“我不要卖你给我的东西，你们觉得好卖，但我这里根本卖不动。有没有纯色系的产品?”

“有，在工厂，但需要1个月或更久才能交货。”

“等到那时纯色系都过气了。能不能我订什么，你们很快就给我什么，而不是把你们认为好的卖给我。”

这是2015年前后，经销商与美的之间的一场尴尬的对话。对此，美的CEO方洪波反复强调说：“在移动互联网时代，家电产业里那些传统的经验、方式和方法都已失效。”

智能制造是无可争议的方向，生产端的数字化转型成为制造企业必须迈过去的坎。

生产数字化不仅仅是对生产业务的科学决策、智能设计、合理排产，而是实现工厂内部的数字化装配、加工、维护、绩效管理、质量管理和可持续发展，打通端到端的价值链(主要集中在供应网络、产品开发、规划、交付以及用户的连接性)，实现快速响应用户需求的全流程价值链的变革，实现从规模化生产向个性化生产的转型。

本节我们以典型的制造行业——家电行业企业为例，诠释生产数字化的价值及实现。

海尔的互联工厂创新

2022年3月，郑州海尔热水器互联工厂凭借先进工业4.0技术在产业链全流程的广泛应用成功入选，成为全球第一家热水器行业端到端“灯塔工厂”，这也是海尔集团落地应用的第四个“灯塔工厂”。世界经济论坛(WEF)对此评价称，“面对蓬勃发展的热水器市场，日益增长的高端产品和服务需求，郑州海尔热水器互联工厂作为一家新建工厂，利用大数据、5G边缘计算和超宽带解决方案，与供应商、工厂和用户建立密切联系，订单响应速度加快25%，自2020至2021年初，提高生产效率31%，提高产品质量26%”。

2008年，海尔针对整个企业的产品设计和制造体系进行模块化改造，经历了从模块化到自动化再到黑灯工厂的过程，2018年建成首个海尔中央空调互联工厂，并逐步构建起了以用户体验为中心的互联工厂创新体系。互联工厂是一个贯穿企业全流程的生态系统，它构建了一个用户交互的网络空间，通过工厂的人机料法环全要素、全流程、全产品与用户零距离互联，满足用户最佳体验，最终实现产消合一，为我国企业探索智能制造新模式提供了有益的参照。

海尔的互联工厂有三大特征：

定制：众创定制整合用户碎片化需求，由为库存生产转向为用户创造，用户全流程参与产品的设计制造，由“消费者”变成“创造者”。

互联：体现的是网络化，内外互联、信息互联、虚实互联，与用户实时互联，从研发到制造全流程实时互联，与供应商、物流商实时互联，实现全流程全供应链的整合。

可视：全流程体验可视化，用户实时体验产品创造过程。

海尔基于五大技术体系构建互联工厂，分别是精益标准化体系、模块化体系、柔性化体系、数字化体系和智能化体系。

精益标准化为以机床、热处理设备、机器人、测量测试设备等组成的自动化设备与相关设施，实现生产过程的精确化、标准化执行。

模块化实现从零件变成模块，从模块到通用再到模块的迭代，通过模块化的自由配置组合，满足用户多样化的需求，最终实现产品的平台化;

柔性化与用户的定制相结合，利用自动化设备直接连接用户，将响应速度达到百万分之一秒;

数字化即智能装备互联互通、应用系统无缝集成、数据可视&分析的三维一体的数字化互联互通体系;

智能化是一个双胞胎系统，通过一个虚拟的设计、虚拟的装配，将用户需求转化为产品方案，同时在生产过程中应用新一代信息技术，实现智慧家庭和互联工厂的有机融合，完成用户全生命周期的最佳体验。

生产数字化提升三大能力

基于海尔的实践，我们可以看到，生产数字化能够为家电企业带来三大能力的提升：

第一是大规模定制能力。大规模定制被认为是二十一世纪的生产模式，基于生产数字化，企业能够快速响应用户需求，同时兼顾大规模生产效益的运作战略。将顾客个性化定制生产的柔性与大规模生产的低成本、高效率相结合，寻求两者的高效平衡点。

第二是供应链的韧性。营销手段的花样翻新、及时快捷的物流供应链都基于产品生产环节的快速响应和稳定供应。所有变化都会归结到更高效的机器，更快速的物料流动，依赖一个串联始终、不断变速的供应链系统。生产数字化打通了端到端价值链，将生产端和供应端连接在一起，生产端和供应端的信息能实现双向实时交流，从而使企业从营销到供应，从产品到生产的所有环节都处于高效运营的协同状态，极大提升供应链的反应能力即韧性。

