01制造体系的基本概念

      制造体系是以产品的生产为核心，包括需求分析、设计、生产、销售和售后等关键环节。随着社会分工的不断深化，以标准化为基础，制造体系不断朝着专业化、社会化方向发展，生产效率极大提高。制造过程中伴随大量的信息，如市场需求信息、设计研发信息、生产制造信息、市场反馈信息等，信息以数据形式在制造过程中流动，形成“信息流”，与“物流”“资金流”等一同支撑制造过程的运转。

      制造体系将与供应链体系深度融合，供应链支撑制造体系运转，同时广义的制造体系维持供应链的形成和稳定。制造体系要达到“优质、高效、绿色、人性、安全”的目标，就需要以信息化为基础，将整个制造体系中的各要素协调优化，实现制造体系的系统化、一体化、智慧化。制造体系组成及内部关系如图1所示。

图1 制造体系组成和内部关系

02制造体系数字化转型的基本原理

      制造体系数字化转型的基本原理：(1)将制造体系的各个环节、各个要素信息化、数字化。(2)通过系统理论、信息技术、网络技术、智能技术等实现数据整合、集成。(3)制造体系的整体最优化，实现数字化转型升级，基本原理如图2所示。

图2 制造体系数字化转型的基本原理

      制造体系数字化转型涉及的关键技术主要包括：(1)数据采集层面：传感器、条码和物品编码、无线射频识别(RFID)等。(2)数据传输层面：移动通信(4G、5G)、互联网等。(3)数据处理层面：云计算、计算机等。(4)数据应用层面：数据挖掘、人工智能、区块链等。(5)基础支撑层面：系统集成、软硬件开发、标准化等。

      数字化转型会对制造业产生以下作用和影响：(1)自动化：生产环境更加人性化，人工逐步被代替。(2)高质量：通过数字化实现质量精确把控，产品质量不断提高。(3)生产社会化：以数字化为基础，社会化分工进一步细化，各个制造环节和要素将专业化、模块化、标准化，制造服务更加专业，产生智慧研发、智慧物流、智慧营销等新业态，生产效率不断提高。(4)绿色化：通过数字化精确控制能耗、原材料用量、排放等，生产制造更加绿色。(5)注重安全：人身安全、财产安全得到更好的保障，信息安全提高到重要位置。

03制造体系数字化转型的趋势

      传统制造体系以满足市场需求为目标，组织开展生产活动，并提供市场需要的产品，体系结构如图3所示。传统制造体系是以某个企业或企业集团为主体组织生产，要求企业具有相对完整的组织结构和独立生产某种产品的能力。

图3 传统制造体系

      当前制造体系数字化转型模式：(1)企业对各个工作版块、工作环节进行信息化、数字化改造。(2)将各个信息系统标准化，统一术语、数据格式和接口，逐步打破信息孤岛，实现信息互联。(3)信息系统对接工业互联网和云平台，实现企业与市场、产业链的协同。数字化转型后制造体系如图4所示。

图4 数字化转型后的制造体系

      未来可能的制造体系模式：以客户需求为中心，以服务型制造为基本形式，逐步实现制造体系的网络化、云端化，制造模式转变为“云设计、云生产、云销售”(见图5)，能够改变供应体系模式，促进制造体系与供应链体系深度融合。

      云制造以需求为核心，将需求分析、设计开发、生产、管理、营销等环节云端化，打破现有产品由单一企业制造的模式，实现产品与需求直接对接。将制造体系通过云平台分解到各类企业中，制造企业、设计开发企业、管理运营企业提供专业化、标准化、系列化、组合化的设计、制造和管理服务，形成制造基础能力，由云端整合制造资源，调用组合制造基础能力，输出满足需求的产品或服务，最终满足需求。云制造模式将设计开发服务、生产制造服务、运营管理服务作为供应链体系中的重要输出，逐步将制造体系融入供应链体系，拉近制造与需求的距离。

