陳振華

現(xiàn)在談智能制造升級轉(zhuǎn)型，許多中國企業(yè)已不滿足于買幾個機器人、幾臺自動化設備了，

而是要求一整套數(shù)字化的系統(tǒng)解決方案

2013年9月投產(chǎn)以來，西門子成都工廠每年都要接待幾千名的參觀者。在這個樣板數(shù)字工廠里，生產(chǎn)線上繁忙依舊，只有少數(shù)幾名工人對著數(shù)字化看板在操作。一個總共480人的工廠，成果不可小覷：每10秒生產(chǎn)一件產(chǎn)品;缺陷率少于百萬分之十;同一條生產(chǎn)線能混合生產(chǎn)100多種產(chǎn)品……

西門子成都工廠內(nèi)景

這背后，是從訂單、財務、產(chǎn)品設計到生產(chǎn)、物流和質(zhì)量管理的全數(shù)字化管理，軟件和硬件實現(xiàn)了互聯(lián)互通，而整個生產(chǎn)線都運行在同一個數(shù)據(jù)平臺Teamcenter上。

“通過這個系統(tǒng)平臺，從產(chǎn)品設計，到處理訂單、進行排產(chǎn)，再與底層自動化、生產(chǎn)制造聯(lián)動起來了?！蔽鏖T子（中國）有限公司（以下簡稱西門子）執(zhí)行副總裁、數(shù)字化工廠集團總經(jīng)理王海濱告訴《瞭望東方周刊》。

而這也是一個簡化版的“硬件+軟件”的智能制造體系的模型。

從自動化到工業(yè)4.0再到智能制造，在概念變化的背后，反映了中國制造業(yè)本身訴求的轉(zhuǎn)變。

“現(xiàn)在談智能制造升級轉(zhuǎn)型，許多中國企業(yè)已不滿足于買幾個機器人、幾臺自動化設備了，而是要求一整套數(shù)字化的系統(tǒng)解決方案?！?新松機器人自動化股份有限公司（以下簡稱新松）總裁曲道奎告訴《瞭望東方周刊》。

軟件系統(tǒng)是關(guān)鍵

有人說，軟件才是先進工業(yè)的未來。

這使得一些做設備起家的公司，正在往“硬件設備+軟件系統(tǒng)”這種方向轉(zhuǎn)型。

曲道奎告訴本刊記者，大約從2013年開始，新松就開始整合自己的倉儲系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、智能制造生產(chǎn)線等三部分，通過軟件平臺實現(xiàn)系統(tǒng)化管理。

“只做機器人或者智能設備，這種競爭力變得越來越弱。未來誰能打通產(chǎn)業(yè)鏈，誰能提供整體的系統(tǒng)解決方案，才是競爭的關(guān)鍵?！鼻揽f。

而北京蘭光創(chuàng)新科技有限公司（以下簡稱蘭光）也正將主營業(yè)務由設備物聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)向MES系統(tǒng)（制造執(zhí)行系統(tǒng)）。

“近年來，我們收到了不少客戶的反饋，在執(zhí)行智能化轉(zhuǎn)型的過程中，相比于硬件設備來說，他們在生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)調(diào)度、協(xié)同生產(chǎn)等流程管理方面的問題更加突出，所以我們開始投入更多資金和資源進行軟件系統(tǒng)的研發(fā)。”蘭光總經(jīng)理朱鐸先告訴《瞭望東方周刊》。

這種面向車間層的管理信息系統(tǒng)平臺，溝通了上層的計劃管理系統(tǒng)與底層的工業(yè)控制系統(tǒng)，提高了生產(chǎn)效率。

“比如青島海爾模具工廠。蘭光系統(tǒng)上線前是靠人工錄入及核對設備情況，從計劃到開工平均準備用時得1小時，而系統(tǒng)上線后實現(xiàn)了程序自動修改、刀具參數(shù)自動傳輸、準備工作現(xiàn)場反饋同步展示等功能，準備用時縮短為半小時，機床利用率提高到75%的高水平?！敝扈I先介紹說。

知名跨國公司在這方面更是耕耘已久。

西門子的傳統(tǒng)業(yè)務是制造現(xiàn)場的全集成自動化，后來則研發(fā)了溝通生產(chǎn)制造部門和產(chǎn)品設計部門的MES系統(tǒng)SIMATIC IT，并且通過收購不同領域的工業(yè)軟件公司，拓展數(shù)字化企業(yè)軟件組合。

王海濱觀察到，智能制造已經(jīng)不僅是指發(fā)生在傳統(tǒng)生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的自動化，而是探討產(chǎn)品研發(fā)流程、企業(yè)供應鏈采購流程、質(zhì)量管理流程乃至排產(chǎn)流程的自動化。

