优化，实现精细化管理。如宝钢集团，该企业在全球范围内构建了一体化的工业大数据平台，通过对生产、销售、质量等全流程数据的深度挖掘和智能分析，不仅帮助企业实现预防性维修、优化资源配置，同时还降低了生产成本，提升了服务水平。（4）业务模式的创新，企业要利用互联网、物联网等技术进行产品和服务的创新。例如，可通过物联网技术，为客户提供智能联网解决方案，从单一的制造商转型为服务提供商。总的来说，数字化和智能化出现对离散制造企业产生了深远的影响，企业只有将整个运营模式进行数字化、智能化的转型升级，才能够为以后发展开辟崭新的篇章。

3.3 商业模式的转型升级

离散制造行业商业模式相较传统的连续制造商业模式更具复杂性和挑战性，离散制造行业它在生产中较为倾向于个性化需求，且产品种类繁多、规格不一，所以，为了应对这种情况，离散制造商业模式必然要进行数字化和智能化转型升级。首先，离散制造行业的数字化转型就是要将所有的信息化和自动化系统进行全面整合，对生产过程中的数据实时采集、处理和应用，并通过大数据技术，对产生的海量数据进行分析，以实现精准化决策的实施。并且，对于离散企业而言，这样的形式可以提升其生产效率和产品质量；对于客户而言，可以提供更个性化的产品和服务。其次，离散制造行业商业模式的智能化转型就是要实现生产过程的自动化和智能化，比如，企业可以通过应用物联网、人工智能等技术，实现机器自我学习和决策，以提升生产效率和产品质量。同时，企业还可以引入新的商业模式，例如，B2B电子商务、物联网服务等，将物理世界与虚拟世界紧密结合，以创新商业价值。此外，在商业模式转型过程中，还要针对企业的组织结构、管理模式、业务流程等方面进行调整，企业需要构建一种以数据为中心，集成创新、制造、服务等多元功能的新型商业模式，以更好地应对未来的市场挑战。总之，离散制造行业商业模式的数字化和智能化转型升级，就要推动企业从传统的“制造”向“智能制造”转变，实现行业的创新能力和服务水平不断提升，从而为社会经济的发展做出更大的贡献。

3.4 制造模式的转型升级

随着数字化和智能化的深入发展，离散制造行业制造模式的转型升级就需要采取一系列有效的策略来适应新的制造环境，并将其真正转化为竞争优势。首先，企业需要构建基于信息技术和数字化工具的新型生产模式，引入先进的制造执行系统、企业资源规划系统、物联网技术等，实现生产数据的全面数字化，以帮助企业提高生产效率，减少浪费，并提供更具竞争力的产品。其次，企业需要对自身的组织结构和管理方式进行改革，以适应新的制造环境。如推动组织结构的扁平化，增强跨部门的协作，以及实施以人为本的管理方式，以提高员工的积极性和创新性。同时，企业还需要加强与外部环境的互动，与各方共享信息和资源。如加强与供应商和客户的信息交流，提高供应链的透明度，以及利用大数据和AI技术，提高市场预测的准确性，以便更好地满足客户需求。此外，企业还需要积极引入新的技术，如机器人、3D打印、远程监控等，真正实现生产过程的自动化和智能化，帮助企业降低生产成本，提高企业对市场变化的响应速度。但是，制造模式的转型升级不是一蹴而就的过程，企业需要长期坚持，逐步深化改革，以实现持续的提升和发展。如在这一过程中，企业要以创新为驱动，积极寻求新的解决方案，以适应日益复杂的市场环境；同时，企业还要加强内部培训，提高员工的数字化素养，以更好地支持企业的转型升级。

4 离散制造行业数字化转型与智能化升级要点

目前，一些先进的智能关键技术如人工智能、大数据、物联网等在离散制造业领域有着广泛的应用场景，不仅提高了产品质量，同时也能降低生产成本。但这些技术的应用还面临一些实际困难，比如，技术内涵不明晰、技术研发水平参差不齐等问题。因此，离散制造企业要跨越这些技术上的壁垒，将这些高科技真正应用到制造流程中去。其次，离散制造企业数字化转型和智能化升级还涉及到大量的数据交换，如果没有明确的标准和安全机制，很可能会出现数据泄露、信息破坏等安全问题。因此，离散制造企业需要建立一套完善的数据管理和维护制度，如数据收集、处理、传输和保护等各个环节的规范操作。同时，也要针对可能出现的网络攻击等信息安全问题，制定相关的预防和应对措施，以实现真正意义上的数字化转型和智能化升级。

5 结语

综上所述，离散制造行业数字化转型与智能化升级是一场全方位、深层次的变革，这一过程涉及技术应用、企业管理等多个层面，需要企业、政策制定者、研究机构、服务提供商等多方共同面对和解决。为此，离散制造行业在进行数字化转型和智能化升级过程中，要从战略角度出发，立足市场需求，做好科技创新企业的经营模式、产品设计、生产制造和服务等多环节工作，从而推动行业的可持续发展。