体验经济时代实现数字化装备制造正当时

徐欣

一、时代环境

当前，人工智能、大数据、云计算等蓬勃发展，全球新一轮科技革命和产业变革方兴未艾。科技创新正加速推动社会发展从商品经济、服务经济大步迈入体验经济时代。作为经济发展引擎的制造业是一个国家的综合国力体现，是强国之基。已经实现工业化的主要发达国家纷纷实施“再工业化”战略，其他新兴经济体也在加快推进工业化的进程，这给我国制造业的发展带来了双向挤压。优化发展环境、加速转型升级，成为我国制造业发展的一种必然选择。党的十九大作出了“我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段”的重大论断，强调建设现代化经济体系，必须把发展经济的着力点放在实体经济上，加快建设制造强国。作为全国创新中心和制造之都的上海，有着辉煌的制造业发展过往。当前，正在打响“上海制造”品牌，瞄准产业价值链的高端，着力发展高端制造业。

二、奋斗目标

上海电气是一家大型综合性装备制造集团，主导产业聚焦能源装备、工业装备和集成服务三大领域，是中国装备制造三大动力之一。经过百年的沉淀，开拓进取，成果辉煌，“万吨”精神、“一丝不苟”精神和“精益求精”精神等一直是电气制造人的骄傲。科技的迅猛发展推动着制造行业不断转型升级，但上海电气仍存在“机强电弱”特点，在数字化智能化制造水平方面与世界制造业巨头存在不小差距，急需拥抱新理念新技术进行创新转型发展，也理应承担起引领中国智造和上海智造的重任。上海电气中央研究院是集团科技转型发展的引领者，前瞻技术转化的培育者和产业发展的支持者，一直以来助力集团创新发展。在这个体验经济时代，企业的生产和经营重点正在从关注产品和服务转到以顾客为中心、为顾客提供体验的营销管理模式上来，而实现体验经济时代智能制造的最佳途径和必由之路就是实现数字化装备制造，这是上海电气贯彻十九大精神、落实制造强国战略，打造上海“四大品牌”以及推进本集团“智能制造”战略的重要任务和切实的发展手段，在两化融合过程中深入推进数字化装备制造正当其时！

三、实现措施

实现数字化制造的总方针和必经之路就是要在两化融合建设的基础上，打造基于模型的企业（MBE，Model-Based Enterprise），即在整个企业和供应链范围内建成一个集成和协同的环境，各业务环节通过重用产品模型展开工作，从而更有效地缩短整个产品研制周期、节省研发成本、提高产品质量。通过MBE的建设，构建起企业各个层级各个环节的数字化工厂（DF，Digital Factory），充分挖掘企业自身潜在蕴藏的“数字石油”，实现生产系统和管理体系的数字化，通过数字赋能，大幅提高企业在体验经济时代的竞争优势，使企业由传统制造迈向数字化和智能化制造。

（一）有力抓手

数字化工厂是迈向“工业4.0”的阶段性目标和必由之路，也是“中国制造2025”的焦点研发领域。当前，制造业要大力发展，就一定需要建设数字化工厂来改造生产流程：从产品研发设计到产品生产制造，从工艺规划到工厂规划，从生产过程本身到上市以后的运维服务，整条产品制造价值链都需要用数字化去描述去管理去优化，从企业数字信息中找到内部科学规律，利用计算机来帮助我们做人力的沟通、判断和决策。

一个典型的离散制造数字化工厂的纵向平台架构可分五个层次即现场层、控制层、操作层、管理层和企业层。现场层由厂内立体仓库、物料传送带、AGV（Automated Guided Vehicle）小车等物流单元以及机加车间、装配车间等组成；现场层的设备及传感器通过工业以太网及现场总线与控制层的控制系统连接，构成车间现场的物联网系统；操作层，数据监控与采集系统通过控制设备管理现场层的硬件设备；管理层，MOM（Manufacturing Operations Management）系统完成生产运营管理和生产工艺管理，工厂规划系统通过虚拟仿真技术，对工厂布局、生产制造进行仿真与优化，仓库物流管理系统管理车间及外部物流；企业层，通过PLM系统，对产品从研发到售后的全生命周期进行管理，实现产品创新设计与客户个性化定制，ERP系统实现企业的顶层管理。

