业4.0概念的光环正在减弱，而更多工厂转型升级的真知灼见正在不断地涌现出来。智能制造作为中国制造2025的主攻方向，其中的数字化、网络化和智能化提出了一个可以探索的路径。

工业4.0概念的光环正在减弱，而更多工厂转型升级的真知灼见正在不断地涌现出来。智能制造作为中国制造2025的主攻方向，其中的数字化、网络化和智能化提出了一个可以探索的路径。对于中国的制造企业迎来了不可避免的制造模式的范式转型，即智能制造，对于企业而言，则面临的是一条一条具体的生产线。如何从生产线出发，找到智能制造的发展路线，是一个非常迫切的问题。

智造单元，正是智能制造最为落地的抓手。它像一根红线，在一个复杂的局面中，牵引着智能制造走向破局之点。它是一个最小的数字化工厂，提供了一个完整的多品种小批量的解决方案。

智造单元，把复杂系统变简洁

智能制造是一个复杂的系统，这决定了它需要从一个整体论来考量。它在企业内部是一个混合状态，企业局部也可以有智能制造，而不必一定要等到整体上全部实现——这是一个交互渗透的过程。而在局部实现智能制造，如果从企业内部生产实践来看，最为可行的基础上是，需要从最小的智能制造单元开始，拓展到一条条数字化产线，再到局部相互连接的系统，最后构建出巨系统。

图1：智能制造的系统集成

这里的最小智能制造单元，就是需要构建的“智造单元”。智造单元是从工厂车间的基本运营出发，从资源轴、 管理轴和执行轴这三个角度，把一组能力相近的加工设备和辅助设备进行模块组合，并通过软件连接，实现多功能模块的集成化，链接企业资源管理与研发等管理软件形成企业的一体化系统，具备多品种少批量产品的生产能力输出的组织模块。作为智能制造实现的最小单元，可以实现数字工厂所需要的设备自动化、管理信息化、人员高效化。因此制造单元的基本特征，可以总结为“软硬一体，三轴三化”，也就是“设备模块成一体，三轴视角车间挂；软件连接数据通，数字工厂靠三化”。

三轴视角，扎根车间

智造单元是扎根于工厂尤其是车间级而自然生长的希望之花。智能制造最为重要的问题，都需要回到现场去解决。而智造单元的“三轴”，就是围绕现场要素，从三个方向进行管理：资源轴向，内向管理轴向和工作执行轴向，见图2。

图2： 智造单元的三维视图

资源轴上，主要是对人员、流程、产品、设备的管理。资源可以是任何活动的对象，也可以是执行这些活动的前瞻主题。特别值得注意的是，员工是宝贵的资产。工厂工人在物理世界生产产品，不管职务是不是管理者，都会做决定并给其他人下达指示。

而管理轴则是质量、成本、交期、安全，是生产过程中核心输出的要素管控与运维。

而在执行轴PDCA，则是标准的戴明环，也就是计划（Plan）、执行（Do）、检查（Check）、纠正（Action）。

这三个视图，综合地表达了智能制造的价值创造，其实是人类和各种设备活动的过程与结果的综合表达。

这种方式与日本旨在解决智能制造的工业价值链促进会IVI的理念完全一致。日本IVI在 2016年12月提出了“工业价值链参考架构”，旨在推动“数字工厂”的实现，见图3。

图3：IVRA工业价值链的三维图

这个三维图，把智造单元的三个轴向定义诠释得很清楚，真实地反映了工厂的现场活动，完全是从车间的视角，考虑企业的实际运营。只不过IVRA强调环境的管理，而智造单元则采用了安全的方向。

在明确了工厂现场的三大主轴之后，智能制造的建设路径就浮出水面。通过智造单元的组合，整个数字工厂的建设，就可以通过模块化、分区化的方式，进行自由的升级组合，从而大大提高数字工厂的建设效率。

图4：智能制造的建设路径

软硬一体，走向三化

从硬件而言，一直在向着单元化、模块化、集成化的方向发展；而信息化则从自上而下的方向开始下沉。这使得当IT与OT相互结合的时代，正在成为工厂级最为期望的局面。