图5 未来可能的制造体系模式

04制造体系数字化转型的过程与路径

      制造体系数字化转型是一个不断升级的过程：(1)信息化、数字化改造：制造体系各环节、各要素进行信息化、数字化改造。例如，在生产线增加各类传感器，采集生产过程中的各种状态信息(包括加工数量、加工参数、环境参数等)，建立生产过程的监测管理信息系统。(2)智能化：以信息化为基础，通过网络将各个环节的信息系统连接，并增加自动控制和执行装置，利用生产目标信息、生产过程信息、控制算法等实现部分制造工序的自动化、智能化。(3)智慧化：进一步引入大数据、云计算等新一代信息技术，逐步打破各个信息系统的信息孤岛，进行工厂、园区乃至整个产业的协调控制，实现制造体系智慧化。(4)云制造：制造体系模式变革，将制造体系融入供应链体系，实现需求驱动的云制造。

      制造体系数字化转型路径：(1)数字车间建设：工厂的基本信息化、数字化改造。(2)智慧工厂(园区)建设：厂区(园 区)内信息化升级。(3)智慧产业链建设：产业链的智慧化升级。(4)制造模式改革：实现云营销、云设计开发、云管理、云制造。制造体系数字化转型的过程与路径如图6所示。

图6 制造体系数字化转型的过程与路径

05制造体系数字化转型的策略与建议

      5.1 深化制造业社会分工，对制造企业开展数字化改造

      顶层规划基础制造能力，深化制造业社会分工，构建覆盖全面、专业性强、优质高效的制造体系。进一步推进“制造业单项冠军企业”“专精特新‘小巨人’企业”培育工作，布局建立高质量的基础制造能力。同步开展制造企业的数字化改造，逐步将模拟信号转化为数字信号，以数字化统一信息化，为打破不同信息系统的信息孤岛奠定基础。

      5.2 数字化打通制造体系信息孤岛，拉近供应链与需求端的距离

      制造体系是供应链体系中的基础性环节，如制造体系与需求端距离较远，市场信息反馈到制造体系并作出响应的过程会产生一定的滞后，导致供需在一定时间段内产生不平衡，使某类产品价格大幅波动，不利于产业的稳定。因此，通过数字化促进制造体系转型，将设计、开发、生产、管理等信息孤岛联通，形成服务型制造能力；逐步将“以产品为核心”的制造模式转化为“以提供服务型制造能力”为核心的制造模式，改变制造体系在供应链体系中的位置，最终将制造体系融入供应链体系，将制造能力直接对接消费需求，拉进制造体系与需求端的距离。

      5.3 重视标准化的作用，构建制造业数字转型标准体系

      标准化在制造体系模式变革过程中起到重要的支撑作用。一方面，标准化在制造业社会分工过程中起到了统一、协调等基础性作用。另一方面，标准化是信息化的基础，通过标准能统一术语、数据格式和接口，统一信息交换和理解，对破除信息孤岛具有重要作用。要以标准化为基础，指导和支撑制造体系数字化转型。

      如果想构建制造业数字转型标准体系，就要从整体出发，考虑制造体系数字化转型的各个环节和要素，构建涵盖基础通用(术语、图形符号等)、设计开发、制造、信息通信、生产性物流、人财物管理、质量控制等模块及各模块一体化等方面的标准体系，系统支撑制造体系数字化转型工作。

      5.4 探索制造体系新模式，逐步建立云制造生态系统

      云制造模式能够直接对接需求和生产。以按需分配为基础的按需生产，能有效降低市场机制中的不确定性，减少由于供需不平衡带来的资源浪费，是未来可能产生的一种社会生产模式，也是共产主义分配方式的要求。因此，应主动探索与迎接制造体系的新模式、新变革，提前布局建立云制造生态系统。

      如果想构建新型制造体系云平台，就要赋予云平台整合资源的能力。鼓励企业探索新生产模式，找准企业在产业链供应链中的位置，提高企业专业制造能力。对企业进行信息化改造，引导“上云上平台”，将企业的制造能力作为一种服务挂到平台。

06结语

      制造体系逐步实现数字化、网络化、云端化、智慧化是制造业发展的趋势，特别要重视云平台的作用，运用云平台将需求与供给对接，实现制造模式变革。要以制造企业的信息化、数字化改造为基础，以标准化为重要支撑，逐步探索与建立云制造生态系统，改变制造体系在供应链体系中的位置，为未来制造体系转型变革奠定基础。

转载：新工业网；原文刊载于《物流•产业链》 2023年3月  作者：徐启栋 张斌 龚杰辉