数字贸易学-思考题及答案 第7章 智能制造 思考题答案

思考题答案1、红领集团利用大数据系统对十几年海量的客户数据加工处理，进行系统的整合和分析，建立了版型数据库、工艺数据库等，能满足众多消费者个性化设计需求，提供超过1000万亿种设计组合和100万亿种款式组合可供选择。红领集团通过构建企业自己的工商一体化的C2M平台，形成了以消费者为主的按需生产，订单导向型的生产模式，成为了大规模个性化定制的经典案例。以红领集团为例，分析制造业实现大规模个性化定制的路径。答：第一，精准把握消费者需求。互联网增强了消费者购买的主动性和选择性，消费者对于服装的需求不仅在于款式多样、时尚百搭，而且希望穿起来舒适、合体，甚至可以按照自己的喜好量身定制，对于高端消费者而言，晚装、宴会装、礼服等出席特殊场合的服装、使用特殊或高端面料、增加个性化饰品的服装越来越受青睐。除此之外，服装定制的周期、定制的成本、售后的便捷性，都是消费者综合考虑的因素。因此，消费者不仅需要一件能够满足其个性化需求的服装，而且要求制作周期尽可能短，价格尽可能低，出现售后问题能够及时得到解决，这些需求痛点企业都要考虑周全。第二，精确收集信息及数据标准化。个性化定制需要精确的客户数据，但是手工量体得出的数据不能用于标准化的工业生产，这也是工业标准化与个性化定制之间最大的不同。在数据标准化处理方面，红领集团的做法值得借鉴，即采用数据建模的方式，将积累的客户定制数据——领型、袖型、扣型、口袋、衣片组合等组建出一个拥有各种设计和款式组合的数据库，在前端采用智能量体仪测量精准的人体数据，由大数据定制中心生成人体三维模型数据并同已有的布片二维数据进行匹配，同步生成所需材料的消耗量、面料的裁剪方式、工艺的实现方法等数据，将客户的个性化体型信息转变为尺码、规格、衣片、排料图、生产工艺指导书、物料清单等各种标准化数据。数据库需要设计为动态更新的状态，随着版型数据的输入而不断优化组合方案，同时考虑腰围与立裆、肩宽与前后片等数据之间的关联规则，以满足驼背、凸肚、溜肩、坠臀等特殊体型特征客户的定制需求。第三，有效解决产能问题，实现流程模块化。大规模个性化定制的难点在于产能，由于是一件一款，所使用的面料和加工工艺都不相同，就会造成每件产品每道工艺上耗费的工时不尽相同，生产效率和产能都无法预估。服装企业的个性化定制转型必然面临如何将个性化的定制信息与标准化的流水线作业相融合，红领集团采取的工艺分解方式较为有效：将传统工厂由一个员工完成的工艺依据动作分解，这样整条服装流水线就被拆解成多个工序（如拿起、放下等每个动作都成为一个工序），每个员工只负责一个工序，每个工序所需时间作为标准工时，某一工艺的标准工时就是该工艺所需所有工序标准工时的总和，整个服装产品的加工过程就由一个个小的操作模块构成，所有操作模块所需工时、工作量、物料、工艺要求等信息都是标准的，按照一定的规则提前安排好，这样每个操作模块上都能够实现流水线作业，生产效率和产能都得到了大幅度提高。2、在供给侧结构性改革中，化工企业通过利用数字技术，推动行业智能化转型，从而化解过剩产能。以中国国民经济的基础产业钢铁业来说，得益于智能化转型，落后产能逐渐被淘汰、新增产能得到控制，钢铁企业也走出了困境。从供给侧来看，智能制造的模式有离散型智能制造、流程型智能制造和远程运维服务三种。这三种模式与供给侧结构性改革密切相关。例举出每一种智能制造模式在相关行业应用的例子，并分析智能制造在实现供给侧结构性改革中的作用。