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  • 2022-01-19 14:06:43

    虽然印刷行业对智能工厂的讨论也有些年头了,但大多依旧停留在PPT方案层面。即便一些制造企业布局数字化转型升级,也只触及到智能工厂的冰山一角,这便是当前的局面。至于未来能否完好地利用智能工厂,还要看对“智能”的理解是否足够。

     那么,什么是智能工厂?

    1. 智能制造是手段而不是目的。智能工厂像是一架全自动无人驾驶飞机,目标是精益。企业走向智能制造的目的就是精益,任何智能化改造都是为了实现更好的质量、更低的成本和更高的效率,从而为企业带来更多的经济效益。

    2. 智能制造有两个IT发动机,第一个发动机是信息技术,第二个发动机是工业自动化技术。因此,一家制造企业是否能成功开展智能化改造,首先要看有没有足够的IT动力。当前印刷企业普遍比较重视工业自动化技术,生产设备的自动化程度也越来越高,但信息化技术是行业的软肋,很多企业连ERP管理系统都用不好,更何况是智能化。

    3. 内核是数据与链接。数据是智能工厂的灵魂,有了数据才能实现标准化,有了标准化才可能有自动化,而在自动化基础上才可以实现智能化。链接是为了取得实时数据,用数据指导生产,实现柔性化生产、敏捷制造、大规模定制。

    智能工厂将一切生产资源进行链接,包括人与人、设备与软件、设备与设备、企业内部与外部,链接一切可用的生产经营资源,让信息共享、进程透明。

    4. 智能化将对产品全生命周期产生影响,因为制造端的智能化改变所产生的动能,将支持设计、研发、销售和服务,使企业整个生产经营活动产生革命性的变化,从而形成全新的商业模式。

    印刷企业实现智能化的路径

    1.信息化的建设

    MES管理系统是智能工厂的中枢神经系统,既需要采集车间一线和设备底层的即时数据,又要将生产指令即时下达,给ERP管理系统加一个尾巴(车间报工模块)不能算是MES系统,为ERP链接设备也不能算是MES。MES应围绕生产计划无缝链接人、机、法、料、环、测六大生产要素,实现数据实时互动。而APS(高级自动排程系统)则是MES系统的中央智慧大脑,通过其可实现高效、有序、可控的精益制造。

    2.开放变革的心态

    智能制造是一个全新的生产经营模式,改变习惯可能会比较困难,这就需要企业全体全员具备决心。

    3.量力而行,循序渐进

    智能工厂的建设是一个庞大的系统工程,不可能一朝一夕就能完成的,印刷企业应根据现有基础和经济实力,整体规划,分步实施。对企业来说,所有的投入都要考虑回报,没有效益的智能化改造注定会失败。

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    近年来,随着新一轮技术革命的发展,新一代信息技术与制造业深度融合,推动了我国制造业智能化的快速发展。智能化改造为企业带来潜在收益,主要体现在企业生产率的提升。

    1.“机器换人”带来劳动成本的节约效应

    劳动与资本是企业生产投入的两个关键要素,而这两个要素之间存在着一定的替代性。我国长期以来具有劳动力成本优势,因而在国际分工中是劳动密集型产品的制造大国,但近年来,我国劳动力成本呈现出持续上升的趋势。根据相关数据,我国适龄劳动人口在2003年达到顶点,然后开始下降,相应的劳动工资水平持续上升,2005-2016年我国城镇居民人均工资年均增长10.0%,其中制造业人均工资年均增长9.7%。根据德勤会计师事务所的报告,2015年中国制造业每小时人工成本为3.30美元,已经超过马来西亚、泰国、印尼、越南等东南亚国家(Deloitte,2016)。通过智能化改造,企业以“机器换人”来对冲劳动力成本上升的不利影响,尤其是在人力成本急剧上升的东部沿海地区,“机器换人”所产生的劳动成本的节约效应更为显著。

    2.智能化改造推动企业生产过程更为精准与高效

    对于企业来讲,智能化改造不仅是重要的设备投资行为,同时还涉及基于机器学习等智能算法来优化其生产活动,整合企业各层的生产管理系统,改进产品从研发到设计、制造和质量控制等全生产流程,使得流程之间实现无缝衔接,推动企业生产过程更为精准与高效。因而企业的智能化改造也是一项系统工程,在智能生产条件下,企业资源的利用效率得到较大提高,资源闲置现象明显减少,同时生产过程的精准化意味着产品质量的提升,不良产品的返工率下降,这些特点都会显著提升企业生产率。