第三是智能化生产的能力。生产数字化转型的过程一般伴随大量数控设备和工业机器人的应用。数控设备使企业能够利用RFID自动实时追踪整个领料、生产、入库流程，及时更新产品信息，从而使生产过程变得可追踪，可控制。工业机器人能够在共享工作空间中与人类进行安全物理交互的人机协作、人工智能、机器学习的趋势更加明显，工业机器人与企业整体数字化转型的结合更加紧密，是生产数字化的重要表现。

生产数字化的场景和实现

数字化时代，随着市场由“以企业为中心”的B2C转变为“以用户为中心”的C2B模式，技术的应用范围向生产核心环节不断拓展，实现生产数字化，推动智能制造，发展新质生产力。生产数字化的应用场景十分丰富，典型场景从数据移动在线化、产销协同、柔性制造、数字孪生、全产线虚拟仿真到数字化仓库作业、预测性维护。

数据移动在线化。数据在线是实现生产数字化的前提和必要条件。通过现场终端一体机和物联网技术(RFID、条码等)的识别反馈，企业可实现生产端数据的实时采集。在海尔，通过互联网、物联网、务联网三网互联和大数据分析等，工厂可基于不同的订单类型和数量组织生产，自动优化调整生产方式。例如海尔胶州空调互联工厂初步布置了12000多个传感器，每天产生的制造大数据超过了4000万条。

产销协同。美的通过推动T+3模式变革，将备货式生产改为用户订单式生产，实现按需生产，以销定产，零售商要什么、要多少，小天鹅就生产什么、生产多少。共分为四个步骤：搜集用户订单，交付工厂(T);工厂采购原料(T+1);生产(T+2);发货上门(T+3)。“T+3”模式下的价值链由接收用户订单、原料备货、工厂生产、发货销售依次递进。通过在终端所呈现出来的用户需求信息来指引上端供应商、工厂生产、流通资源分配，减少货物流转等中间环节，实现产销协同。

柔性制造。互联自动化驱动海尔柔性制造的实现。互联自动化不是简单的机器换人，而是攸关方事先并联交互，实现用户驱动下的设备联动、柔性定制体验。一方面，将设备供应商由单线买卖模式变为设备商集成各攸关方资源，提供整体解决方案并提供设备全生命周期服务。另一方面，将设备由孤立自动化、机器换人模式变为用户需求驱动的互联自动化。

用户下单后，订单送达工厂，工厂随即开始定制所需模块，通过模块化的拼装，可以实现用户对不同功能的选择，并且最大限度缩短产品制造所耗时间，在整个制造过程，用户可以通过各种终端设备实时与设备进行直接对话，获取订单进程，了解定制产品在生产线上的进度和位置。整个流程包括需求、交互、设计、预售、制造、配送、服务等，循环迭代升级，实现从线上用户定制方案，到线下柔性化生产的全定制过程。

数字孪生。工业数字孪生正成为智能制造的核心环节,也是智能化工厂的核心数字底座。它贯穿了制造企业研发、采购、生产、销售、服务等全业务场景,让决策者能实时监控工厂各环节的运作状况,从而快速决策、指导生产。甚至也可以模拟仿真各种决策的业务结果,实现决策和经营的弹性。

在美的集团总部一层的蓝色大屏上，实时显示着最新的生产、设备、品质等数据、工业仿真实现生产制造的产线上实时数字孪生的镜像，可以看到每个订单从接受到物料采购、组织生产、出库、配送的全过程。这些数据同步传送给相关管理人员，让他们无论身处何处，都能全面掌控生产情况并及时对生产中的异常作出处理。

数字化工艺仿真。数字化工艺仿真是智能制造时代企业实现工艺优化的典型应用场景。利用产品的三维数字样机，对产品的装配过程统一建模，能够实现产品从零件、组件装配成产品的整个工艺过程的机器模拟和虚拟仿真;配合参数优化模型,检验不同组参数的合理性及有效性;结合机器学习与员工经验,识别重要参数及参数间的最优关系;回归到仿真模型中进行反复验证,最终得到最优参数;根据推送的推荐参数,自动实现工艺优化。

