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官方商城中國(guó)是制造業(yè)大國(guó)，但還遠(yuǎn)非制造業(yè)強(qiáng)國(guó)，隨著內(nèi)部和外部環(huán)境的不斷變化，中國(guó)的制造業(yè)也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。從世界品牌實(shí)驗(yàn)室 2015 年發(fā)布的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)來(lái)看，在“世界品 牌 500 強(qiáng)”中，中國(guó)的企業(yè)也僅占 6%；中國(guó)汽車(chē)工業(yè)迄今為止所掌握的核心零部件技術(shù)還不到 20%。這就要提到微笑曲線（見(jiàn)圖1），將產(chǎn)業(yè)鏈分為研發(fā)與設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與制造、營(yíng)銷(xiāo)與服務(wù)三個(gè)區(qū)間，可以看到，生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)處在產(chǎn)業(yè)鏈低利潤(rùn)環(huán)節(jié)，而兩端為高端位置，為高利潤(rùn)環(huán)節(jié)。目前我國(guó)大部分制造業(yè)還處在國(guó)際產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的低端環(huán)節(jié)，存在創(chuàng)新能力不強(qiáng)、核心競(jìng)爭(zhēng)力不足、產(chǎn)業(yè)集中度低、低端產(chǎn)品生產(chǎn)擴(kuò)張過(guò)度而高附加值產(chǎn)品依賴進(jìn)口等問(wèn)題。
隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái)，全球制造業(yè)正在發(fā)生著深刻的變革。傳統(tǒng)的大批量、少批次的生產(chǎn)方式正逐步向小批量、定制化的柔性生產(chǎn)發(fā)展，不斷滿足消費(fèi)者對(duì)個(gè)性化的追求。以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等為代表的新技術(shù)飛速發(fā)展，使傳統(tǒng)的制造企業(yè)面臨前所未有的變革壓力，同時(shí)產(chǎn)生了創(chuàng)新的新機(jī)遇。中國(guó)制造業(yè)如何能夠面對(duì)這次顛覆性的產(chǎn)業(yè)革命，跟上世界變化的步伐并實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)，成為全球制造業(yè)的領(lǐng)先者呢？
《中國(guó)制造 2025》給出了答案，這就是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的國(guó)家戰(zhàn)略。在這一戰(zhàn)略框架下，處在不同發(fā)展階段的制造企業(yè)需要重新認(rèn)識(shí)趨勢(shì)與環(huán)境，找準(zhǔn)自己的方向，循序漸進(jìn)地進(jìn)行企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、服務(wù)化創(chuàng)新，最終實(shí)現(xiàn)智能化產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
智能制造的發(fā)展趨勢(shì)
德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略的核心是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)、兩大主題和三項(xiàng)集成。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)是信息物理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)（CPS），使物理系統(tǒng)具有計(jì)算、通信、精確控制、遠(yuǎn)程協(xié)作和自治功能。兩大主題是“智能工廠”和“智能生產(chǎn)”，重點(diǎn)研究智能化基礎(chǔ)設(shè)施和先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，從而形成高度靈活、個(gè)性化、網(wǎng)絡(luò)化的產(chǎn)業(yè)鏈。三項(xiàng)集成是“橫向集成”、“縱向集成”和“端對(duì)端”：橫向集成是企業(yè)之間通過(guò)價(jià)值鏈以及信息網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫合作，縱向集成是基于未來(lái)智能工廠中網(wǎng)絡(luò)化的制造體系實(shí)現(xiàn)柔性個(gè)性化定制生產(chǎn)，端對(duì)端是在所有終端數(shù)字化的前提下實(shí)現(xiàn)的基于價(jià)值鏈與不同公司之間的一種整合。
目前經(jīng)測(cè)算，德國(guó)工業(yè)平均達(dá)到工業(yè)3.5水平左右。德國(guó)提出的工業(yè)4.0，是在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)高水平的工業(yè)自動(dòng)化和高質(zhì)量的工業(yè)基礎(chǔ)上，通過(guò)結(jié)合信息化技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)來(lái)滿足未來(lái)人們?cè)絹?lái)越多的個(gè)性化需求。其目的就是為了保持德國(guó)在全球的領(lǐng)先地位，“確保德國(guó)制造的未來(lái)”。