答：离散型智能制造的例子：青岛海尔作为全国首批智能制造综合试点示范企业，从2008年开始改造传统的制造系统，到目前建立起以沈阳冰箱为代表的互联工厂。分析海尔智能工厂可以发现，其主要从以下四个方面来进行离散型智能制造。第一，通过系统集成实现柔性制造。针对消费需求呈现个性化，多样化的趋势，海尔主动适应需求，对生产工厂进行数字化改造。第二，增强生产模块提高装配效率。为了降低产品零部件多带来生产的复杂性，解决柔性生产面临的瓶颈，海尔搭建了模块商资源平台：海达源。模块商注册、用户需求提出、解决方案竞选、评价结果等过程都记录在平台上，实现了供应商、用户和海尔多方透明化协作。第三，优化资源平台推进协同创新。平台是互联网时代协作创新的技术支撑，是资源汇聚与分享的重要载体。海尔通过深度整合企业内外部资源，构建了7大资源平台，包括：交互用户定制平台、零距离虚实营销平台、智联U＋服务平台、开发创新平台、模块商资源平台、智能制造平台、智慧物流平台，涵盖了从用户交互到研发设计、物流、智能服务等七大流程。第四，提升产品和技术智能化水平。产品智能互联是电器产品未来发展的趋势。海尔在产品中嵌入温度、湿度、压力等传感器，不断提高产品的智能化水平。流程型智能制造的例子：九江石化智能工厂建设经过2011年方案规划、2012年可行性研究、2013年总体设计、2014年全面建设、2015年建成1.0版几个阶段，之后持续推进流程型智能制造。九江石化智能工厂建设内容包括：运用物联网、云计算、移动宽带网络、三维数字化、大数据、移动平台等先进信息化技术，围绕“建设千万吨级绿色智能一流炼化企业”的远景目标，在已建成的经营管理、生产运行、信息基础设施与运维“三大平台”基础上，在经营管理、生产运行、安全环保、设备管理、IT基础设施等业务领域开展智能工厂建设，完善和提升以ERP为核心的经营管理平台、以MES为核心的生产运行平台、以新一代信息通信技术为重点的信息基础设施与运维平台，新建集中集成平台、应急指挥平台、数字化炼厂平台。远程运维服务的例子：金风科技具有成熟的远程运维服务体系。举例来说，金风科技实现从被动的故障维修向主动的预防性运维转变。目前，风电场运维服务普遍采取的定期维护会导致过度维护或维护不足，定检维护对关键点维护无能为力，处理突发或偶发故障的事后维护缺少有效的预警等问题。为有效解决此类问题，金风科技推出了风机故障预警平台。该平台在2万台风机核心部件上安装监测传感器（每台风机200多个），通过可编程逻辑控制器（PLC）将传感器数据采集后，利用光纤对运行状态数据实施回传至大数据中心。然后汇聚全球监控中心的专家团队对机组运行数据、运维数据、环境预测数据进行收集、存储和深度挖掘，提供设备工况的预警、环境安全的预测分析，以此来保证机组运行稳定、有效降低现场备件消耗、机组的停机时间和故障费用损失，实现风电场维护从被动的故障维修向以信息化、数据化为基础的主动性预防性运维转变。据统计，金风科技预警模型的预警准确率达到74%，使得机组年平均故障排除时长较非金风运维时下降29%。3、国际货币基金组织在《世界经济展望》指出处于全球供应链重要环节的国家暴发疫情，导致全球供应链中断的时间比预期持续的更长。例如，2021年底时，世界吞吐量第三大集装箱港口宁波舟山港，周边地区出现多例新冠确诊病例，该港口的卡车和仓库运营受到限制，货物积压面临恶化风险，耐克、阿迪达斯和优衣库等众多跨国公司的中国供应链断裂。而智能制造可以通过连通产业上下游，将产生、存储、需求等相应数据进行线上化，做好物流供应链的提前安排，从而防止供应链断裂。