縫制行業智能制造的現狀及未來發展趨勢（四）
- 三、縫制業智能制造發展趨勢及具體任務
《中國制造2025》明確提出要推進制造過程智能化，在“兩化”融合這一“主線”之下，我國以智能制造為主攻方向，實施智能制造專項和智能制造試點示范專項行動，建立了國家智能制造標準體系，打造了一批數字化車間，初步形成了若干可復制可推廣模式。當前，智能制造在縫制業紛紛開始探索建設智能工廠。預計未來3-5年，智能工廠在許多企業落地生根。
1.智能制造系統解決方案的三大發展趨勢
據行業專業人士分析，今后縫制業智能制造系統解決方案將面臨三大發展趨勢。
第一大趨勢：智能制造是一項系統性工程，系統解決方案領域的合作將更加活躍。
智能制造發展具有復雜性、系統性，涉及設計、生產、物流、銷售、服務等產品全生命周期，涉及執行設備層、控制層、管理層、企業層、云服務層、網絡層等企業系統架構，需要實現橫向集成、縱向集成和端到端集成。限于資金投入不足、技術研發周期較長以及工藝壁壘等因素，單個系統解決方案商很難滿足各個細分縫制行業的智能制造發展需要，企業間將不斷加強跨界融合、協同創新的體系，才能強化智能制造系統解決方案供應能力。
第二大趨勢：智能制造系統架構將進一步完善，工業軟件領域的集成與發展將成為重點。
從企業系統架構來看，國內目前還沒有出現能夠打通整個架構體系的智能制造解決方案商，但隨著技術水平的不斷進步，系統解決方案提供商將不斷完善架構體系。智能制造系統解決方案主要依托于軟硬件產品及系統，實現制造要素和資源的相互識別、實時交互、信息集成。從硬件層面來看，基于成本大幅降低的現實需要，硬件中通用性強的部分將日趨模塊化、標準化發展。從軟件層面來看，工業軟件存在于智能制造的每個角落，智能制造解決方案將更加倚重于與硬件層關系密切的軟件部分（SFC、MES、ERP、PLM）的集成與發展，其中MES是軟件層中最核心部分。
從某種程度上說，軟件業是智能制造的突破口。軟件對智能制造的驅動作用，體現在生產制造過程的智能化，還體現在對生產組織方式和管理變革的推動。
第三大趨勢：憑借技術積累和對行業的深刻理解，縫制業領先企業逐漸將縫制系統解決方案作為新增長點。
近年來，領先企業積累了行業內相當程度的專業化知識、技術、能力，同時憑借其自身對行業工藝的深入理解，自用智能制造系統解決方案日趨成熟。面對智能制造巨大的市場空間，這些領先企業趨向于將成熟的解決方案提供給具有共性需求的行業其他用戶，尋求新的業務增長點。
2.智能制造的三個支點
如何實施智能制造，則需要考慮智能制造的三個支點：產品、裝備和過程。
對于我們縫制機械企業來說，智能產品是第一支點，首先應該想到的是自己的產品怎么實現智能化。即使生產過程沒有部分或全部實現智能化，能夠把智能的產品做出來，那么企業還是應該首先考慮產品的智能化問題。產品的智能化，是通過產品中包含有各種復雜程度不等的計算機系統，尤其是嵌入式系統，來實現的。嵌入式系統不僅可以成為智能制造最重要最具有代表性的技術，而且會形成一個龐大的產業鏈。
現在的智能產品跟以前所謂的嵌入式系統功能需求還不完全一樣，主要功能體現在三個方面。第一個是傳感，產品需要能夠感受外部的情況變化，或者能夠整合產品內部的數據。第二個是計算，包括產品本身的操作系統，以及產品使用的各種應用系統。例如，從數據分析到高端計算--也就是人工智能。第三個是聯網，隨著全球物聯網的發展，產品可能具有霧計算、邊緣計算和云計算相聯結的功能。因此新一代的智能產品，跟以前講的嵌入式系統的概念已經大不相同。
對于紡織、服裝企業來說，裝備是一個支點。生產過程（包括研發、設計）中的每一個關鍵環節上的裝備，一定要智能化。如果這個智能化實現不了，勞動生產力和勞動效率就不可能得到很大提高，企業可能就沒有競爭力。不是數字化、網絡化和智能化的生產裝備，就不是這個時代的先進制造裝備。
