我國鍛造行業發展現狀
“十三五”期間，我國鍛造企業的規模取得了長足的發展，國內領先的鍛造企業年銷售額從(3 ～5)億元提高到10 億元左右，規模擴大一倍以上；企業的管理水平也有較大的提高，部分領先企業開始著手智能制造的布局工作，在自動化生產和現場數據采集方面取得了一定進展；鍛造設備在國產化方面有所成就，伺服壓力機的應用逐步推廣，對比國外的設備，國產設備性價比進一步提高；在鍛件質量方面，伴隨著自動化和信息化的推廣，自動檢測設備有較廣的應用，大大提高了鍛件質量水平；鍛件的應用市場有所擴大，部分鍛件替代了焊接、粉末冶金產品。但是，鍛造行業發展中存在的問題也不少。首先，技術方面沒有大的突破，從被鍛材料、模具材料來看，仍然延續使用既有的材料；其次，鍛造成形工藝研究缺少新的方法；再者，在模具加工中，五軸加工中心的應用得到進一步擴展，其他加工手段雖有一些嘗試，但沒有能大規模推廣的新工藝產生；最后，企業能耗管理水平依然較低。其中，最應得到重視的是人才培養，人才培養依然困難重重，行業從業人員青黃不接，年輕人從事鍛造行業的意愿降低。這種趨勢不是國內鍛造行業所特有，也普遍存在于日本、德國、美國等發達工業國家。在中美貿易戰和新冠疫情的雙重壓力下，我國進入經濟發展新常態，政府提出了內外經濟雙循環的發展路徑。國際貿易壁壘漸漸顯現、國內勞動力成本持續上升，人口紅利逐漸消失，經濟同質化競爭加劇，制造企業(含鍛造企業)面臨著巨大的生存壓力和嚴峻挑戰。同時，隨著互聯網、云計算、大數據、物聯網等新一代信息技術的發展，催生了新一輪產業變革。制造企業通過實施智能制造實現數字化、網絡化、智能化，迎接挑戰并加快轉型升級，創造新的發展機遇。
鍛造行業實施智能制造的作用和意義
鍛造行業作為航空航天、高端裝備、汽車等重點領域均涉及的基礎制造行業，加快實施鍛造行業的智能制造，對于國內制造業協同發展具有重大意義。從企業的角度來說，增加盈利是企業實施智能制造最為根本的意義。搞清楚智能制造究竟如何提升企業盈利能力，是促使企業從被動地提升智能制造水平向主動提升智能制造能力轉變的關鍵。
提升企業盈利能力
中國鍛造行業企業眾多，但以中小微企業為主，他們的盈利能力有限，但降本增效的需求卻最為迫切，而受制于經營者的理念、資金實力、人才以及裝備水平等因素，單單是達到“制造自動化”就難度極大。然而，從制造自動化向智能制造發展，中間還要經過“兩化（信息化與工業化）融合”階段，最終目標是融合信息技術、網絡技術、傳感器技術、工業軟件技術、人工智能技術等新技術、新方法的“智能制造”階段。這對鍛造行業企業而言，可謂任重道遠。我們先從提升企業盈利能力談起，制造企業盈利的數學模型如圖1 所示，該模型可簡化為：企業盈利=產品價格－交易成本。在一個公平的完全競爭的市場環境下，產品的價格是由交易雙方確定的。買方購買某一產品（服務）的原因，一是緣于其對該商品獲取的欲望，二是基于自身的支付能力。賣方則是依據自身的成本以及市場的競爭態勢，決定自身產品的市場價格。因此，產品價格是由市場上所有的供給方與采購方相互博弈而確定的。這是一種社會行為，同時也是不單純依靠某一個企業的主觀行動而大范圍波動的客觀現象。
在同一市場當中，采購的平均價格會在一個區間內上下波動(品牌、功能、服務等的溢價)，總體價位在一定時間范圍內是確定的。但是，不同供應商的成本卻千差萬別：有人是“成本1”，高于市場平均價格，這類參與者很快將被這個市場清除出去；有人是“成本2”，一定時期內可以得到相應的盈利；有人是“成本3”，在市場供需基本平衡的時候，他們樂于與“成本2”的企業共同維護市場價格，并獲得比“成本2”的企業(一般為競爭者)更高的利潤，而當市場競爭環境趨于惡化，他們就有動力也有能力，將市場價格降低到“成本2”以下，將“成本2”的企業也排除出這個市場。