请分析智能制造对全球供应链有什么影响？答：智能制造深刻的改变了产品的生产方式、组织方式、流通方式和销售方式，重塑了产业的价值链和生态链。一、从生产方式看，模块化日益成为未来生产的主要形式。在模式中，随着信息技术大量应用于生产过程，模块化生产显示出其独特的优势。模块化不仅是将复杂系统分割成若干独立的子模块系统进行加工生产，更为关键的是生产加工后的系统集成。有了信息技术的支持，可以促进子模块的集成优化以及面向产品全生命周期的优化，为企业开展产品模块化带来很大便捷，特别是对于促进企业间的模块化具有重要作用，这将极大地推动模块化向深度和广度发展。在智能制造生态系统中，模块化生产将是未来产品制造的主要方式。二、从组织方式看，标准化日益成为运营管理的关键手段。随着模块化生产和信息技术的流行，内部工作分解和外包模式将变得更为普及。这种变化将会使得传统的企业组织边界逐步瓦解，各个企业之间不再是封闭的，而是组成一个模块化的生产网络，每个企业都是其中的一个节点，甚至企业内部的业务部门也会参与到这种网络化分工中来。处于生产网络中的众多生产模块化零部件的企业或组织，必须按照标准化要求分工合作，从而形成特定的、具有一定层级结构的组织形式。标准化是系统集成的基础和前提，它将在网络组织的管理过程中发挥关键性作用。同时，随着生产过程和产品智能化水平的不断提升，标准的作用将得到进一步强化。在智能制造生态系统中，标准化管理将会在组织运行过程中发挥至关重要的作用。三、从产品结构看，服务化日益成为产品升级的重要方向。随着科学技术的不断进步，生产能力得到大幅度提升，产品从稀缺资源逐渐演变为全球范围的过剩，产品制造不再是价值链的核心，消费者成了稀缺资源，创新和服务逐步成为价值链的核心，以用户为中心的经营理念已经成为全球企业的核心理念，尤其是随着智能制造时代的到来，这一趋势将会更为明显。同时，随着生产过程智能化程度的不断提高，劳动效率提高的速率将会逐步下降，依靠提升劳动效率的方式来增加产品价值的潜力正变得越来越小，需要在产品本身附加更多的服务价值，才能实现高额利润。实践也反复证明，价值回报最丰厚的区域集中在价值链的两端——研发和市场。在智能制造生态系统中，产品服务化将会成为未来价值创造的重要方向。四、从商业模式看，平台化日益成为企业盈利的重要方式。智能制造时代的一个重要特征就是消费者将会参与到产品制造的全过程，这就迫使我们必须改变工业时代养成的线性思维模式，通过构建平台打开直接沟通的大门。互联网与制造业的不断融合，让我们有条件构建各种各样的在线平台，这些在线平台将会打通企业与外部的联系通道，使得企业可以源源不断的从外部获取各种资源，从而不断产生新的竞争力。平台化运作的典型案例是电商企业，阿里巴巴通过平台化运作迅速发展成为全球互联网巨头。随着3D打印等智能制造技术的兴起，与制造业紧密相联的行业都有可能会被各种平台所颠覆，从而构建起新的生态系统。在智能制造生态系统中，平台化运作无疑将会重塑我们的商业模式。五、从市场营销看，网络化日益成为产品销售的主要渠道。随着“互联网+”步伐加快，智能化产品快速发展，各种渠道正在不断被整合，进入到互联网化的营销系统中。“互联网+”正在使的传统销售渠道经历类似传统媒体遇到的挑战，一方面电商销售平台的低成本运营正在不断压榨传统线下销售渠道的盈利空间；另一方面电子商务将消费者及其背后的银行卡、水电煤缴费卡等加以绑定，使得网络消费更加便捷。另外，网络产品的丰富性也是线下渠道所无法比拟的。这些特征使得网络销售渠道对传统销售渠道的冲击越来越大。