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    3.智能化改造推动了产业资源的优化配置

    根据熊彼特的技术创新理论,重大技术创新的出现会带来“创造性毁灭”,智能化改造作为一项重大的新技术应用,同样会引致产业竞争的动态变化,从而推动产业资源的优化配置。那些率先进行智能化改造的企业,会获得技术应用的“红利”,更倾向于扩大企业产能,而智能化改造存在着较为明显的规模经济效应,即初始投资之后,产能扩大的边际成本相对较小,这会推动产业资源进一步流向这些进行智能化改造的企业,这一产业的动态变化强化了市场的优胜劣汰机制,实现产业资源的优化配置,并最终表现为企业生产率的提升。

    智能化改造对企业生产率提升有着积极影响,但我们同时认为这一影响效应在不同企业之间可能存在着差异性。一方面,不同的企业有着智能化改造的不同动机,有些企业是受到市场竞争的驱动,而有些企业则出于政策驱动,这可能会导致不同的影响效果。另一方面,企业不同的所有权结构、金融资源约束、行业垄断程度等都可能影响企业智能化改造对企业生产率的影响,对此本文会通过实证分析进行相关研究。

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    企业进行智能化改造存在瓶颈障碍,赛迪智库规划所,给出了分析及建议,助力企业实现智能化改造。


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    来源:赛迪智库


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    以上图文为转载,不代表本报观点

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  • 自动化、信息化、数字化、智能化

    目录

    沉淀一句话

    自动化

    信息化

    数字化

    智能化

    区别及联系


    信息爆炸的年代,唯一不变的就是一直在变。想了解至深扎一个领域之前,首先需要理解其概念,那在新术语、新概念层出不穷的情况下,什么是自动化、信息化、数字化、智能化呢?

    沉淀一句话

    自动化:通过某种技术手段生成的产物代替生命体的工作、动作的过程和结果。关键字:无人干预、自动、效率、精准

    信息化:以IT技术为主、CT技术为辅、多以计算机为承载体的辅助物理世界的资源与技能。关键字:信息、流程、管理

    数字化:以数据为基础,拥抱IT、CT技术,把物理世界信息演变成虚拟世界(多指计算机)的过程和结果,专注底层数据。关键字:数据、计算、量化

    智能化:对人以外事物建设具备人类特质(智慧+能力)的过程和结果。关键字:智慧、能力、感知

    自动化

    机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程。
    自古以来,人来就有创造自动装置以减轻或代替人类劳动的想法。自动化技术以紧密围绕着生产、军事设备的控制以及航空航天事业的需要形成和发展起来。即,需求即是动力。
    采用自动化技术不仅可以把人或动物从繁重的体力劳动、部门脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能扩展人的器官功能,极大提高生产率,增加认识世界和改造世界的能力。自动化可以包含1.设备、过程或系统的自动化2、自动化技术或设备3、自动化状态
    自动化是分析、组织与控制生产过程的基本方式,将自动控制作用到生产过程中来。同时随着科学技术的发展,自动化技术也在不断的发展、丰富、深化,人们对其的定义有很多,但是万变不离其中,“无人干预”“可按照程序或指令自动运作”“延伸人类功能器官”等是其最为明显的几个特征。

    信息化

    信息基本的概念是消息,总结历史发展分为五次:
    1、语言的出现与使用
    2、文字的出现,让信息的传播与形式发生了重大的变化
    3、造纸术与印刷术的发明,这让信息的传播范围更广
    4、电信技术的出现与普及
    5、影响最大、最广的一次,延续至今的一次,就是电子计算机的出现与应用,同时其逐渐与现代通信技术的融合。


    现代的信息化出现比自动化晚一些,信息化随着信息和信息科技与技术的发展而出现的。控制论奠基人N.Wiener曾说过:“信息是人们在适应客观世界,并使这种适应被客观世界感受的过程中与客观世界进行交换的内容和名称”。所谓信息化,指社会经济结构从以物质与能量为中心,转向以信息与知识为中心的过程。
    信息化可将企业的生产过程、物料移动、事务处理、现金流动、客户交易等业务过程,通过各种信息系统、网络加工生成新的信息资源。可以使企业内各个层次的人员清楚地了解“业务现在是什么情况”,“流程进展到哪里”等一切动态业务信息,从而做出有利于生产要素组合优化的决策,合理配置资源,增强企业应变能力,获得最大的经济效益。信息化就是将企业的日常业务流程固化下来,并自动做好记录,以降低基层人员的工作难度,提高基层人员的工作效率。让使用者更容易理解,更规范化、标准化且量化的一个长期发展过程,不断采用现代信息技术,提高生产力。
    信息技术革命给人类社会发展也起到了推动的作用,现代信息技术是指在电信技术之后产生与发展起来的部分,因此此项技术已经成为一门综合性极高的技术,因其与计算机技术、通信技术、信息处理技术和控制技术等的融合。