所以，提升企業盈利能力，要么需要提高產品價格，要么努力降低成本。努力成為“成本3”的企業，是企業不懈奮斗的目標。在供需關系、市場競爭等外界因素限制下，產品價格不受企業控制，企業盈利依賴于生產成本的降低。考察市場的實際情況，在完全競爭的市場環境下，原材料的價格是公開透明的，能源、運輸等公共服務的價格也是公開透明的，那么企業成本的差異來自哪里呢？答案就是技術和管理。我們可以將技術開發、高效生產等環節視同企業內部交易，則成本差異的根本是企業內部交易成本的差異。優秀的企業通過先進生產技術的研發和科學管理方法，降低內部的交易成本，提高盈利能力。
提升行業綜合競爭力
實際上，鍛造行業實施智能制造的目的是提升整個行業在制造價值鏈中的地位，改變整個行業“傻大笨粗”形象，助力企業實現差異化競爭，而企業通過運營的數字化、網絡化、智能化，增強數據采集、分析、運用能力，提升生產和管理水平，降低交易成本，增加產品競爭力。
大數據與智能制造
大數據的概念
搞智能制造，就離不開大數據。在智能制造的過程中會產生海量數據，這就是所謂的“業務數據化”過程。當系統對這些數據提煉、處理后，我們會發現，這些數據不僅數量龐大，最為關鍵的是呈現出了“多維度性”。比如，我們要求員工填寫工單，采用傳統的手工表單方式，只能得到員工當日完成的產量情況。但是，當我們要求員工使用“點擊軟件”的方式來完成報工時，由于這種報工方式具有時序性，系統在記錄員工產量的同時，記錄了員工點擊鼠標的時間，這個時間可以定義為員工完成工作的時間，于是，這個數據就具有了多維度特性。結合員工領料的動作，我們可以要求員工給來料掃碼，這樣既方便了物料的追溯，同時也可以把這個動作發出的時間作為員工開始工作的時間。因此，在信息化系統的支持下，僅僅通過員工掃碼和點擊報工兩個動作，就可以記錄員工的有效工作時間、產量，完成物料信息追溯，還可以檢查是否有工序遺漏，計算設備的稼動率，等等。在智能制造水平較高的企業，其數據采集水平更高，采集的數據更多，因此大數據的維度更多，可供挖掘的內容也更多。通過對這些數據的分析，可以實時監控企業的運行狀況，發現企業運行中的問題，預測未來企業的資源分布情況，從而為經營者科學決策提供依據。更進一步，智能制造系統可以輔助經營決策，這就是所謂的“數據業務化”過程。
智能制造
智能制造的標準定義是沒有的，上網搜索“智能制造”的含義，有各種各樣的說法，不過說“智能化是制造自動化的發展方向”應該不會有人反對。思考如何實現智能制造并且讓智能制造創造價值這個問題，最終還是要回歸到制造的本質上來，讓生產制造的過程變得透明可視。單純通過購買信息化軟件和自動化設備，是無法實現智能制造的。實際上，智能制造的實現依賴于企業管理水平的提升，比如工作流程的制定、加工過程的精益化、生產現場的標箱化物流等，在管理提升的同時，也必須有軟硬件的投入，包括ERP 軟件、MES 軟件、傳感器、數據采集設備等。⑴產品智能化：產品可追溯、可識別、可定位、可管理。⑶生產智能化：個性化定制、極少量生產、服務型制造以及云制造。⑷服務智能化：高效、準確、及時挖掘、識別并滿足用戶需求。⑸管理智能化：企業內無信息孤島，企業間實時互聯，企業、人、設備、產品實時互聯。這五點要求，是鍛造行業同仁可以參考借鑒的。當然，具體到每家企業，因為企業發展的階段不同、產品結構的不同、市場的不同，其側重點以及對每一個要求的具體內涵的理解是不一樣的。比如，對于“生產智能化”，鍛造行業特別是模鍛行業，一般會采用批量化生產的模式，這個時候“個性化定制、極少量生產”的實施就比較困難，我們提的“生產智能化”，更多的是指工藝的規范性、生產與質量數據(含模具與生產批次對應的管理等)的可追蹤性，內涵會發生變化。
鍛造行業智能制造的實施路徑
鍛造行業智能制造的若干觀點