目前中國(guó)剛剛初步實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，還遠(yuǎn)未達(dá)到工業(yè)3.0水平，比較優(yōu)秀的中國(guó)制造企業(yè)也只能達(dá)到工業(yè)2.7水平。中國(guó)初步建立了完整的工業(yè)體系，正在向工業(yè)現(xiàn)代化大步前進(jìn)，所以德國(guó)的工業(yè)4.0只能是我們的一個(gè)參考，不能完全照搬。目前我國(guó)政府和專(zhuān)家已充分認(rèn)識(shí)到這個(gè)問(wèn)題，提出了“工業(yè)2.0補(bǔ)課、工業(yè)3.0普及、工業(yè)4.0示范”的觀點(diǎn)。同時(shí)國(guó)家也及時(shí)提出了“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略規(guī)劃，在十大領(lǐng)域制定了發(fā)展計(jì)劃。通過(guò)三步走實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略目標(biāo)：
到2020年，基本實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，制造業(yè)大國(guó)地位進(jìn)一步鞏固；
到2035年，我國(guó)制造業(yè)整體達(dá)到世界制造強(qiáng)國(guó)陣營(yíng)中等水平；
新中國(guó)成立一百年時(shí)，制造業(yè)大國(guó)地位更加鞏固，綜合實(shí)力進(jìn)入世界制造強(qiáng)國(guó)前列。
風(fēng)電制造業(yè)的智能轉(zhuǎn)型
風(fēng)電制造業(yè)，是一個(gè)綠色產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)工業(yè)相結(jié)合的、年輕的新能源行業(yè)。既結(jié)合了先進(jìn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，又依賴于傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)。那么在新一代工業(yè)革命浪潮的沖擊下，風(fēng)電制造業(yè)應(yīng)該如何應(yīng)對(duì)并實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型呢？
首先，風(fēng)電制造業(yè)企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身的特點(diǎn)，制定一條符合企業(yè)自身發(fā)展水平的技術(shù)路線。不能求大求全，要循序漸進(jìn)，從不同環(huán)節(jié)制定不同突破點(diǎn)，以點(diǎn)帶面，逐步實(shí)現(xiàn)智能制造。
其次，作為工業(yè)制造業(yè)，產(chǎn)品質(zhì)量是一切發(fā)展的基礎(chǔ)。低質(zhì)量的高數(shù)量是一種浪費(fèi)，低質(zhì)量的智能制造是無(wú)用的。只有高質(zhì)量的產(chǎn)品才是企業(yè)生存的基石，高質(zhì)量的智能制造才是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的目標(biāo)。因此，需要通過(guò)采用先進(jìn)技術(shù)幫助提升產(chǎn)品質(zhì)量，作為智能制造的切入點(diǎn)。
第三，智能制造前期的設(shè)備和研發(fā)資金投入巨大，要量力而為，同時(shí)要做好成本測(cè)算，做到最佳性價(jià)比的智能制造。
以下是從風(fēng)電制造業(yè)的設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)制造、物流運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維等四個(gè)方面初步設(shè)想的一種轉(zhuǎn)型方案：
一、設(shè)計(jì)研發(fā)
一是建立基于云端的廣域協(xié)同研發(fā)平臺(tái)，將客戶、供應(yīng)商、內(nèi)外部設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)納入到一體化開(kāi)發(fā)平臺(tái)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)從需求到產(chǎn)品的同步協(xié)作開(kāi)發(fā)，提升產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的精準(zhǔn)投放。
二是設(shè)計(jì)智能風(fēng)電產(chǎn)品，包括智能的部件和智能的風(fēng)機(jī)。智能部件是智能風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線和工業(yè)以太網(wǎng)與風(fēng)機(jī)的主控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的物聯(lián)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。智能部件應(yīng)帶有二維碼、傳感器和控制器，可實(shí)現(xiàn)自診斷和監(jiān)測(cè)，并可提供產(chǎn)品參數(shù)信息、生產(chǎn)信息、質(zhì)保信息、運(yùn)行信息、故障信息等。
