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智能制造是什么?传统制造业为什么要向智能制造转型?

时间:2025-08-14文章编辑:防爆云

面对制造行业的常见痛点,如企业体量大、数据繁杂带来的监控及治理难度高,生产资料消耗多、成本高、产品附加值低等问题,智能制造在当今这个科技快速发展的时代提供了一种创新的解决方案,不仅能够帮助企业实现数据的有效管理和分析,还能通过降本增效和精细化生产来提高产品的附加值。本文将通过深入探讨智能制造的定义、核心特征,识别智能制造在实施过程中可能会遇到的阻碍,并通过实际应用场景来展示智能制造为传统制造业带来了哪些前所未有的机遇。最后,本文还将分析一下智能制造的长期投资可以带来的回报。相信看完本文,你就能对智能制造有一个更加深刻的理解。

一、智能制造的定义与核心特征

智能制造,这一术语在近年来频繁出现在工业界和学术界,它代表着制造业的未来方向。简单来说,就是将传统的工业制造与现代信息技术深度融合,形成一个智能化的工业生态系统。智能制造不仅包括工业互联网,还涵盖了材料、设计、工艺等多个方面。这一概念的核心在于利用工业制造技术和工业互联网技术,实现生产过程的自动化、智能化和网络化。工业制造技术,包括先进装备、先进材料和先进工艺,是决定制造边界与制造能力的根本。先进装备主要指的是那些高自动化水平的设备,它们能够实现“机器换人”,从而提高制造的智能化和自动化水平。而工业互联网技术,包括智能传感控制软硬件、新型工业网络和工业互联网平台等,是提高生产效率、优化资源配置效率、创造差异化产品和实现服务增值的关键。工业互联网被视为智能制造的基础,它能够实现人、机、物全面互联的新型网络基础设施。面向企业的CIO、CTO、CDO等信息化主管与核心业务管理人员,工业互联网帮助他们在企业的各项生产经营业务中确定其作用与应用模式,形成智能化发展的新兴业态和应用模式。工业互联网的目标是在数字空间中投射物理形式的企业,并基于此实现深度感知、智能决策、精准管控的IT/CT/OT一体化工业系统。在智能制造中,数字化工厂是首要任务。企业内部需要打通数据链,通过智能传感、物联网等技术打造全业务链数据的实时采集和全面贯通的泛在互联的工业互联网平台。在此基础上,构建数字化供应链管理体系,打造数字化驾驶舱,实现经营管理的可视化和透明化。

上图是在BI工具的帮助下生成的一个综合管理驾驶舱,通过这个驾驶舱,我们可以看到企业运营过程中的各部分的数据信息,为企业基于生产运营数据重构战略布局、运营管理和市场服务提供了便利,也服务于形成最终的数据驱动的高效运营管理模式,提升智能决策、精益制造和精准服务能力。因此,智能制造的核心特征不仅体现在生产过程的高度自动化和智能化,还体现在整个生产系统的互联互通和数据驱动的决策能力。具体来看,即以下几个方面:

  1. 自动化:智能制造通过自动化技术,减少了人工操作,提高了生产效率和准确性。例如,在汽车制造领域,机器人可以24小时不间断地进行精确的焊接和装配工作。

  2. 智能化:智能制造系统能够通过数据分析和机器学习,自我优化生产流程。这意味着系统能够预测并适应生产中的变化,如自动调整生产线以应对不同型号产品的生产。

  3. 网络化:智能制造强调设备和系统之间的互联互通。通过物联网技术,生产设备可以相互通信,共享数据,实现更高效的资源管理和生产调度。

这些特征共同作用,使得智能制造能够改变传统的生产流程,提高生产的灵活性和响应速度,同时也为个性化生产提供了可能。

二、智能制造的痛点识别

尽管智能制造带来了许多机遇,但在实施过程中,企业也面临着一系列挑战和痛点。以下是一些主要的痛点及其对企业转型的影响:
  1. 成本问题:智能制造的初期投资往往较高,包括购买先进的自动化设备、建立数据中心和培训员工等。这些成本可能会让一些企业望而却步,尤其是对于资金链紧张的中小企业。

