王 晉，顏浩龍 （湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410208）

WANG Jin， YAN Haolong (Hunan Industry Polytechnic, Changsha 410208, China)

在當(dāng)前紛繁復(fù)雜的國際形勢下，國際貿(mào)易中發(fā)達國家逐步加強對各行各業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)進行封鎖，特別是對我國支柱產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵零部件進行技術(shù)封鎖，因此構(gòu)建起具有國家自主知識產(chǎn)權(quán)的全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)顯得尤為重要。當(dāng)前我國已具備全球最完備的產(chǎn)業(yè)鏈，但是在各產(chǎn)業(yè)鏈上的關(guān)鍵零部件大多受制于發(fā)達國家，如何破除關(guān)鍵零部件的技術(shù)封鎖實現(xiàn)自主知識產(chǎn)權(quán)是我國《中國制造2025》戰(zhàn)略順利實現(xiàn)的關(guān)鍵。

據(jù)調(diào)研，目前國際上國家之間競爭的汽車產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)、信息技術(shù)等產(chǎn)業(yè)鏈上的全球前100 強零部件企業(yè)排行榜上，我國的企業(yè)數(shù)量極少，部分產(chǎn)業(yè)甚至還沒有。如何利用我國龐大的市場和世界上最完整的產(chǎn)業(yè)鏈的已有優(yōu)勢，在當(dāng)今新一代信息產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的今天，通過融合云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、移動應(yīng)用等新一代智能技術(shù)，實現(xiàn)我國零部件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的彎道超車，重構(gòu)我國零部件產(chǎn)業(yè)整體布局，控制關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略技術(shù)點，具有重要的戰(zhàn)略意義。

1 文獻綜述

近年來，隨著全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展步入智能制造時代，許多專家學(xué)者開始對智能制造領(lǐng)域相關(guān)問題展開研究。國內(nèi)專家周濟[1]（2015） 指出制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化是新一輪工業(yè)革命的核心技術(shù)，智能制造是中國制造2025 的主攻方向。陶飛、劉蔚然[2]（2018） 等研究了數(shù)字孿生的五維結(jié)構(gòu)模型，提出了數(shù)字孿生驅(qū)動的6 條準(zhǔn)則，并對數(shù)字孿生驅(qū)動的14 類應(yīng)用設(shè)想與實施過程中的關(guān)鍵技術(shù)展開了研究。周濟、李培根[3](2018) 將智能制造的不斷發(fā)展歸納為數(shù)字化制造、數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造、數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化制造（新一代智能制造） 三個基本范式，提出新一代智能制造是人工智能技術(shù)與先進制造技術(shù)的深度融合，貫穿于產(chǎn)品設(shè)計、制造、服務(wù)全生命周期的各個環(huán)節(jié)及相應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)化集成，是新一輪工業(yè)革命的核心驅(qū)動力。周佳軍、姚錫凡[4]（2017） 對基于云計算、大數(shù)據(jù)、信息物理系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的制造物聯(lián)、泛在制造、云制造、社會化企業(yè)、主動制造和智慧制造等幾種典型新興智能制造模式的產(chǎn)生背景、核心技術(shù)等方面進行了歸納總結(jié)，并對未來的發(fā)展趨勢做了展望。岳維松、程楠[5]（2017） 從生產(chǎn)柔性化、零部件模塊化、平臺資源化和產(chǎn)品智能化四個方面研究了海爾集團的離散型智能制造模式，并提出了支持生產(chǎn)線數(shù)字化改造、鼓勵平放性平臺建設(shè)、發(fā)展服務(wù)型制造和開展離散型智能制造四個方面的建議。任杉、張映鋒[6]（2018） 從產(chǎn)品生命周期的視角研究了基于大數(shù)據(jù)驅(qū)動的復(fù)雜產(chǎn)品智能制造服務(wù)新模式，詳細(xì)分析了制造與運維動態(tài)數(shù)據(jù)驅(qū)動的產(chǎn)品和服務(wù)設(shè)計、實時多源數(shù)據(jù)驅(qū)動的生產(chǎn)過程分析與優(yōu)化、面向服務(wù)的運維數(shù)據(jù)故障演化分析與預(yù)測等關(guān)鍵技術(shù)。劉宗巍、張保磊[7]（2019）研究了新技術(shù)條件下汽車產(chǎn)業(yè)智能制造C2B 模式，并對汽車產(chǎn)業(yè)C2B 模式與智能工廠相互交融、支撐所需要的軟硬件條件進行了分析。譚建榮、劉達新[8]在分析智能制造的內(nèi)涵與關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，并提出了從數(shù)字制造到智能制造的三大發(fā)展模式和具體技術(shù)途徑。Bo-hu LI 和Bao-cun HOU[9]（2017） 從人工智能技術(shù)與信息通信技術(shù)、制造技術(shù)及產(chǎn)品有關(guān)專業(yè)技術(shù)等融合的基礎(chǔ)上提出了智能制造新模式，以及智能制造系統(tǒng)體系架構(gòu)和智能制造系統(tǒng)技術(shù)體系。唐堂、滕琳[10]對智能工廠方案與體系、數(shù)字孿生模型、制造執(zhí)行系統(tǒng)、智能制造執(zhí)行系統(tǒng)、全集成的系統(tǒng)概念、企業(yè)間價值網(wǎng)絡(luò)的橫向集成、全流程的端到端集成、網(wǎng)絡(luò)化的縱向垂直集成與網(wǎng)絡(luò)化制造進行了系統(tǒng)的研究。