（二）有效措施

打造基于模型的装备制造企业、构建数字化工厂并不只是生产设备进行翻新和重置的问题，它涉及到一个企业从战略布局、生产制造到营销服务的每个环节。概括起来，其有效措施有以下两个方面。一是在业务技术发展方面，将数字化技术进行充分的应用和渗透，需要在产品设计、工艺、制造、装配、试验、营销和服务等全生命周期的每个关键环节，分别实现基于模型定义的三维设计、三维数字工艺规划、三维生产制造、三维数字化装配与试验，乃至三维的数字化营销和售后服务，改变过去三维设计、二维工艺、二维制造，体外服务的模式，实现产品全生命周期的的统一数字化建模。将传统现实世界中高成本、长周期和低效率的生产方式放到数字化环境中进行低成本、短周期和高效率的提前验证，确保产品工艺正确、数据可视、质量可靠。

二是在企业管控基礎方面，首先需要在稳定的制造工艺基础上来进行自动化改造和升级。制造企业实现自动化装备大范围覆盖是必需任务，而在此之前，固化企业的产品生产制造工艺是前提，只有工艺明确了，才能选型合适的自动化设备，才能为后续的数字化智能化制造打好基础；其次，需要在企业拥有较成熟的管理基础上来进行信息化的部署和推广。未来的智能制造并非仅仅换上智能装备就可以的，真正的智能制造是管理的智能，而当前两化融合推进过程中，信息化的部署必需建立在企业自身拥有较成熟的管理体系基础之上；最后，需要在具备较强的数字化和网络化基础上来进行智能化装备制造。数字化装备制造绝非企业的创新发展的终点，智能制造才是发展方向，而只有在企业数字化和网络化基础条件具备的情况下，未来智能制造的目标才是可以期待的。

（三）有益实践

上海电气积极响应“中国制造2025”战略引领和“上海制造”品牌打造要求，转型发展，开拓创新，制定了自身的智能制造发展战略，并卓有成效地通过成立独立的数字化集团、打造数字化示范产线、提升数字化相关科研项目经费支持力度等一系列举措，来夯实在体验经济时代打造数字化装备制造的信心和决心。

上海电气集团股份有限公司中央研究院在集团转型升级发展过程中扮演着越来越重要的角色，尤其是在工业数字化技术研发和应用方面，为集团创新发展积累了大量的工作。以虚拟现实（VR，Virtual Reality）技术研发应用为例，结合集团战略布局和产业发展，将其应用在电气装备产品的方案设计评审、工艺规划、生产制造和试验测试等产品生命周期关键环节；同时，开创性地将VR技术应用在上海电气汽轮机、发电机、锅炉、核电蒸发器等能源装备的外观结构展示、工作原理介绍、装配过程培训指导和产品营销宣传等诸多环节，用体验式的沉浸交互数字化技术提升传统装备制造的先进能级，提升企业的数字化生产制造能力，推广企业产品的宣传力度，增强产品与服务的竞争优势。

四、未来发展

上海电气装备制造产业的发展是和上海制造的整体发展一同成长的，上海电气亲身经历和见证着上海制造的再出发。

雨果说，与有待创造的东西相比，已经创造出来的东西是微不足道的。的确，上海电气的装备制造辉煌历史早已过去，当前我们正踏着体验经济时代数字化武装制造产业的浪潮滚滚前行，未来，更需要也更值得期待的是上海电气需要在新能源装备、绿色制造和智能物联等相关领域不断开拓，创新发展，再造一个新电气，助力上海制造取得更大的辉煌。

（作者单位：上海电气集团股份有限公司中央研究院）