  2. 技术复杂性:智能制造涉及的技术非常复杂,包括机器人技术、物联网、大数据分析等。企业需要有足够的技术实力和专业知识来管理和维护这些系统,这对于许多传统制造业企业来说是一个巨大的挑战。

  3. 文化阻力:智能制造要求企业进行文化变革,从以人为中心的生产方式转变为以数据和技术为中心的生产方式。这种转变可能会遇到员工的抵触,特别是对于那些习惯于传统工作方式的老员工。

这些痛点可能会影响企业的转型进程,甚至导致转型失败。因此,企业在实施智能制造时,需要充分考虑这些因素,并制定相应的策略来克服这些挑战。

三、智能制造全流程及应用场景分析

接下来,我们来具体讲一讲智能制造的流程管理和应用场景问题。智能制造的全流程是一个涵盖了产品从设计、生产、物流到销售的闭环系统。它通过集成先进的信息技术、自动化技术和数据分析,实现生产流程的自动化、智能化和网络化。下面,让我们结合几张图片来具体了解智能制造全流程的各个环节,以及这些环节是如何通过智能制造技术实现优化的。

1.设计与计划阶段

在智能制造的全流程中,设计和计划阶段是起点。在这个阶段,企业利用计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助工程(CAE)等软件工具来进行产品设计和性能模拟。这样不仅可以缩短设计周期,还能在生产之前预测产品的性能,从而优化设计。

2.生产制造阶段

生产制造是智能制造全流程中的核心环节。在这个阶段,自动化生产线和智能机器人被广泛应用于实现精准的装配任务,确保产品质量和一致性,同时,BI工具也被越来越多地运用于其中。例如,这张“车间生产管理大屏”的图片提供了一个全面的生产监控界面,通过实时监控,我们可以直观地看到不同产品线的一次通过率、产线出勤、不良率等的情况。根据这张图片,我们来具体梳理一下它都包含了哪些内容:一次通过率统计:这反映了生产线的效率和稳定性。一次通过率高意味着生产过程中的浪费和返工较少,生产效率较高。表格列出了六条产品线的一次通过数和一次未合格数,显示了每条产品线的合格率。
    1. 产品线1:175815个一次通过,34个未合格。

    2. 产品线2:345423个一次通过,145个未合格。

    3. 产品线3:24554个一次通过,24个未合格。

    4. 产品线4:768909个一次通过,327个未合格。

    5. 产品线5:34589个一次通过,43个未合格。

    6. 产品线6:242532个一次通过,14个未合格。

未齐套统计
    1. 展示了不同订单号的未齐套物料、需求、库存情况。

    2. 例如,订单号60424有456347个未齐套物料,需求为-98102,库存为35837。

产线出勤人数
    1. 显示了当日和当月的总产量,分别为147,164和165,715。

    2. 日目标达成率为83%,月投入产出比为74%。

    3. 显示了产线的出勤人数和缺勤人数。

不良率统计
    1. 显示了产品的不良率为2.38%。

    2. 列出了两个产品的具体质检数据,包括通过质检数和未通过质检数。

    3. 产品1:通过质检数为3161,未通过质检数为77。

设备监控
    1. 列出了三个设备的监控状态,包括设备编号、所属产品线、状态、开始时间、异常代码、产量损失和影响工时。

    2. 设备编号分别为SYJ69、RM67、FDI68,状态分别为正常、低、正常。

    3. 例如,设备SYJ69属于产品线2,状态为正常,开始时间为12-31 15:00:00,异常代码为784,产量损失为57817,影响工时为21。

生产部门投入产出
    1. 列出了六个生产部门的月投入(MTD)和月产出(MTD)。

    2. 例如,生产一部的投入为138747,产出为11780。

成本控制和产能效率
    1. 显示了产能效率和单位成本的控制情况,包括工时成本、采购成本和BOM成本。

    2. 显示了一天内不同时间段的产能效率变化,从8:00到13:00。

这张图片整体上反映出一个高度自动化和数字化的生产环境,图片中包含了大量的实时数据和统计信息,用于监控和管理生产过程。而通过这些数据,管理人员可以迅速了解生产状态,做出相应的决策以优化生产效率和产品质量。看到这里,想必有些朋友对于转型智能制造已经跃跃欲试了,我也在这里向大家推荐一个我常用的BI工具FineBI,上面的看板就是在FineBI的帮助下制作出来的。FineBI本身具有强大的数据整合与可视化功能,用户自主操作的流程也很简单,它的链接我就放在下面了,感兴趣的可以找来试试!

