2026年初,全球制造业正经历一场由技术重构引发的深层变革。据工信部最新数据显示,截至2025年底,我国规模以上工业企业数字化研发设计工具普及率达82.3%,关键工序数控化率达到63.7%,较2020年分别提升14.6和12.9个百分点。在这一背景下,生产系统的演进已不再局限于单一设备或流程的自动化升级,而是迈向全域协同、实时响应与自适应优化的新阶段。以长三角某高端装备制造企业为例,其通过部署一体化生产管理系统,实现订单交付周期缩短37%、设备综合效率(OEE)提升21%。这背后折射出的是生产系统正在从‘功能模块堆砌’向‘价值流闭环’跃迁的趋势。当前,AI驱动的预测性调度、基于低代码平台的敏捷系统构建、以及面向多品种小批量的柔性产线配置,已成为行业突破瓶颈的核心路径。
🚀 智能决策:AI深度嵌入生产排程与资源调度
传统生产排程依赖人工经验与静态规则,在面对订单波动大、工艺复杂度高、供应链不确定性增强的现实场景时,往往出现响应滞后、资源错配等问题。而随着机器学习算法与工业大数据的融合,AI驱动的动态排程系统正成为破解这一难题的关键。例如,某汽车零部件制造商引入基于强化学习的排产模型后,月度产能利用率从74%提升至89%,紧急插单处理时间由平均8小时压缩至1.5小时。
该趋势的核心在于将生产系统中的设备状态、物料库存、人员技能、质量反馈等多维数据进行实时整合,并通过AI模型生成最优排程方案。不同于传统的MRP或APS系统仅考虑时间与资源约束,新一代智能调度系统还能预测潜在瓶颈,主动调整工序顺序,甚至联动采购与物流环节提前预警。如西门子在成都的数字化工厂中,其AI调度引擎每15分钟重新计算一次全厂作业计划,确保在突发停机或来料延迟情况下仍能维持整体效率最优。
值得注意的是,AI模型的落地并非一蹴而就。企业在实施过程中普遍面临数据质量差、业务逻辑不透明、IT与OT系统割裂等挑战。某家电龙头企业曾尝试自建AI排程系统,因缺乏对现场异常处理机制的建模,导致上线三个月内频繁出现“理论可行、实际难执行”的情况,最终项目搁置。因此,成功的AI集成需建立在清晰的业务规则沉淀与高质量数据治理基础之上。
- 核心趋势点一:AI从辅助分析转向主动决策控制,实现从“人定规则、系统执行”到“系统学习、人监督优化”的范式转变;
- 核心趋势点二:排程系统与MES、ERP、SCM深度耦合,形成端到端的动态响应能力;
- 核心趋势点三:边缘智能兴起,部分推理任务下放到车间层级,降低通信延迟,提升实时性。
为有效推进AI在生产调度中的应用,企业应采取分阶段落地策略。首先,建议从典型产线或产品族切入,构建最小可行模型(MVP),验证算法有效性与业务适配度。其次,需强化数据采集体系建设,尤其是设备运行日志、工单流转记录、质检结果等高频数据的标准化接入。最后,选择具备开放接口与可解释性能力的平台工具,避免陷入“黑箱”困境。
- 梳理现有排程规则与异常处理流程,形成可量化的评估指标体系;
- 联合IT、生产、工艺部门组建跨职能团队,明确AI系统的责任边界与干预机制;
- 优先选用支持拖拽式建模与可视化调优的低代码AI平台,如搭贝零代码平台提供的 生产工单系统(工序) ,可在无需编码的前提下快速搭建包含AI预测模块的工单管理原型;
- 设定A/B测试机制,对比AI推荐方案与人工决策的实际绩效差异;
- 逐步扩展应用场景,由单一车间推广至多基地协同排程。
值得关注的是,低代码平台在此类项目中展现出独特优势。以搭贝为例,其内置的规则引擎与外部AI服务对接能力,允许用户通过图形化界面配置条件触发逻辑,并直接调用云端训练好的排程模型返回建议结果。某医疗器械生产企业利用该方式,在两周内完成试点产线的智能调度系统部署,相较传统开发模式节省约60%实施周期。
📊 数据贯通:打破信息孤岛构建统一生产中枢