    数字化

    数字化就是要把物理系统在计算机系统中仿真虚拟出来,在计算机系统里体现物理世界,即是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据,再以这些数字、数据建立起适当的数字化模型,把它们转变为一系列二进制代码,引入计算机内部,进行统一处理,这就是数字化的基本过程。数字化基于大量的数据(信息化系统记录的数据),对企业的运作逻辑(管理经验)进行数学建模、优化,反过来再指导企业日常运行。这实际上就是一个“机器学习”的过程,系统反复学习企业的数据和运营模式,然后变得更专业和更了解企业,并反过来指导企业决策及运转。
    数字化将企业管理经验模型化,自动分析系统记录的各项数据,并给出分析报告和解决方案,管理人员拿到报告和方案后,依据现实情况,修正解决方案,系统通过不断学习、调整解决方案,最终会给出最适合的方案,从而降低中层管理人员的工作难度,提高中层管理人员的工作效率。由此可见,数字化过程,需要IT专家、数字专家、行业专家、企业管理专家等各界专家的深度融合,才能打造出适合某一行业的数字化系统。可以预见的是,这一过程一旦突破,制造业企业的管理水平会大幅提升,企业的盈利能力也会大幅提升。


    利用数字技术驱动组织商业模式创新,驱动商业生态系统重构,驱动企业服务大变革。业务数字化是指利用数字技术改变商业模式,并提供创造收入和价值的新机会,它是转向数字业务的过程。
    数字化转型本质
    数字化转型本质上是业务转型,数字化转型本质上是信息技术驱动下的一场业务、管理和商业模式的深度变革重构,技术是支点,业务是内核。
    数字化转型的目的
    数字化转型过程中,新技术运用并不是目的,转型的根本目的是提升产品和服务的竞争力,让企业获得更大的竞争优势。
    数字化转型面临的挑战
    对于大多数企业而言,数字化转型面临的挑战来自方方面面:从技术驾驭到业务创新,从组织变革到文化重塑,从数字化能力建设到人才培养,因此数字化转型的成功不可能一蹴而就。数字化转型是一项长期艰巨的任务,多数企业需要3-5年甚至更长时间才能取得显著效果。

    智能化

    说智能化先了解什么是智能:从感觉到记忆再到思维这一过程称为“智慧”,智慧的结果产生了行为和语言,将行为和语言的表达过程称为“能力”,两者合称“智能”。
    而智能化使对象具备灵敏准确的感知功能、正确的思维与判断功能、自适应的学习功能、以及行之有效的执行功能而进行的工作。智能化是从人工、自动到自主的过程。
    实际上,智能化,目前尚缺乏明确的、工人的、科学的定义。


    智能化大致有两种含义:①采用人工智能理论、方法和技术处理信息与问题。②具有“拟人智能”的特性或功能,例如:自适应、自学习、自校正、自协调、自组织、自诊断及自修复等
    智能是指一个连续的过程,从感觉开始,然后到记忆,最后到思维这一系列的连贯过程。智慧的结果是行为与语言的出现,而行为与语言之间的协作是能力,因此合称为“智能”。智能的第一个特点是具备感知能力,可以直接对外部世界进行感应,获取信息。这是产生智能活动的前提条件与必要条件;其次是具备记忆与思维能力,可以对外部的信息与思维进感知并储存。然后利用已有的知识对信息进行分析、计算、比较等一系列动作,不需要任何人或机械的指导;具备学习能力与自适应能力,通过与环境的信息交互,对外界环境进行判断并对自身的行为进行调整,可不断学习与积累知识;最后,是具备决策能力,根据外界给自己的信息做出反应,形成决策,并传达信息。
    当前智能化大多在网络、大数据、物联网和人工智能等技术的支持下(数字化产生的结果),所具有的能动地满足各种需求的属性(系统直接进行决策,并指挥相应的部门执行决策)。通俗一点来说,智能化将决策机制模型化后,直接指挥执行单元,执行单元接到指令后可以自动执行,从而降低了管理人员决策的工作难度,提高决策效率。但是,智能化的过程对各项技术的要求更高,这一过程的实现也更难、更遥远。

    当前智能化主要落地于人工智能领域,而人工智能指由人工制造出来的系统所表现出来的智能;是使机器/系统能够完成一些通常需要人类智慧才能完成的复杂任务的技术和方法论。人工智能是实现智能化的主要途径。实现人工智能的主要途径:大数据智能、群体智能、跨媒体智能、人机混合增强智能和类脑智能等方面。在所有这些方面,新一代人工智能技术都初露端倪。