智能质检。智能质检利用AI视觉识别技术来模拟人的视觉功能，从客观图像中提取信息，加以理解并进行处理，最终用于实际检测、测量和控制。美的荆州冰箱工厂依托人工智能的自动化质量管理，美的实现了品质控制从分析、预警、管控、预测和决策全面智能化，对199个质量监控点进行实时质量检测，过程不良率降低53%。

预测性维护。预测性维护(PHM)是工业企业设备管理维护的最高阶段。企业基于对所有设备进行统一的数据采集和存储，能够支持工程师对所有设备进行实时可视化透明监控，查看设备的实时数据和历史数据曲线，系统能根据预置的各种规则，发现潜在的故障风险，并在故障发生之前，自动发送预警通知，触发维修作业。

数字化仓库作业。在仓库作业中，最难的点在于拣货和复核。拣货的技术从Pick by paper(按纸质拣货单拣货)、Pick by RF(用无线射频枪拣货)、pick to light(电子标签拣货)、Pick to voice(声音拣货)。海尔应用AR技术使Pick by vision(目光拣货)成为了可能。工作人员带上智能眼镜后，AR技术通过箭头导航到拣选货位，然后准确显示需要拣选的数量。在完成拣选后，工作人员只需要将手在空中一挥，即可确认完成拣货。

实现生产数字化的四大关键

互联工厂是海尔生产数字化转型的方向。不同企业开展生产数字化转型的方向或许各不相同，但必然都要指向实现整个生产环节的自动化、数字化、智能化，形成全价值链端到端互联互通的能力和生态体系。在这个过程中，我们梳理出四大关键点：以用户为中心开展个性化生产;以传感器为纽带实现生产全链路实时在线连接;以数字孪生为基础开展智能化生产控制;以系统融合为支撑建设智能化工厂。

以用户为中心即C2B模开展个性化生产。传统制造业的模式是一个链状模式，出发点以生产企业为中心，从研发、计划、生产、交付，最终把产品送达用户，效率主要体现在大规模、标准化流水线的生产或者是自动化的实现。但是它产生的问题往往是产销难以协同、供应链不协同、库存挤压、产能过剩等等。现在，制造业的发展已经呈现出多品种、小批量、个性化定制生产的趋势，所以需要将传统的链状模式重塑成C2M制造平台模式，将各职能的数据打通、相连，形成一个网络平台，通过数据的共享实现跨职能的无缝连接，以快速推动、响应需求的波动。这种模式以用户为产品设计和生产的核心，甚至让用户主动参与到产品设计过程中，通过数据的收集、积累、透明、打通、利用，打造极致的用户体验，这才是生产的出发点。

以传感器为纽带实现生产全链路在线连接。传统工厂的设备之间、车间之间、工厂之间、产线之间都是孤立运作的，生产过程无法做到可视、可控，无法及时发现问题和进行改进。以传感器为核心的设备物联网，联通起企业信息系统与机床等物理空间的自动化设备，构建车间级的CPS系统，实现人机互联、机物互联、机机互联、人人互联，将生产全过程从线下发展到线上，实现计划调度、生产物流、工艺执行、过程质量、设备管理等生产全过程的自动化、透明化、可视化。

以数字孪生为基础开展智能化生产控制。生产全链路的在线连接意味着企业在线上构建了一个与线下工厂一样的数字孪生工厂，数据能够在线上实现自动实时采集和管理，不同车间、不同工厂之间实现数据共享、准时配送、协同作业。基于数据模型对物理世界的建模，企业能够开展数据挖掘、数据分析和智能推理预测等，对生产全过程进行实时监测、动态预警，实现对工厂的精细化、智能化管控，并将其贯穿到企业运营管理的全生命周期，提升企业建设和运营管理效率。

以系统融合为支撑建设智能化工厂。通过将智能制造系统MES系统(Manufacturing Execution System)与ERP系统(Enterprise Resource Planning，资源计划系统)、PLM系统(Product Lifecycle Management，产品全生命周期管理系统)、工业控制系统、物流管理系统进行融合，将制造、管理、研发、物流等环节紧密地互联互通，整个工厂可以变成一个类似人脑一样的智能系统，实现高品质、高效率、高柔性的订单响应、定制生产、快速交付，打通生产、供应链、销售、物流、财务等价值链全过程，推动工厂的数字化、智能化、可视化、定制化等先进模式的落地。