體驗經濟時代實現數字化裝備制造正當時

徐欣

一、時代環境

當前，人工智能、大數據、云計算等蓬勃發展，全球新一輪科技革命和產業變革方興未艾。科技創新正加速推動社會發展從商品經濟、服務經濟大步邁入體驗經濟時代。作為經濟發展引擎的制造業是一個國家的綜合國力體現，是強國之基。已經實現工業化的主要發達國家紛紛實施“再工業化”戰略，其他新興經濟體也在加快推進工業化的進程，這給我國制造業的發展帶來了雙向擠壓。優化發展環境、加速轉型升級，成為我國制造業發展的一種必然選擇。黨的十九大作出了“我國經濟已由高速增長階段轉向高質量發展階段”的重大論斷，強調建設現代化經濟體系，必須把發展經濟的著力點放在實體經濟上，加快建設制造強國。作為全國創新中心和制造之都的上海，有著輝煌的制造業發展過往。當前，正在打響“上海制造”品牌，瞄準產業價值鏈的高端，著力發展高端制造業。

二、奮斗目標

上海電氣是一家大型綜合性裝備制造集團，主導產業聚焦能源裝備、工業裝備和集成服務三大領域，是中國裝備制造三大動力之一。經過百年的沉淀，開拓進取，成果輝煌，“萬噸”精神、“一絲不茍”精神和“精益求精”精神等一直是電氣制造人的驕傲。科技的迅猛發展推動著制造行業不斷轉型升級，但上海電氣仍存在“機強電弱”特點，在數字化智能化制造水平方面與世界制造業巨頭存在不小差距，急需擁抱新理念新技術進行創新轉型發展，也理應承擔起引領中國智造和上海智造的重任。上海電氣中央研究院是集團科技轉型發展的引領者，前瞻技術轉化的培育者和產業發展的支持者，一直以來助力集團創新發展。在這個體驗經濟時代，企業的生產和經營重點正在從關注產品和服務轉到以顧客為中心、為顧客提供體驗的營銷管理模式上來，而實現體驗經濟時代智能制造的最佳途徑和必由之路就是實現數字化裝備制造，這是上海電氣貫徹十九大精神、落實制造強國戰略，打造上海“四大品牌”以及推進本集團“智能制造”戰略的重要任務和切實的發展手段，在兩化融合過程中深入推進數字化裝備制造正當其時！

三、實現措施

實現數字化制造的總方針和必經之路就是要在兩化融合建設的基礎上，打造基于模型的企業（MBE，Model-Based Enterprise），即在整個企業和供應鏈范圍內建成一個集成和協同的環境，各業務環節通過重用產品模型展開工作，從而更有效地縮短整個產品研制周期、節省研發成本、提高產品質量。通過MBE的建設，構建起企業各個層級各個環節的數字化工廠（DF，Digital Factory），充分挖掘企業自身潛在蘊藏的“數字石油”，實現生產系統和管理體系的數字化，通過數字賦能，大幅提高企業在體驗經濟時代的競爭優勢，使企業由傳統制造邁向數字化和智能化制造。

（一）有力抓手

數字化工廠是邁向“工業4.0”的階段性目標和必由之路，也是“中國制造2025”的焦點研發領域。當前，制造業要大力發展，就一定需要建設數字化工廠來改造生產流程：從產品研發設計到產品生產制造，從工藝規劃到工廠規劃，從生產過程本身到上市以后的運維服務，整條產品制造價值鏈都需要用數字化去描述去管理去優化，從企業數字信息中找到內部科學規律，利用計算機來幫助我們做人力的溝通、判斷和決策。

一個典型的離散制造數字化工廠的縱向平臺架構可分五個層次即現場層、控制層、操作層、管理層和企業層。現場層由廠內立體倉庫、物料傳送帶、AGV（Automated Guided Vehicle）小車等物流單元以及機加車間、裝配車間等組成；現場層的設備及傳感器通過工業以太網及現場總線與控制層的控制系統連接，構成車間現場的物聯網系統；操作層，數據監控與采集系統通過控制設備管理現場層的硬件設備；管理層，MOM（Manufacturing Operations Management）系統完成生產運營管理和生產工藝管理，工廠規劃系統通過虛擬仿真技術，對工廠布局、生產制造進行仿真與優化，倉庫物流管理系統管理車間及外部物流；企業層，通過PLM系統，對產品從研發到售后的全生命周期進行管理，實現產品創新設計與客戶個性化定制，ERP系統實現企業的頂層管理。