    区别及联系

    “数字化”与“自动化”的联系
    数字化是将抽闲或是具体的数据进行量化,然后转化为数据。变为数字后,信息化技术在数字化的基础上进行进一步提炼,将其中有效的、有价值、被需要的转变成为信息。也就是说整个流程中数字是第一步,信息是第二步。数字化操作是将纸面的东西电子化,信息化则是将数据进行收集然后提炼,并通过加工的方式让这些数据可以有效流动。数字是信息在计算机中的存储形式,所以数字技术可以说是信息化的基础与表现。但是信息化技术的中的关键是对信息的加工与处理。
    “数字化”与“信息化”的联系
    军事应用上,“数字化”与“信息化”部队之间存在联系也存在差异。首先,二者都是以信息技术最为支撑,离开信息技术,作战部署与工作根本无法展开。其次,数字化部队是信息化部队的建设发展基础,是其建设的初级阶段,数字化建设方面的实践将为信息化部队的提供经验指导。第三点是数字化与信息化二者都追求武器装备上的电子化,并让电子装备电子化,作战行动可以更为精确,同时具备作战与防御功能于一体。
    “自动化”与“信息化”的联系
    二十世纪中期,有专家从定量的角度对信息传输与提取进行描述,创建了信息论,为信息科学的研究设定了初步研发的理论基础。经典控制论的提出学者在控制的角度上对动物与机器的共同信息与控制规律进行了揭示,指出人们对适应外部环境时,做出的一系列改变或是行动,与外部世界进行互相印象与交换的内容的名称就是信息。这个对信息的定义包括了信息的内容与价值,并从动态的角度对信息的功能与范围进行揭示,这种说法虽然比较先进,但是也存在局限性。因此人们在对外部环境互相作用时,进行了物质与能量方面的交换,但是在这个学者的信息定义中,并未将信息与物质、能量之间进行区分。

    信息化和数字化的概念趋于系统性,数据化则涉及到了执行层的概念,一切业务数据化。以数据分析为切入点,通过数据发现问题、分析问题、解决问题,打破传统的经验驱动决策的方式,实现科学决策。最终信息化、数字化、数据化实现人工付诸的精力和时间的最小化,达到人工智能改变工作效率的问题。

    1、业务数据化

    业务数据化:建设专业信息化系统,实现企业业务管理的数据化。指业务相关表单和信息流转以数字方式存储,但简单的数字化存储并没有达到数据化的阶段,信息只有通过内在的指标化(亦可称为模型化),达到业务数据可利用、可分析、可改进,进入运营环节才能称之为业务数据化。业务数据化带来的好处是实现更为精细的运营。在业务数据化过程中,元数据起到核心驱动的角色。

    2、数据业务化

    数据业务化指建立企业的数据中台,形成数据资产积累,支持数据治理与数据服务,结合企业业务发展,设计数据服务应用,为企业提供数据价值。业务生产数据、数据反哺业务。强调数据转变为带有建议性的信息帮助客户实现商业目的,强调数据的应用,更加聚焦让数据产生价值。

    3、智能化是最终目标

    智能化是信息化、数字化、数据化最终的目标,也是发展的必然趋势。

    4、数字化与信息化的区别

    数字化是信息化的高阶阶段,是信息化的广泛深入运用,是从收集、分析数据到预测数据、经营数据的延申。数字化脱离了信息化的支撑只不过是空中楼阁。

    数字化并不会脱离信息化。数字化就是解决信息化建设中信息系统之间信息孤岛的问题,实现系统间数据的互联互通。进而对这些数据进行多维度分析,对企业的运作逻辑进行数字建模,指导并服务于企业的日常运营。

    类型

    侧重点

    定义回顾

    信息化

    侧重业务信息的搭建与管理

    将企业的已形成的相关信息,通过记录的各种信息资源,涉及到各个环节业务的结果与管控。

    数字化

    侧重产品领域的对象资源形成与调用

    基于信息化技术所提供的支持和能力,让业务和技术真正产生交互,改变传统的商业运作模式。

    数据化

    侧重结果

    将数字化的信息进行条理化,通过智能分析、多维分析、查询回溯,为决策提供有力的数据支撑。

    智能化

    侧重于工作过程的应用

    使对象具备灵敏准确的感知功能、正确的思维与判断功能、自适应的学习功能、以及行之有效的执行功能而进行的工作。

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企业智能化改造