綜上所述，國內(nèi)外知名專家學(xué)者對我國智能制造進行了全面而系統(tǒng)的宏觀分析與研究，主要觀點集中在智能制造是我國制造業(yè)發(fā)展的必由之路，并對智能制造中的關(guān)鍵技術(shù)、智能化的路徑和智能制造模式進行了相應(yīng)的研究。根據(jù)聯(lián)合國的分類標(biāo)準(zhǔn)完整的工業(yè)門類包括41 個大類、207 個中類和666 個小類，而我國正是世界上工業(yè)門類最完整的國家，因此，我國制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級涉及到的具體門類眾多，還有許多理論和實踐問題需要專家學(xué)者深入研究。

2 智慧供應(yīng)鏈與新一代信息技術(shù)

隨著我國新一代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是以5G 技術(shù)為代表的部分ICT 技術(shù)處于世界先進水平，為我國新舊產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)換注入了內(nèi)生活力與動力源泉。移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新一代信息技術(shù)的發(fā)展，從縱向和橫向兩個維度對我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供了內(nèi)生動力。一方面，新一代信息技術(shù)從產(chǎn)品功能設(shè)計方面提供了更多的技術(shù)支持，對產(chǎn)品功能的升級提供了新的思路。另一方面，新一代信息技術(shù)對供應(yīng)鏈管理水平起到了提檔升級的作用，特別是區(qū)塊鏈技術(shù)不能篡改的特點讓供應(yīng)鏈中的信息流能保質(zhì)傳遞，使得供應(yīng)鏈上下游企業(yè)之間高度協(xié)同共享的可行性更高，新技術(shù)讓傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈升級為了智慧供應(yīng)鏈，從產(chǎn)業(yè)鏈終端需求到產(chǎn)品、零部件、原材料的生產(chǎn)加工和研發(fā)設(shè)計全程都充滿了“智慧”，為供應(yīng)鏈賦能。

智慧供應(yīng)鏈準(zhǔn)確地來講是智慧供應(yīng)鏈管理，供應(yīng)鏈自交易開始就存在，隨著科技的發(fā)展和社會的分工，供應(yīng)鏈中的節(jié)點越來越多。隨著社會的發(fā)展，企業(yè)之間競爭的加劇，讓供應(yīng)鏈管理的重要性顯得越來越突出，市場競爭由企業(yè)之間的競爭轉(zhuǎn)變?yōu)榱藘蓷l供應(yīng)鏈之間的競爭，而供應(yīng)鏈管理的水平是隨著物流、資金流、信息流的技術(shù)和水平而不斷提升的，很多先進的供應(yīng)鏈管理理論在多年前就被專家學(xué)者提出來，但是在學(xué)者們提出來的時候并沒有馬上實施，主要是受限于物流、資金流和信息技術(shù)的水平，而是跟著物流和信息技術(shù)水平的提升而逐步實現(xiàn)和完善的，隨著互聯(lián)網(wǎng)、物朕網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展，為當(dāng)代供應(yīng)鏈管理注入了智慧的屬性。融入了新一代信息技術(shù)的供應(yīng)鏈管理，將具有怎樣的“智慧”，與傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈有什么區(qū)別?？梢詮囊韵聨讉€方面來了解：