（二）有效措施

打造基于模型的裝備制造企業、構建數字化工廠并不只是生產設備進行翻新和重置的問題，它涉及到一個企業從戰略布局、生產制造到營銷服務的每個環節。概括起來，其有效措施有以下兩個方面。一是在業務技術發展方面，將數字化技術進行充分的應用和滲透，需要在產品設計、工藝、制造、裝配、試驗、營銷和服務等全生命周期的每個關鍵環節，分別實現基于模型定義的三維設計、三維數字工藝規劃、三維生產制造、三維數字化裝配與試驗，乃至三維的數字化營銷和售后服務，改變過去三維設計、二維工藝、二維制造，體外服務的模式，實現產品全生命周期的的統一數字化建模。將傳統現實世界中高成本、長周期和低效率的生產方式放到數字化環境中進行低成本、短周期和高效率的提前驗證，確保產品工藝正確、數據可視、質量可靠。

二是在企業管控基礎方面，首先需要在穩定的制造工藝基礎上來進行自動化改造和升級。制造企業實現自動化裝備大范圍覆蓋是必需任務，而在此之前，固化企業的產品生產制造工藝是前提，只有工藝明確了，才能選型合適的自動化設備，才能為后續的數字化智能化制造打好基礎；其次，需要在企業擁有較成熟的管理基礎上來進行信息化的部署和推廣。未來的智能制造并非僅僅換上智能裝備就可以的，真正的智能制造是管理的智能，而當前兩化融合推進過程中，信息化的部署必需建立在企業自身擁有較成熟的管理體系基礎之上；最后，需要在具備較強的數字化和網絡化基礎上來進行智能化裝備制造。數字化裝備制造絕非企業的創新發展的終點，智能制造才是發展方向，而只有在企業數字化和網絡化基礎條件具備的情況下，未來智能制造的目標才是可以期待的。

（三）有益實踐

上海電氣積極響應“中國制造2025”戰略引領和“上海制造”品牌打造要求，轉型發展，開拓創新，制定了自身的智能制造發展戰略，并卓有成效地通過成立獨立的數字化集團、打造數字化示范產線、提升數字化相關科研項目經費支持力度等一系列舉措，來夯實在體驗經濟時代打造數字化裝備制造的信心和決心。

上海電氣集團股份有限公司中央研究院在集團轉型升級發展過程中扮演著越來越重要的角色，尤其是在工業數字化技術研發和應用方面，為集團創新發展積累了大量的工作。以虛擬現實（VR，Virtual Reality）技術研發應用為例，結合集團戰略布局和產業發展，將其應用在電氣裝備產品的方案設計評審、工藝規劃、生產制造和試驗測試等產品生命周期關鍵環節；同時，開創性地將VR技術應用在上海電氣汽輪機、發電機、鍋爐、核電蒸發器等能源裝備的外觀結構展示、工作原理介紹、裝配過程培訓指導和產品營銷宣傳等諸多環節，用體驗式的沉浸交互數字化技術提升傳統裝備制造的先進能級，提升企業的數字化生產制造能力，推廣企業產品的宣傳力度，增強產品與服務的競爭優勢。

四、未來發展

上海電氣裝備制造產業的發展是和上海制造的整體發展一同成長的，上海電氣親身經歷和見證著上海制造的再出發。

雨果說，與有待創造的東西相比，已經創造出來的東西是微不足道的。的確，上海電氣的裝備制造輝煌歷史早已過去，當前我們正踏著體驗經濟時代數字化武裝制造產業的浪潮滾滾前行，未來，更需要也更值得期待的是上海電氣需要在新能源裝備、綠色制造和智能物聯等相關領域不斷開拓，創新發展，再造一個新電氣，助力上海制造取得更大的輝煌。

（作者單位：上海電氣集團股份有限公司中央研究院）