尽管多数企业已完成ERP、MES、WMS等系统的初步建设,但系统间的数据壁垒依然严重。调查显示,超过65%的制造企业仍依赖Excel手工汇总日报表,数据延迟普遍在4小时以上。这种“系统林立、数据割裂”的现状,导致管理层难以获取真实、及时的运营视图,更无法支撑精细化决策。在此背景下,构建统一的数据中枢成为提升生产系统整体效能的基础工程。
领先企业正通过建立企业级数据湖或工业互联网平台,实现从设备层到管理层的数据拉通。例如,三一重工通过根云平台汇聚全球数十万台工程机械的运行数据,并反向优化国内生产基地的备件供应策略,使库存周转率提升28%。另一案例来自某新能源电池制造商,其通过打通MES与实验室信息管理系统(LIMS),实现了电芯性能参数与生产工艺参数的关联分析,缺陷溯源时间由原来的3天缩短至2小时。
| 系统类型 | 常见数据痛点 | 典型解决方案 |
|---|---|---|
| ERP | 订单变更不同步、成本核算滞后 | 与MES双向同步工单状态 |
| MES | 工序进度不透明、报工延迟 | 集成扫码终端与PLC数据采集 |
| WMS | 库存账实不符、缺料预警不准 | 与SRM共享供应商到货计划 |
| QMS | 质量问题追溯难、改进措施落地慢 | 与生产批次绑定缺陷记录 |
实现数据贯通的关键不仅在于技术架构,更在于组织机制的配套改革。许多企业在推进过程中忽视了“谁负责数据录入、谁有权修改、如何保证一致性”等治理问题,导致系统集成后反而引发更多争议。因此,必须建立跨部门的数据责任制,并制定统一的数据标准与主数据管理体系。
- 核心趋势点一:数据主权意识觉醒,企业开始设立专职的“数据治理官”角色,统筹数据资产运营;
- 核心趋势点二:实时数据流取代批量导入,Kafka、MQTT等消息中间件在工厂网络中广泛应用;
- 核心趋势点三:语义层建设加速,通过统一指标定义消除部门间理解偏差,如“良率”不再有多个计算口径。
针对中小企业资源有限的特点,建议采用轻量化、模块化的集成路径。与其一次性投入巨资建设复杂平台,不如聚焦高频刚需场景先行打通。例如,先实现销售订单到生产计划的自动下发,再逐步扩展至物料齐套检查、完工入库反馈等环节。
- 识别3-5个最影响交付与成本的核心业务流,绘制端到端数据地图;
- 选择支持API集成与数据映射的低代码平台作为连接器,如搭贝提供的 生产进销存系统 ,可快速对接主流财务与仓储软件;
- 设置数据质量监控看板,对关键字段的完整性、准确性进行每日巡检;
- 推动基层员工参与数据校准,建立“录入即责任”的文化氛围;
- 定期开展数据应用工作坊,让一线管理者看到数据价值,激发自主使用意愿。
实践表明,低代码平台在解决“最后一公里”集成问题上具有显著优势。某食品加工企业原使用独立的进销存与生产管理系统,每月盘点耗时长达一周。通过在搭贝平台上搭建一个中间数据桥接应用,仅用10天即实现两系统库存数据自动同步,误差率从8.3%降至0.5%以下。此类案例说明,灵活的工具组合比庞大的单一系统更能适应现实复杂性。
🔮 柔性制造:应对多品种小批量的系统重构
随着消费者个性化需求上升与市场竞争加剧,大批量标准化生产模式正逐步让位于“多品种、小批量、快切换”的新型制造范式。麦肯锡研究报告指出,到2026年,全球近60%的离散制造企业将面临订单碎片化挑战,平均订单规模预计下降40%以上。这对传统刚性生产线提出严峻考验,也催生了柔性生产系统的全面升级。
柔性制造不仅是设备层面的快速换模(SMED)或机器人换线,更涉及整个生产系统的组织逻辑重构。其本质是通过模块化设计、可配置流程与弹性资源调度,实现对多样化需求的高效响应。例如,海尔佛山滚筒洗衣机互联工厂采用模块化装配单元,同一条产线可在2小时内完成从标准机型到定制机型的切换,支持上千种配置组合。