（1） 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)讓每一個產(chǎn)品都有了唯一的IP，特別是RFID 技術(shù)的成熟和成本的下降，讓互聯(lián)網(wǎng)與產(chǎn)品全自動聯(lián)接起來，但是，受制于網(wǎng)絡(luò)傳輸速度問題，讓眾多在理論上可行的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與方案并沒有應(yīng)用于實際場景中，隨著5G 技術(shù)的到來，徹底解決了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景受網(wǎng)絡(luò)傳輸速度限制的困境，并進一步激發(fā)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。

（2） 5G 技術(shù)的應(yīng)用。5G 技術(shù)的應(yīng)用讓供應(yīng)鏈上各個關(guān)鍵節(jié)點可以即時地獲取產(chǎn)品的所有信息，解決了供應(yīng)鏈管理中各個環(huán)節(jié)信息滯后的問題，同時也解決了信息滯后引起的系列供應(yīng)鏈管理問題，大大提升了服務(wù)水平。

（3） 大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用。大數(shù)據(jù)技術(shù)的運用可以對供應(yīng)鏈上的海量數(shù)據(jù)進行深入分析，從而精準(zhǔn)地預(yù)測供應(yīng)鏈上各個環(huán)節(jié)的市場需求，并以此為基礎(chǔ)提前完成訂貨，大大提高訂單滿足率和縮短產(chǎn)品供應(yīng)鏈上的周期。并且可以從海量數(shù)據(jù)中找到新產(chǎn)品的研發(fā)方向。

（4） 云計算技術(shù)的應(yīng)用。云計算技術(shù)的運用可以極大地降低企業(yè)的信息化成本，特別是解決了供應(yīng)鏈上的中小企業(yè)信息化管理的問題，中小企業(yè)不需要花費大額支出配備信息技術(shù)產(chǎn)品，而只需要小額的費用就可以直接購買公有云的服務(wù)，為供應(yīng)鏈上全鏈企業(yè)的信息化提供了可行的解決方案，能為整個產(chǎn)品供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)化網(wǎng)絡(luò)化水平大幅提高。

（5） 人工智能技術(shù)的應(yīng)用。人工智能技術(shù)中的機器學(xué)習(xí)、語音識別和圖像識別等領(lǐng)域的不斷突破，使得計算機能根據(jù)給定的數(shù)據(jù)與場景不斷的自主學(xué)習(xí)，在某些給定的環(huán)節(jié)具有自主意識。將語音識別、圖像識別和機器學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)融入到供應(yīng)鏈管理中，則可以賦予供應(yīng)鏈“智慧”。

（6） 移動互聯(lián)技術(shù)的應(yīng)用。移動互聯(lián)技術(shù)的發(fā)展，使得互聯(lián)網(wǎng)從電腦終端轉(zhuǎn)移到了手機等移動終端，移動互聯(lián)技術(shù)和移動終端功能的不斷提檔升級，使得萬物互聯(lián)得以成形，為供應(yīng)鏈上各環(huán)節(jié)、各場景中數(shù)據(jù)的收發(fā)不受約束，如移動支付、移動定位、全程監(jiān)控等得以普及。

3 零部件產(chǎn)業(yè)智能化升級模式設(shè)計

我國是全球產(chǎn)業(yè)鏈最完整的國家，擁有全球最大的消費市場，如何運用移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)和人工智能等新一代信息技術(shù)來推動我國零部件產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)智能化升級，是推動我國制造業(yè)新舊動能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵問題。結(jié)合我國的國情來看，零部件產(chǎn)業(yè)的智能化升級可以從以下方面進行思考，一是將新一代信息技術(shù)融入到零部件的研發(fā)設(shè)計中去，直接通過新技術(shù)將零部件的功能實現(xiàn)擴大和提升；二是運用新一代信息技術(shù)對零部件的生產(chǎn)過程實現(xiàn)智能化制造；三是運用新一代信息技術(shù)實現(xiàn)零部件產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的智能化，縮短生產(chǎn)周期、降低庫存、提高供需對接的精準(zhǔn)度、提高產(chǎn)能與生產(chǎn)效率。