3.物流与供应链管理阶段

智能制造还涉及到物流与供应链管理的优化。通过实时监控和数据分析,企业可以优化物流路径,减少拥堵和延误。从这张仓储物流综合管理图中,我们可以看到西区仓库、码头的车流、人流、物流的实时监控情况,这也体现了BI工具在智能制造中的具体应用:帮助管理人员及时了解物流状态,快速响应进度。

4.质量控制阶段

质量控制是确保产品符合标准的重要环节。在智能制造中,通过实时数据监控和分析,企业可以及时发现生产中的问题,并采取相应措施。在前面已经分析过的那张车间生产管理大屏的图片中,不良率和未通过质检的产品数量也被实时展示了出来。这些数据的可视化对于产品质量控制以及对于帮助企业持续改进产品质量非常重要。

5.销售与服务阶段

智能制造的全流程也包括了销售与服务阶段。通过大数据分析消费者偏好,企业可以定制化生产满足市场需求的产品。同时,智能制造系统还可以通过收集和分析客户反馈,不断优化产品和服务。通过集成先进的信息技术和自动化技术,智能制造的全流程可以实现从设计到生产,再到物流、质量控制和销售服务的全过程优化我们总的来说,智能制造的应用场景其实是非常广泛的,以下我列出了几个简单的行业例子,如果大家对这方面比较感兴趣的话,可以评论区评论需要,我再找合适的时间跟大家分享:
  1. 汽车制造业:在汽车制造业中,智能制造的应用可以大大提高生产效率和产品质量。例如,通过使用机器人进行焊接和装配,可以确保每个部件的精确性和一致性。此外,智能制造系统可以根据市场需求快速调整生产线,生产不同型号和配置的汽车。

  2. 电子制造业:在电子制造业中,智能制造可以实现高度的定制化生产。通过灵活的生产线和智能调度系统,企业可以快速响应市场变化,生产出满足消费者个性化需求的电子产品。

  3. 医疗设备制造业:在医疗设备制造业中,智能制造可以提高产品的质量和可靠性。通过精确的自动化生产和严格的质量控制,可以确保医疗设备的安全性和有效性。

四、智能制造的长期投资回报分析

上面讲完了智能制造的核心定义、痛点和流程,相信大家已经能意识到智能制造相比于传统制造的优越性了。确实,智能制造的长期投资回报是显著的,以下我将通过简要列举一些主要的回报和实现方式,提醒对智能制造心动的朋友及时抓住不可多得的机遇:
  1. 成本节约:通过自动化和优化生产流程,智能制造可以显著降低生产成本。例如,自动化生产线可以减少人工成本,同时提高生产效率,减少浪费。

  2. 收入增长:智能制造可以提高产品质量和生产效率,从而增加产品的市场竞争力,带动收入的增长。此外,智能制造还可以通过快速响应市场变化,生产出满足消费者需求的产品,进一步增加收入。

  3. 市场竞争力提升:智能制造可以提高企业的灵活性和响应速度,使其能够快速适应市场变化,从而提高市场竞争力。例如,通过智能制造系统,企业可以迅速调整生产线,生产出满足市场需求的产品。

当然了,为了实现这些回报,企业需要进行长期规划和持续改进。这包括投资先进的技术和设备、培训员工、优化生产流程和管理系统等。通过这些措施,企业可以充分利用智能制造的优势,实现长期的增长和成功。智能制造,总的来看,为传统制造业提高生产效率、降低成本、提升产品质量和满足个性化需求,提供了一条路径。