三是在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中采用信息化技術(shù)，形成風(fēng)機(jī)全生命周期中所有專(zhuān)業(yè)研發(fā)要素的統(tǒng)一的多學(xué)科信息化管理系統(tǒng)，管理各專(zhuān)業(yè)圖紙、工藝和材料信息、風(fēng)機(jī)特性類(lèi)數(shù)據(jù)及其生成過(guò)程，并能集成程序設(shè)計(jì)與管理、仿真、優(yōu)化、創(chuàng)新、質(zhì)量等工具，進(jìn)行風(fēng)機(jī)智能研發(fā)，快速提升研發(fā)效率，統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)源。
二、生產(chǎn)制造
一是提升生產(chǎn)自動(dòng)化水平。目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)組還是以人工裝配為主，效率低、質(zhì)量管控難度大，人員素質(zhì)和責(zé)任心對(duì)質(zhì)量影響大。通過(guò)在關(guān)鍵工藝引入自動(dòng)化和智能設(shè)備，提升產(chǎn)品制造質(zhì)量和效率。如軸承螺栓自動(dòng)化鎖緊裝置，傳動(dòng)鏈自動(dòng)進(jìn)給裝配、螺栓潤(rùn)滑劑自動(dòng)涂抹裝置等。
二是引入制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES），實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息管理及調(diào)度的智能化，包括智能部件入庫(kù)信息錄入自動(dòng)化，生產(chǎn)過(guò)程信息的實(shí)時(shí)記錄和存儲(chǔ)，生產(chǎn)排產(chǎn)的柔性調(diào)度，生產(chǎn)工藝文件的發(fā)布、變更等智能管理，生產(chǎn)數(shù)據(jù)及報(bào)表的自動(dòng)生成，從而大大提高整個(gè)制造過(guò)程的管理水平和管理效率。
三、物流運(yùn)輸
物流運(yùn)輸過(guò)程由于時(shí)間長(zhǎng)、地點(diǎn)分散及外包等原因，一直是管理難點(diǎn)。特別是葉片等大部件運(yùn)輸，產(chǎn)品超大超長(zhǎng)，運(yùn)輸過(guò)程中易出現(xiàn)損傷，同時(shí)存在私自維修的現(xiàn)象，難以進(jìn)行監(jiān)控。維修不合格的葉片運(yùn)行中易出現(xiàn)損壞，給業(yè)主和整機(jī)廠家?guī)?lái)重大經(jīng)濟(jì)損失。通過(guò)智能技術(shù)可以在運(yùn)輸時(shí)安裝基于云存儲(chǔ)的GPS智能監(jiān)控模塊，可以將運(yùn)輸車(chē)輛的位置、速度、加速度、振動(dòng)等運(yùn)輸參數(shù)和影像資料定時(shí)上傳到云平臺(tái)，自動(dòng)生成數(shù)據(jù)圖表，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)輸過(guò)車(chē)的監(jiān)控及可追溯性，實(shí)現(xiàn)智能化監(jiān)督。
四、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維
由于風(fēng)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)分散、對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安裝和運(yùn)維質(zhì)量的監(jiān)督難度較大。
一是通過(guò)引入基于云平臺(tái)的智能攝像設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)安裝現(xiàn)場(chǎng)和風(fēng)機(jī)定檢維護(hù)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄和存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)過(guò)程的可追溯性，提升管理水平。
二是風(fēng)機(jī)產(chǎn)品智能化，依托智能化部件的自診斷功能和風(fēng)機(jī)智能化故障信息分析，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)故障的精準(zhǔn)定位。
三是建立依托云平臺(tái)的運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)，所有在運(yùn)風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)接入云平臺(tái)，進(jìn)行大數(shù)據(jù)收集和分析，掌握不同地區(qū)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行情況，調(diào)整運(yùn)行策略，支持現(xiàn)場(chǎng)故障快速處理，提供產(chǎn)品改進(jìn)方向，提高風(fēng)場(chǎng)效益，實(shí)現(xiàn)風(fēng)場(chǎng)的智能化管理。