裝備智能化解決的是生產過程中“點”的智能化問題；企業只有實現生產全過程的智能化，才能實現企業全局的智能化，才能夠實現智能化效益的最大化。
第三個支點是企業生產過程的智能化問題。就是要實現過程的智能化，完成從裝備這個“點”向過程這條“線”的發展。過程智能化最典型的代表，正是工業4.0和工業互聯網的奮斗目標。工業4.0提出，企業的信息系統要走向一體化，包括縱向一體化和橫向一體化?？v向一體化就是企業的內部網，而橫向一體化正是企業的外部網?，F在，要把內部網和外部網完全整合在一起，將數據完全打通。此外，要把整合之后的系統，打造成一個智能物理系統（Cyber-Physical-System, CPS）。
3.過程智能化的實現
工業4.0或者工業互聯網的目標，不僅要把內部網、外部網連起來，而且要變成一個智能物理系統（CPS）。二者都可以通過一個“5C（五層）”結構來表述，如下圖所示。
這個架構設計描述了工業互聯網系統的內外三層結構。從邊緣層，到平臺層，再到企業層，如果我們把它看作是一個球體的話，外面就是設備端的邊緣層，中間是平臺層（工業互聯網平臺，主要指這一部分。當然現在也有將工業互聯網平臺泛化的趨勢。），最內層是企業層。在邊緣層上主要是邊緣的網關，采集各種各樣的數據；送到平臺層之后，平臺層對數據做必要的處理和分析；分析完之后，再送達企業層，送到企業的應用系統。企業會根據不同的應用做不同的分析，做出判斷和決策，將數據再往回傳送到平臺層和邊緣層，直至送達企業內外聯接的各個部門和單位。
顯然，數據分析和處理在工業互聯網系統中極為重要，包括：端點數據的獲取、從數據中提取信息的先進數據處理技術，各種決策模型的分析計算，以及系統結果的輸出。其中，大量使用的是計算科學的辦法：需要建模，需要算法，需要數據等等，最后產生的是決策數據。當然，安全、可信、隱私等，在結構中也有詳細的考慮。
智能工廠是實現智能制造的重要載體，主要通過構建智能化生產系統、網絡化分布生產設施，實現生產過程的智能化。企業基于CPS和工業互聯網構建的智能工廠原型，主要包括物理層、信息層、大數據層、工業云層、決策層。其中，物理層包含工廠內不同層級的硬件設備，從最小的嵌入設備和基礎元器件開始，到感知設備、制造設備、制造單元和生產線，相互間均實現互聯互通。以此為基礎，構建了一個“可測可控、可產可管”的縱向集成環境。信息層涵蓋企業經營業務各個環節，包含研發設計、生產制造、營銷服務、物流配送等各類經營管理活動，以及由此產生的眾創、個性化定制、電子商務、可視追蹤等相關業務。在此基礎上，形成了企業內部價值鏈的橫向集成環境，實現數據和信息的流通和交換。
縱向集成和橫向集成均以CPS和工業互聯網為基礎，產品、設備、制造單元、生產線、車間、工廠等制造系統的互聯互通，及其與企業不同環節業務的集成統一，則是通過數據應用和工業云服務實現，并在決策層基于產品、服務、設備管理支撐企業最高決策。這些共同構建了一個智能工廠完整的價值網絡體系，為用戶提供端到端的解決方案。
四、結語
智能制造是一個不斷進化的過程，智能制造不是一個發展目標，它其實是一種工具和手段，或者可以理解為一種解決問題的方式。無論是工業4.0、工業互聯網、還是中國制造2025，其實質都是以CPS賽博物理系統為核心，通過信息化與生產設備等物理實體的深度融合，實現智能制造的生產模式。從縫制業發展階段的對比來看，中國縫制業走的是“工業2.0”補課、“工業3.0”普及、“工業4.0”示范的“并聯式”發展道路，我們的任務就更加復雜、更加艱巨。在此背景下，完成從“制造”向“智造”的系統跨越，縫制業智能制造各位同仁需要做的事還有很多。