支撑这一转变的技术要素包括:可编程逻辑控制器(PLC)的通用化配置、MES系统的工艺模板管理、AGV的动态路径规划,以及人员技能的多岗位兼容。然而,真正的瓶颈往往不在硬件,而在软件系统的灵活性。许多企业虽具备先进设备,却因信息系统无法快速适配新产品工艺路线而丧失响应速度。
- 核心趋势点一:产品生命周期管理系统(PLM)与MES深度集成,实现BOM与工艺路线的一键下发;
- 核心趋势点二:生产系统支持“按单配置”(CTO)模式,允许客户在一定范围内自由选配功能模块;
- 核心趋势点三:数字孪生技术用于虚拟调试,在物理产线改造前完成流程仿真与风险预判。
面对柔性化转型压力,企业需重新审视其生产系统的可配置能力。首要任务是梳理现有产品族的共性与差异点,建立标准化的工艺模块库。其次,应评估现有信息系统是否支持动态工艺路线加载与资源匹配计算。对于中小制造企业而言,完全自研柔性系统成本过高,借助成熟平台快速构建成为务实之选。
- 对近三年订单进行聚类分析,识别高频共现的产品特征组合;
- 设计最小可变单元(Minimum Viable Configuration),作为系统配置的基础粒度;
- 选用支持可视化流程建模的低代码平台,如搭贝推出的 生产进销存(离散制造) ,可根据不同产品类型灵活定义出入库规则与生产流程;
- 建立快速试错机制,允许新配置在虚拟环境中先行验证;
- 培训复合型操作员,配合柔性系统实现“一人多岗、一机多能”。
值得一提的是,搭贝平台在支持离散制造柔性化方面已有多个成功案例。某定制家具企业原需为每个新客户单独开发生产流程,平均耗时5个工作日。引入搭贝系统后,通过预设板材类型、五金配件、涂装工艺等参数维度,销售人员可在订单录入时即时生成对应生产指令,系统自动分配至合适产线,整体准备时间缩短至2小时内。这种“配置即生成”的能力,正是未来生产系统竞争力的核心体现。
平台化思维:从项目交付到持续迭代的能力跃迁
过去十年,企业信息化多以“项目制”推进,每个系统建设都是一次性工程,上线即告结束。然而,面对市场环境的快速变化,这种模式已难以为继。越来越多的企业意识到,生产系统的价值不再体现在“是否建成”,而在于“能否持续进化”。由此,平台化思维逐渐取代传统项目思维,成为指导数字化建设的新范式。
平台化强调可扩展性、组件复用与快速迭代能力。它要求系统架构具备松耦合特性,允许局部更新而不影响整体运行;同时提供丰富的开发接口与低门槛的定制工具,使业务人员也能参与系统优化。例如,博世苏州工厂建立内部“应用商店”,各车间可根据自身需求下载并配置标准化应用模块,如设备点检、质量巡检、能耗监控等,极大提升了基层创新活力。
该趋势的背后,是企业对“数字化敏捷性”的迫切需求。据德勤调研,2025年制造业数字化项目的平均迭代周期已缩短至4.2个月,较2020年的11.3个月大幅压缩。这意味着企业必须具备快速响应业务变化的技术能力,而低代码平台恰好为此提供了理想载体。
安全与合规:智能化进程中的底线保障
随着生产系统日益智能化与网络化,网络安全与数据合规风险同步放大。2025年某知名汽车零部件厂商因MES系统遭勒索攻击,导致三条主力产线停产超过72小时,直接损失超亿元。此类事件警示我们,在追求效率提升的同时,绝不能忽视系统的韧性与安全性。
当前,等保2.0、ISO 27001、GDPR等法规对工业数据管理提出更高要求。企业需在系统设计初期即融入安全基因,而非事后补救。具体措施包括:实施最小权限原则、建立操作审计日志、部署工业防火墙与入侵检测系统,并定期开展红蓝对抗演练。
特别地,低代码平台因其易用性也可能带来新的风险点——非专业人员随意创建应用可能导致数据泄露或流程混乱。因此,平台必须配备完善的权限管理体系与审批发布流程,确保“敏捷”与“可控”并重。