美国通用电气公司（GE）是世界上最大的提供技术和服务业务的跨国公司。自从托马斯·爱迪生创建了通用电气公司以来，GE在公司多元化发展当中逐步成长为出色的跨国公司。公司业务以电工技术产品为主，产品品种繁多，除生产消费电器、工业电器设备外，还生产各种防务装备，包括宇宙航空仪表、喷气飞机引航导航系统、多弹头弹道导弹系统、雷达和宇宙飞行系统，甚至生产可载原子弹和氢弹头的阿特拉斯火箭、雷神号火箭等。

作为全球大型军工企业智能化发展的领跑者，GE是全球数字工业公司，拥有良好的数字化、智能化基础，致力于创造由软件定义的机器，集互联、响应和预测之智，致力于变革传统工业，并推出智能工厂建设总体方案，用于新工厂建设。2014年，提出适于产品发展需求的“卓越工厂”建设模式；到2016年，已经建成3家智能工厂，并推出相应的软件整体解决方案。

（1）智能工厂建设概况。

2012年，通用电气公司首次提出“工业互联网”理念。该理念是在“工业革命”和“互联网革命”的基础上发展起来的。工业互联网本质上要解决的问题是，提升工业革命带来的无数机器、设施、机群和系统网络（全球工业系统）的运行效率和降低运行成本；解决问题的手段主要依赖于互联网革命中涌现出的先进计算、分析、低成本传感、控制软件和互联网带来的新水准的连接能力。

数字化变革，一般有两种方式，一是智能工厂，另一种是在零部件制造领域应用3D打印技术。2014年，通用电气公司将“工业互联网”和先进制造融合，提出了智能工厂建设——“卓越工厂”建设模式（如图3.1-1所示）；其核心思想是实现全价值链的数字化和智能化，大幅优化制造资源配置，提升制造系统效率。

图3.1-1　通用电气公司“卓越工厂”建设模式

“卓越工厂”从产品的虚拟化设计到模拟制造，把制造环节分解为不同的业务流程和不同的制造流程；通过上下游供应链，去分头制造，再把产品送到综合的工厂去组装；组装产品最后的产品设计反馈回到模拟制造，产品质量信息也可以反馈到产品的虚拟化设计部门，链条实时打通。

“卓越工厂”将GE自己提出的工业互联网的手法在自己工厂内导入，从而提高生产效率。它在工厂设备和工人使用的工具上都安装传感器。同时，在工厂各处，还安装了用于检查工程的数字照相机。通过这种方式获得与制造相关的各种数据，通过分析数据来提高工厂设备的运行效率和工人的工作效率。

按照该模式，2015年2月，通用电气公司在印度建成其全球首家智能工厂，12月，在波兰建成第2家；2016年4月，在美国建成第3家，8月在加拿大建成第4家。这些智能工厂可实现高度柔性生产，根据不同地区需求，在同一厂房内，用相同生产线制造航空发动机、燃气轮机等不同类型产品。2015年年底，通用电气公司根据智能工厂建设经验，推出名为“卓越制造”的智能工厂软件整体解决方案，以Predix云平台为基础，将设计、制造、供应链、销售、服务等环节集成到一个可扩展的智能系统中，实现实时采集、分析、优化数据，实现工厂智能化生产。该方案实施后，可使突发停工期缩短10%～20%，库存降低20%，不同产品转产效率提升20%。(www.daowen.com)

（2）“卓越工厂”的主要特征。

一是可视化。“卓越工厂”内的机器设备都安装了传感器，用于记录制造机械的运行状况。在办公室和工厂的许多地方，放置的大型显示器都能实时反映以这些数据为基础的生产线的运行情况。画面上显示的机器设备的图标按照生产流程顺序进行排列，运行正常的显示为绿色，空转状态的显示为黄色，发生故障停止运行的显示为红色。通过这个画面可以很清楚地看出整个生产线的运行情况。发生的故障问题会用邮件的形式发出警报通知。

二是数据的自动收集。GE在工厂生产线上运行的柴油发动机上安装RFID，可以实时把握各个发动机在各个工序上的实际情况。在组装柴油发动机的工序上，安装有数字照相机。数字照相机对柴油发动机逐一拍照。然后通过图像识别技术监测在柴油发动机上哪些零件已安装，从而把握整个组装工序的进展情况。

三是消除浪费。自动数据可以记录工人从开始到结束的所有行为。根据这些数据，可以发现不必要的作业，从而提高作业的效率。

四是简单化。分解的零部件洗净后，会在表面的显眼处刻印二维码。工人用红外线扫描仪读取二维码后，显示器上会显示作业工序。传统的做法是将标有零部件ID的纸先放在塑料袋里，然后，分别贴在零部件上。工人在计算机上输入ID后，可以制造作业工序。通过使用二维码，这道工序变得十分简单。

五是避免人为错误。这是GE采用的丰田生产方式，即采用数字化的方式来避免工人在生产过程中人为发生的错误。在GE的柴油发动机生产线上，使用了连接大型机器人手臂的专用螺丝钉安装机。该机器上装有15寸液晶显示屏，上面显示16颗螺丝钉的安装步骤。这是为了防止安装螺丝钉工序可能出现的错误。同时，这台机器可以用最合适的扭力来安装螺丝钉。如果扭力轻了，螺丝钉可能在运行中被弹出去；如果扭力重了，螺丝钉可能会折断。因此，使用这台机器，可以防止工人人为发生的生产错误。

六是文化。GE的高管指出，智能工厂的建设，仅在工程层面的改善无法实现变革，成功的秘诀是在工厂内孕育客户第一的文化。GE在智能工厂实践精益创业方法论，而该方法论的原点在于从客户的烦恼和痛点出发解决问题。

（3）小结。

通用电气公司智能工厂通过工业互联网实现大数据、云计算等新一代信息技术与先进制造技术及装备的融合，实现了产品多品种、变批量、跨地域、高效、敏捷生产制造，提高了产品研制生产质量、降低制造成本，代表了智能工厂建设的先进水平，对其他军工企业具有示范意义。