3.1 零部件的智能化設(shè)計

零部件生產(chǎn)商融合新一代信息技術(shù)，在關(guān)鍵零部件的研發(fā)設(shè)計中融入智能控制芯片，并在芯片中融入關(guān)鍵數(shù)據(jù)采集與傳輸模塊，將關(guān)鍵零部件的實時數(shù)據(jù)通過移動互聯(lián)、5G 技術(shù)傳入到云計算技術(shù)服務(wù)器中，為大數(shù)據(jù)分析提供分析數(shù)據(jù)源，在大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上運用人工智能技術(shù)進行深入分析，實時將分析結(jié)果反饋給零部件生產(chǎn)商，實現(xiàn)零部件對工況的自適應(yīng)。

關(guān)鍵零部件工作數(shù)據(jù)的實時捕捉與傳輸是零部件制造企業(yè)實現(xiàn)智能化和服務(wù)化轉(zhuǎn)型的必備條件，只有通過對生產(chǎn)出來的零部件的工作數(shù)據(jù)進行實時捕捉與收集，并利用云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)對海量的零部件工作數(shù)據(jù)進行實時分析，根據(jù)零部件實時反饋的數(shù)據(jù)提前制訂維護方案，確保生產(chǎn)的正常運行，為零部件生產(chǎn)商轉(zhuǎn)型為生產(chǎn)服務(wù)型制造商提供條件。

關(guān)鍵零部件的智能化設(shè)計主要包括兩個方面，一是需要設(shè)計獲取零部件工作數(shù)據(jù)的傳感器，二是要根據(jù)捕捉的數(shù)據(jù)進行實時分析，并根據(jù)設(shè)定程序進行反饋，調(diào)整零部件的運行參數(shù)，實行零部件的智能化運行。

3.2 生產(chǎn)過程的智能化

運用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)、5G 技術(shù)、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，從協(xié)同共享的視角，通過搭建智慧供應(yīng)鏈將零部件制造商、整機生產(chǎn)商、設(shè)備使用方三者的相關(guān)數(shù)據(jù)貫通起來，形成完整的大數(shù)據(jù)源，再運用大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)、云計算技術(shù)來實現(xiàn)整機設(shè)備的智能化升級。實現(xiàn)工廠無人化、黑燈工廠。全部由智能控制系統(tǒng)控制完成，實現(xiàn)零部件工廠24 小時不間斷的無人化生產(chǎn)與管理，提高工作效率和生產(chǎn)能力，并降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量。

（1） 協(xié)同研發(fā)。零部件企業(yè)通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)協(xié)同研發(fā)，通過授權(quán)將研發(fā)相關(guān)的真實數(shù)據(jù)對共同研發(fā)的團隊成員開放，而且工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上集成了各種工業(yè)軟件與控制系統(tǒng)，可隨時用于團隊成員進行相關(guān)的仿真實驗，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的大量工業(yè)App 等工業(yè)軟件將已有的各種相關(guān)工藝、技術(shù)等知識積累了下來，研發(fā)團隊可以基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺擁有完整的知識、技術(shù)、數(shù)據(jù)、實驗平臺等研發(fā)環(huán)境，而不用受研發(fā)人員工作地點的限制，讓協(xié)同研發(fā)真正意義上成為研發(fā)的主要途徑，而且可以讓有興趣的消費者參與部分環(huán)節(jié)的研發(fā)，既能充分挖掘人民大眾的智慧，又能實現(xiàn)與消費者的深度互動，把握市場的發(fā)展趨勢。

（2） 網(wǎng)絡(luò)化制造。當(dāng)前我國各主要工業(yè)門類的零部件產(chǎn)業(yè)均處于規(guī)模小、技術(shù)含量低的狀況，要快速發(fā)展提升在全球零部件企業(yè)中的地位，需要充分借助新一代信息技術(shù)發(fā)展帶來的契機，零部件企業(yè)之間通過網(wǎng)絡(luò)化制造實現(xiàn)優(yōu)勢互補。零部件企業(yè)之間聯(lián)合起來進行網(wǎng)絡(luò)化制造，不僅能擴大零部件企業(yè)的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品門類，更重要的是可以實現(xiàn)我國零部件產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)資源的最優(yōu)配置，生產(chǎn)出最高水平的零部件產(chǎn)品，加快我國零部件產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度，為我國零部件產(chǎn)業(yè)集中力量攻克關(guān)鍵零部件技術(shù)打好基礎(chǔ)。