“從研發(fā)到制造管理再到生產(chǎn)制造等環(huán)節(jié)，過去都是割裂的，現(xiàn)在要通過數(shù)據(jù)的互動聯(lián)系起來，融為一體，才能實現(xiàn)進一步自動化，甚至智能化?！蓖鹾I說。

實現(xiàn)這種智能化，在他看來，首先通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)產(chǎn)品、設備和工藝流程的數(shù)字化呈現(xiàn)，再由企業(yè)自身歸納梳理流程背后的邏輯關(guān)系，寫成自動化程序，最后把所有數(shù)據(jù)放在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺上，完成數(shù)字工廠的數(shù)據(jù)互動。

目前，西門子的這套理念已經(jīng)落地，著名的德國安貝格工廠和其位于中國成都的姊妹工廠，背后運行的就是“硬件+軟件”模式。

2016年4月22日，中國家電品牌海爾在俄羅斯投資興建的冰箱制造基地正式投產(chǎn)運營

“二八”市場

然而，王海濱也觀察到，智能制造的實現(xiàn)并不能一蹴而就。

“我們提供的基礎自動化的部分占據(jù)數(shù)字化工廠集團業(yè)務量的80%，軟件只占了20%?！蓖鹾I告訴本刊記者。

令人欣喜的是，在航空工業(yè)、汽車工業(yè)、船舶制造等行業(yè)，已經(jīng)看到了這樣的“硬件+軟件”的智能制造體系的輪廓。而這些行業(yè)，都屬于離散工業(yè)。

“這主要是因為離散工業(yè)中產(chǎn)品和制造過程的互動更易進行——系統(tǒng)可以讀取到一個零件的條形碼進而利用信息進行下一步生產(chǎn)安排，因此更易實現(xiàn)工業(yè)智能化?！蓖鹾I解釋說。

在朱鐸先看來，離散工業(yè)的MES系統(tǒng)，是中國工業(yè)軟件走向世界的唯一機會。

“其他的工業(yè)軟件發(fā)展已經(jīng)很成熟了，但離散行業(yè)信息化起步更晚一些，針對其的MES系統(tǒng)也沒有特別成熟的產(chǎn)品，并且它對行業(yè)背景知識的要求很高，中國公司參與的機會更大?！彼f。

蘭光在近年內(nèi)保持了銷售額的高速增長，這也讓朱鐸先感受到工業(yè)軟件的春天快到了。他注意到，中國MES軟件公司及產(chǎn)品近兩年“雨后春筍般地冒出來了”，目前市場上最少不下幾十家，他認為MES公司的增速僅次于機器人行業(yè)。

“這里面，有做了十多年的公司，也有剛剛殺入行業(yè)的新興公司;既有做信息化起家的，也有做自動化跨界的，更有做條碼等硬件的;即便是做工業(yè)軟件的，也有各種公司，更有以前與這個行業(yè)無關(guān)直接跳進來的?！敝扈I先說。

當然，這樣火熱的市場有時也讓人無所適從。比如一些公司一味用低價沖擊市場，但卻根本無法完成項目要求，也破壞了整個行業(yè)的名聲。

“現(xiàn)在的問題在于，一方面一些客戶存在著盲目崇拜國外產(chǎn)品的偏見;另一方面工業(yè)軟件是高附加價的產(chǎn)品，具有研發(fā)周期長、投入大的特點，更需要完善的知識產(chǎn)權(quán)保護環(huán)境才能促進工業(yè)軟件行業(yè)的良性發(fā)展?！敝扈I先說。

云平臺的想象力

而在智能制造的軟件體系中，云平臺則提供了另一條路徑。

不管是美國通用電氣公司（GE）開發(fā)的Predix平臺，還是西門子MindSphere云平臺，巨頭們的眼光都瞄向了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)云——把機器上的相關(guān)數(shù)據(jù)匯集到云上形成大數(shù)據(jù)，進而進行數(shù)據(jù)挖掘、分析和預測，誕生更多價值。

工業(yè)云平臺的這一思路，被諸多業(yè)內(nèi)人士看作是智能制造的下一個競爭高地。

“西門子可以做數(shù)據(jù)挖掘，設備制造商也可以對設備進行分析，使用這個設備的用戶同樣可以從中獲得價值，我們還提供接口給各式各樣App開發(fā)者進行數(shù)據(jù)挖掘，以最大化大數(shù)據(jù)的價值?！蓖鹾I說。

他舉例說，購物中心的升降梯可能多達上百臺，這會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，業(yè)主的電梯運維部門或電梯制造商就可以通過數(shù)據(jù)分析預測趨勢并預先維護，其成本是遠遠小于它故障后的維修。而一些服務公司也可以根據(jù)專業(yè)知識降低運維電梯的成本，進而產(chǎn)生新的基于云上大數(shù)據(jù)的不同業(yè)務和商業(yè)模式。

