装备制造业的智能工厂路径探索

中国工业报 2025年08月18日

  ■  张海明

  当下,装备制造业数字化转型迫在眉睫,新型工业化成为高质量发展的必由之路。2025年政府工作报告也着重强调因地制宜发展新质生产力,大力推进新型工业化,加速传统制造业数字化转型。其中,打造智能工厂已成为装备制造数字化转型升级、提升竞争力的关键。笔者通过学习数字化转型课程,调研大华、恒生电子、强脑科技、商汤科技等企业并开展现场教学,探寻到了智能工厂建设的经验范式。鉴于部分装备制造企业已着手规划智能工厂建设,本文旨在为相关企业提供参考。

  装备制造行业现存不足的分析

  企业核心竞争力不足。在重型装备制造领域,传统工厂模式普遍存在产品生产效率低下、产品质量管控缺乏实时监测等问题。更为关键的是,企业因无法及时收集分析市场信息、精准把握创新方向,在市场竞争中逐渐丧失核心竞争力。

  产业聚集度与产业链完整性欠佳。当前,装备制造产业因聚集度不足、产业链不完善,导致企业在获取智能化所需的关键零部件、技术服务等方面面临挑战,这不仅增加了智能工厂建设的成本,还延长了建设周期。

  数字化人才短缺。随着装备制造行业向智能化方向发展,装备制造企业在数字化人才方面存在较大缺口,这使得企业在先进技术应用和系统运维方面陷入困境,难以充分发挥智能工厂的潜在优势。

  智能工厂破解行业痛点的三重路径

  核心竞争力突破,从“传统制造”迈向“智能制造”。依托自动化与智能化生产模式,提升生产效率,减少人为误差,提高产品质量,进而增强产品在国内外市场的竞争实力。

  产业链协同升级,构建“1+N”产业生态圈。吸引上下游企业集聚,完善上下游产业链,带动周边服务产业发展,助力装备制造产业升级。

  人才生态重构,构建多元主体协同培养体系。加强与高校、科研机构的合作,开展人才培养和技术研发合作项目,培养符合企业需求的复合型人才。

  智能工厂建设的“三阶八步”经验范式

  通过对大华、东方电气等标杆智能工厂建设实践的提炼以及方法论整合,结合济南二机床的禹城结构件智能工厂建设经验,形成一套科学系统的智能工厂建设体系,涵盖三个阶段、八个关键环节。

  第一阶段:战略奠基。谋规划:遵循“眼高手低”原则。明确智能工厂的建设目标和发展方向。依照智能工厂成熟度评估模型,规划“眼要高”,明确建设任务和建设指标;实施“手要低”,从实际情况出发,分步实施,从基础的信息化建设入手,逐步推进设备智能化改造、自动化生产线建设等项目。理现状:构建三维诊断体系。从设备、流程、数据三个维度建立基线数据。在设备层面,了解现有设备的自动化程度、运行状态以及设备间的互联互通情况。在流程方面,深入分析企业生产流程、管理流程是否存在冗余环节。在数据层面,明确数据的采集、存储、分析和应用现状。

  第二阶段:系统构建。定路径:实施“靶向突破”策略。按照“痛点优先、效益导向”原则,优先改造投资回报率高的环节。具体采用“靶向思维”,以核心业务为突破口,由点及面推进。先精准识别关键痛点和需求,快速启动智能化改造项目(即“先开枪”),再在实施过程中总结经验,根据实际情况优化调整方案(即“后瞄准”)。融技术:打造“AI+OT”融合场景。将人工智能技术融合于关键应用场景。在设计环节,利用AI辅助建模工具,缩短设计周期。在生产制造阶段,部署视觉小模型用于质量检测,提高焊接缺陷检出率,利用 AI 分析设备振动等数据实现预测性维护,提前预警故障,减少停机时间。建组织:成立“铁三角”推进机制。组建由 CTO 牵头的领导小组、IT 与制造联合执行组、外部专家顾问组,建立双周复盘机制。同时,成立智能工厂建设组织架构,明确各部门和人员在建设过程中的职责分工。此外,引入外部专家团队作为顾问,为建设过程提供专业指导,保障组织的高效运行。

  第三阶段:持续运营。育人才:构建“金字塔型”培养体系。建立数字化“工匠-技术专家-领军人才”三级培养体系:内部加强员工培训,定期组织数字化技术培训课程和交流活动,鼓励员工自主学习提升。同时,制定人才激励机制,吸引和留住数字化人才。塑文化:培育“数据驱动”运营机制。建立完善的智能工厂运营管理体系,对生产过程中的设备运行、人员绩效、质量控制、成本管理等方面进行实时监控和数据分析,并根据数据分析结果不断优化智能工厂的运行模式,实现“厚积薄发”,充分发挥智能工厂的效益。同时,营造数据驱动的决策文化和团队协作文化,为智能工厂的成功交付及持续迭代营造良好文化氛围。作评价:构建“三维”评估体系。从经济效益(成本下降率、ROI)、运营效能(OEE提升率)、可持续发展(能耗降低率)三个维度设置具体的量化指标,对智能工厂建设成效进行评价。这一过程中,企业需始终以效益为驱动,开展充分的成本效益分析,确保智能化改造项目带来实际价值。

  (作者单位:济南二机床集团有限公司)

中国工业报智库·理论 14装备制造业的智能工厂路径探索 2025-08-18 2 2025年08月18日 星期一