（3） 智能物流。無人化、快速的智能物流為協(xié)同研發(fā)和網(wǎng)絡(luò)化制造創(chuàng)造了充分的前提條件，特別網(wǎng)絡(luò)化制造模式下，一個完整零部件產(chǎn)品的制造工廠可能分布在全國各地，要充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)化制造的優(yōu)勢就必須要有快速、高效對接的智能物流體系提供支撐。通常情況下制造業(yè)是會形成產(chǎn)業(yè)集聚形態(tài)的，因為產(chǎn)業(yè)集聚可以大大縮短合作企業(yè)之間的物流時間與物流成本，因此網(wǎng)絡(luò)化制造要成為智能制造時代主要制造模式的一種，就必須要將物理距離產(chǎn)生的物流成本與時間成本控制在可以承受的范圍之內(nèi)。物流時間與物流成本的控制主要在于各物流環(huán)節(jié)之間的高效銜接和物流節(jié)點內(nèi)的高速運轉(zhuǎn)，以無人化、智能化為特征的智能物流能有效地解決這個問題，為制造業(yè)智能化發(fā)展構(gòu)筑充分條件。

3.3 供應(yīng)鏈智慧化

供應(yīng)鏈管理主要是從供應(yīng)源頭到終端消費之間高效對接的管理，在供應(yīng)鏈管理中的物流、信息流、資金流起著至關(guān)重要的作用。云計算、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的出現(xiàn)極大地提升了供應(yīng)鏈上信息流的管理質(zhì)量與效率，同時，云大物智移技術(shù)使得供應(yīng)鏈上的物流速度、服務(wù)范圍和服務(wù)水平都有了極大的提升，移動支付技術(shù)的日益成熟使得供應(yīng)鏈上的資金流變得實時暢通，進一步提高了供應(yīng)鏈響應(yīng)速度，并且能實現(xiàn)供應(yīng)鏈全鏈條實時的監(jiān)控與定位，5G 技術(shù)能確保產(chǎn)品在供應(yīng)鏈上任何一個節(jié)點都可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳遞。新一代信息技術(shù)的運用，賦予了供應(yīng)鏈“智慧”，通過大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，可以對零部件產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有供應(yīng)鏈進行優(yōu)化，遴選出最優(yōu)的供應(yīng)鏈上合作伙伴，并可以提前預(yù)測終端市場需求，進行精準(zhǔn)生產(chǎn)，降低供應(yīng)鏈上總庫存，并為產(chǎn)品的研發(fā)提供終端市場需求信息的變化，智慧供應(yīng)鏈能高度實時預(yù)測市場需求，并根據(jù)需求調(diào)整供應(yīng)鏈上企業(yè)的采購、生產(chǎn)和庫存計劃，縮短供應(yīng)鏈響應(yīng)時間、降低鏈上企業(yè)原材料庫存、提高供應(yīng)鏈效率。

4 結(jié) 論

零部件產(chǎn)業(yè)是整機產(chǎn)業(yè)鏈的基本組成單元，特別是關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)技術(shù)更是決定產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈完整性和高度的重要支撐元素。在當(dāng)前國際貿(mào)易摩擦不斷的情況下，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的高質(zhì)量完整產(chǎn)業(yè)鏈成為一個國家競爭力的重要支撐，當(dāng)前我國作為世界制造工廠，已具備了世界上最完備的產(chǎn)業(yè)鏈，但是部分關(guān)系到國家核心競爭力的智能制造、信息技術(shù)等產(chǎn)業(yè)鏈上的關(guān)鍵零部件技術(shù)還不完備，在國際競爭形勢越來越激烈的當(dāng)代社會，建立國家自主完整知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)業(yè)鏈具有極其重要的戰(zhàn)略意義，從智慧供應(yīng)鏈的視角來探索零部件產(chǎn)業(yè)智能化的路徑具有重大的意義，只有突破了關(guān)鍵零部件的技術(shù)封鎖，才能真正意義上實現(xiàn)國家具有自主知識產(chǎn)權(quán)的完整產(chǎn)業(yè)鏈；只有具備了世界上最完備的工業(yè)體系才真正的成為國家的核心競爭力，才能在國家和民族發(fā)展上不受制于人，實現(xiàn)制造大國向制造強國的轉(zhuǎn)變。