随着智能化程度越来越高，网络消费的安全性和信用等级不断提升，线下销售的空间将会变得非常有限。在智能制造生态系统中，网络化营销将成为主流方式。4、自2015年“中国制造2025”战略提出以来，中国先后出台了如《“十四五”智能制造发展规划》《“十四五”数字经济发展规划的通知》等与智能制造密切相关的规划。此外历年的政府工作报告也着重提出了智能制造的发展战略。分析以上提到的政策文件，梳理中国智能制造的未来发展趋势。答：一、掌握相关核心技术并普及智能制造。这主要体现在两方面:1、基本掌握智能制造核心技术与装备制造。目前，中国智能制造核心技术稍显薄弱，高精尖零部件进口依赖度很大，但系统性技术创新、重点领域技术突破以及创新人才队伍建设已经在全面加速，全面掌握和达到较高的核心技术及装备自给率的日子即将到来。2、人工智能技术成为中国制造业生产过程的支撑技术。按照目前的发展趋势，到2025年以高端数控机床、工业机器人等人工智能技术将全面渗透到制造业的各个环节，成为制造业发展的主要支撑技术。二、大规模个性化定制成为主要生产方式。大规模个性化定制已经成为当下市场需求潮流，消费者需求越来越多元化和个性化，而通过智能化改造升级，打造数字化驱动的智能工厂，可以有效支撑产品快速迭代和推向市场，融合消费大数据和工业大数据来对消费者需求进行预测，从而推动大批量生产向大规模个性化定制转变。三、形成不断完善较为完整的智能制造标准体系。智能制造标准体系的制定，一方面为企业发展提供指引作用，另一方面，有利于中国制造业企业以标准作为技术载体，积极参与国际竞争。对《国家智能制造标准体系建设指南(2018年版)》的研读可以预计在未来10年，中国将形成较为完整的智能制造标准体系，并不断完善改进，最终成为智能制造发展的全球先进的标准体系。四、形成智能制造生态体系和新型制造体系。智能制造的持续发展不仅需要技术标准体系支撑，更需要产业协同创新，形成智能制造生态系统，最终发展成为新型制造体系。根据《工业和信息化部办公厅关于开展2017年智能制造试点示范项目推荐的通知》，可以看出，通过打造智能制造试点不断完善智能制造生态体系，推动两化融合，利用工业互联网逐步实现智能制造全产业链覆盖，不断完善智能制造产业链和生态圈，一定会构建出中国特色的智能化新型制造体系。5、中国已经进入全面推动智能制造的实施阶段，发展成效也初步显现。数据显示，中国智能制造供给能力不断提升，智能制造装备市场满足率超过50%；支撑体系逐步完善，构建了国际先行的标准体系，发布国家标准285项；培育具有行业和区域影响力的工业互联网平台近80个。但与高质量发展的要求相比，智能制造发展仍存在供给适配性不高、创新能力不强、应用深度广度不够、专业人才缺乏等问题。请分析中国可以从哪些方面入手解决这些问题？答：一、不断提高自主创新能力，要坚持创新驱动，加大研发创新的资金投入，建设一批国家企业技术中心、国家重点实验室、制造业创新中心、技术创新示范企业，加强对基础研究和共性技术的攻关，提高关键环节和重点领域的创新能力。二、继续推进产业结构优化，优化产业技术结构，合理调整制造业行业布局，促进产业结构不断向合理化和高级化方向发展，要提升产业集群的发展水平，需要政府不断加强政策引导、完善基础设施建设、提升公共服务能力，为集群发展营造良好的环境。三、加快投资结构调整，要认真协调好国有投资和民间投资的关系，努力降低政府投资对民间投资的挤出效应，鼓励和引导民间资本不断流入制造产业。四、提高人才培养的供需匹配度，