前面討論了智能制造對鍛造行業的意義，這里我還希望澄清一些觀點。⑶數據采集有成本，需要在及時性、準確性、廉價性之間取平衡，不是采集數據越多越好，采集怎樣的數據是根據企業的需求來規劃的。采集的數據要“有用”，要“能用”，不能分析利用的數據都是“垃圾數據”。生產中大量的正常數據都是垃圾數據，而異常數據才是揭示問題的有效數據。⑷要建立“全員數據采集”的思想。要想方設法讓數據采集的工作融入到員工正常操作的過程中去，這樣才能減輕員工的工作量，提升智能制造水平的工作才能得到他們支持；要想方設法讓數據造假的人成本高企，這樣才能促使員工不去數據造假。
鍛造行業智能制造的實施路徑
在鍛造行業智能制造的實施路徑方面，鑒于行業內企業普遍存在人才與理念的問題，我的建議是要由行業協會牽頭組建咨詢團隊，首先通過對有提升智能制造水平愿望的企業進行評估，充分了解企業在這方面的需求和愿景，再幫助企業進行總體策劃，并策劃好分步實施的路徑，如圖2 所示。不做診斷就搞信息化，這樣的企業既認不清自身的基礎，也不知道要達成怎樣的目標。這樣搞智能制造無異于盲人摸象，而且推進過程中往往沒有管理提升的自覺，失敗的例子很多。
單個信息化軟件的價格雖然也很高，企業也許還能夠承受，但整個智能制造的軟件系統絕對是很大的投資，而且隨著企業的發展，導入的軟件系統會逐步完善。如果沒有總體規劃，各種軟件各行其是，協同效應就會大打折扣，且為了進行數據交換，要開發各種數據接口，耗時耗力，系統容易處在不穩定狀態。所以“總體規劃、分步實施”的方法，就能有效避免上述問題，比如圖3 所示案例，規劃中確定了使用ESB 數據池軟件，作為今后整個系統的數據交換平臺，先期使用MES作為生產執行管理平臺，所有的排產和報工數據由其提供；ERP 作為財務管控平臺，負責訂單的接收和發布，進行各種結算。這樣其他軟件暫時可以不上，而ERP和MES 的物料編碼規則必須先行確立，數據接口也可大幅度簡化。
鍛造企業智能制造能力成熟度評估
企業價值鏈能夠在本質上反映出企業各種能力因素，因此，定量構建出企業價值鏈，按照企業的核心業務流程分解企業交易成本，可以定量分析企業價值鏈構成。基于價值鏈的鍛造企業智能制造能力成熟度評估方法是：⑴建立待評估企業的人員組織架構、管理業務流程、年度交易成本。⑵根據企業的人員、技術、資源、制造等能力要素，分類計算年度交易成本。
⑶根據企業類型、發展目標，制定不同的評價指標集合以及權重分配方法。⑷基于智能制造能力成熟度模型，制定適合本企業的成熟度評價指標。⑸由評估企業的愿景和長期發展規劃，研究智能制造能力提升需求和解決方案。
結束語
從宏觀上看，中美貿易戰和新冠疫情的發展，實際上形成了對中國制造業的擠出效應，一些行業和龍頭企業已著手或正在計劃將供應鏈外移。而供應鏈外移，首當其沖的是那些海外具備產能的產品，從前敗給中國企業要么是價格上沒有優勢，要么是質量上還有差距，但在現在的經濟環境下，這些因素都不得不讓位于經濟上的“民粹”主義。微觀到各個企業，應對的方式當然是因企而異，沒有一成不變的方案，但可以考慮的原則是“在哪里銷售，在哪里生產；在哪里生產，在哪里采購”，據此進行企業戰略布局。要看到在一定的領域中“逆全球化”會形成趨勢，同時會產生“新全球化”趨勢。“逆全球化”趨勢中做好“國產高品質替代”這個課題，一方面市場足夠大，另一方面也為“新全球化”做好準備。我個人理解，要讓高科技產品低成本生產，研發和生產資源的全球配置就不可避免(手機行業和電腦行業的普及和擴張就是很好的例子)，而低端制造的門檻都很低，我們所具有的成本優勢，很容易被關稅成本所抵消；唯有高端制造，才有可能用技術門檻、投資門檻、人才門檻、管理門檻和成本優勢，將主動權抓在自己手里。今天，我們所討論的智能制造課題，就是高端制造的有機組成部分，也是先進企業進行差異化競爭的有力武器，相信實施效果也能從企業盈利能力中體現出來。