而做應用軟件，則是中國公司的特長。

一個事實是，在云平臺應用層面，涌現(xiàn)出越來越多中國公司的身影：機智云、氦氪、司南等創(chuàng)業(yè)公司，就提供物聯(lián)網(wǎng)云平臺服務，讓智能硬件能被更迅速地開發(fā)，幫助企業(yè)并發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的真正價值。

機智云創(chuàng)始人黃灼告訴《瞭望東方周刊》，云平臺上集中的物聯(lián)網(wǎng)設備數(shù)據(jù)，除了可以遠程控制外，還可以幫助客戶實現(xiàn)監(jiān)管、報警、收費等智能決策，為客戶提供從生產(chǎn)到售后的整個全生命周期的運營管理優(yōu)化。

“我們提供軟件和服務，更多與設備端相連。比如我們的平臺可以服務于商用酒店熱水器供應商，提高節(jié)能效率;也可以給一些有設備租賃業(yè)務的客戶，幫助他們更好地監(jiān)管租賃設備的運行情況，確保正常生產(chǎn)服務，并及時收款結(jié)算?！秉S灼說。

他記得曾經(jīng)有人說過，軟件正在吃掉整個世界，在他看來，這正在發(fā)生：“現(xiàn)在的軟件開發(fā)提倡敏捷開發(fā)、快速迭代，這與傳統(tǒng)硬件開發(fā)講求穩(wěn)定性、可靠性的思維方式并不一樣，會有更多實現(xiàn)空間。思維的碰撞會激發(fā)出更多火花，可以說，我們才剛剛開始。”

國家行動

對于西門子這樣的跨國公司而言，更關(guān)心的話題是數(shù)字工廠實踐中產(chǎn)生的焦點問題——比如工業(yè)通訊標準和信息安全。

“來自不同的領域、不同的環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)要打通交互，采用哪種通訊標準？這對企業(yè)而言是非常重要的決策之一。此外，企業(yè)的數(shù)字化數(shù)據(jù)模型建立后，很大部分的專業(yè)知識、工藝流程、圖紙等等都數(shù)據(jù)化了，那么這個數(shù)據(jù)的信息安全是非常關(guān)鍵的。”王海濱說。

曲道奎也認為信息安全在智能制造中非常重要，但除了產(chǎn)品技術(shù)層面的含義，他更看重信息安全的戰(zhàn)略意義。

“這已不僅僅是一個產(chǎn)品和技術(shù)的競爭，它直接關(guān)系到國家安全。數(shù)字化工廠的這種物物相連模式，整體系統(tǒng)解決方案有沒有安全漏洞？在特殊時期能不能安全進行生產(chǎn)？這是非常重要、需要考慮的問題。”曲道奎說。

2016年12月，為貫徹落實《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》和《中國制造2025》，工信部、財政部聯(lián)合組織相關(guān)單位和專家，公布了《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016—2020年）》（以下簡稱《規(guī)劃》），其中明確提出，要培育40個以上主營業(yè)務收入超過10億元、具有較強競爭力的系統(tǒng)解決方案供應商。

《規(guī)劃》還提出，要加快標準制（修）訂，在制造業(yè)各個領域全面推廣。到2020年，國家智能制造標準體系基本建立，制（修）訂智能制造國家標準200項以上，建設試驗驗證平臺100個以上，公共服務平臺50個以上。

而幾乎在同一時間，智能制造系統(tǒng)解決方案供應商聯(lián)盟在京成立，該聯(lián)盟由工信部副部長辛國斌擔任指導委員會主任，工信部原裝備工業(yè)司司長張相木擔任專家委員會主任，曲道奎任聯(lián)盟第一屆輪值主席。新松、華為、百度、中國電信、阿里云、曙光、海爾、長虹等企業(yè)都加入了該聯(lián)盟。

“聯(lián)盟的理事長單位由智能制造系統(tǒng)集成領域不同類型的龍頭企業(yè)擔任，理事長單位之間優(yōu)勢互補、形成合力，將帶動行業(yè)發(fā)展。下一步，聯(lián)盟內(nèi)部將以產(chǎn)、學、研、用聯(lián)合體或產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)合體等形式開展跨領域、跨行業(yè)協(xié)作，推動智能制造的發(fā)展?！鼻揽f。

他認為，這有助于推動中國本土的系統(tǒng)解決方案供應商的健全發(fā)展。相較于國外企業(yè)，中國的系統(tǒng)解決方案提供商發(fā)展時間短，積累、案例、規(guī)模都要小一些，但其優(yōu)勢在于更加理解客戶、交流也更加容易，且成本也普遍低于國外競爭對手。

“智能制造系統(tǒng)解決方案供應商聯(lián)盟的成立，就是要通過聯(lián)盟的形式，為中國的解決方案集成商企業(yè)提供平臺，提高中國企業(yè)服務標準，打造中國智能制造品牌，提升中國企業(yè)信譽?！鼻揽f。