解讀未來製造:中國「智能工廠」之路如何走?

  在剛剛結束的全國兩會上,政府工作報告提出要實施「中國製造2025」,堅持創新驅動、智能轉型、強化基礎、綠色發展,加快從製造大國轉向製造強國。而羊年春節前,在佛山市委全會、市兩會上,如何以工業4.0推動佛山製造智能化升級也成為熱議話題。

  下一步「中國製造2025」的重點在哪裡?在製造智能化浪潮中如何彎道超車?近日,記者就此話題採訪了全國智能製造領域的權威專家,全方位解讀中國智造未來的升級路徑。

1工業4.0實質是製造智能化 

   隨著中國製造邁向智能升級,由德國提出的工業4.0概念在國內備受矚目。國家「863」計劃先進位造技術領域製造服務技術主題專家組組長、中國航天科技集團總工程師楊海成認為,實際上,德國工業4.0與美國工業技術戰略、「中國製造2025」,三者在核心本質上相差無幾,即是利用信息、網路和智能化改造製造業,無論是美國的再工業化,還是德國的工業4.0,都是構建一個全新的智能製造體系,未來關鍵在於誰能領跑。

  「很多發達國家並未像中國這樣熱捧工業4.0。去年我到美國,專門問詢許多美國同行,他們甚至不知何為工業4.0。」中科院複雜系統管理與控制國家重點實驗室主任王飛躍表示。面對國內的工業4.0熱潮,他保持更加冷靜的思考,認為德國工業4.0如同一隻lv包,其實是德國人為自己在全球製造業領域樹立的品牌,更像是一種自我推廣的宣傳標籤。

  北汽福田汽車生產力研究專家、特級總工程師任起龍根據自己的親身經歷,認為即使在德國,目前也還有一些企業的某些關鍵工序停留在1.0至2.0之間。例如,全球最大工程機械用關鍵零部件公司凱奧集團,其液壓件鑄件清砂工序,還是由很年長的工人慢悠悠手工進行。面對德國提出的工業4.0概念,楊海成認為中國要向德國學習,其實大家差不多在一個起跑線上,不用盲目跟風,追趕概念。

2「網腦」支撐未來製造業

  當全球製造業都將目光轉向智能升級,製造業的未來究竟會走向何方?楊海成認為,物聯網形成萬物互聯的狀態,人與物、物與物之間的聯繫更緊密。因此,網路所形成的空間正在與幾百年來製造業的物理空間進行互聯。這意味著人類開始進入到一個以信息技術為支撐的智慧化時代。

  「過去用實體大腦思考,現在則用技術支撐的知識大腦進行思考。」楊海成認為,無所不在的數據、知識和計算將聚合成一個虛擬的「網腦」支撐未來製造業的發展。「網腦」對傳統工業流程的改造已經顯現。中國航空綜合技術研究所副總工程師寧振波舉例,在飛機製造中,已經可以通過模擬技術和虛擬系統模擬飛機在各種環境下的飛行。通過大數據計算,調試飛機性能,避免實際模擬帶來的耗損,極大提升飛機製造的效率和精準度。

  楊海成表示,未來製造業將呈現出幾大趨勢,包括工業產品的智慧化、集智眾包研發模式成為主流,基於工業大數據和網路的製造業服務興起,3d列印引領個性化製造,雲服務推動製造業服務化。

3建設行業大數據云服務

  「隨著互聯網與工業融合創新,工業互聯網時代的到來,工業大數據集成應用將成為工業互聯網應用的核心。」同濟大學電子與信息工程學院教授喬非表示,未來製造的產品,不只要有功能,還要通過處理數據挖掘價值。大數據本身不重要,信息量和創造價值的過程才是真正重要的。

  喬非稱,以工業數據的採集與解析、工業大數據的分析和可視化、工業大數據的安全管理為代表的三大工業大數據應用將成為未來驅動製造業發展的重要動力。而處在不同發展階段的企業,發展工業大數據時的發力點也不同。例如,骨幹企業在利用工業大數據時,應著力建設大數據應用系統,在工業生產經營過程中應用大數據技術,提升生產製造、供應鏈管理、產品營銷及服務等環節的智能決策水平和經營效率。

  而中小企業則可重點建設第三方平台,面向中小製造企業提供精準營銷、互聯網金融等生產性服務,突出大數據的第三方專業化商業服務,為中小企業提供工業大數據云服務。喬非建議:「要形成行業大數據平台,促進信息共享和數據開放,實現產品、市場和經濟運行的動態監控、預測預警,提高行業管理、決策與服務水平。政府也應參與行業大數據云平台建設,服務行業指導和科學決策。」

4智慧工廠建設要分步走

  德國工業4.0的核心是構建智慧工廠,這也是智能製造未來發展的載體,參與中國製造2025規劃編撰的機械科學研究總院原副院長屈賢明表示,發展智能工廠不能盲目跟風,也不可能一蹴而就。

  他提出,中國要結合自身國情分階段、循序漸進地推進智能工廠建設。第一階段到2020年,首先是要打好基礎,制定智能工廠標準、突破核心基礎部件並實現產業化、實現關鍵製造裝備和生產線的數字化和智能化,做好智能工廠初級階段即以智能製造裝備為基礎的數字化工廠的試點示範。

  第二階段則是到2025年,可以在重點行業、重點企業推廣建設初級階段的數字化工廠,並爭取建成幾家真正意義上的智能工廠。第三階段到2030年,智能工廠在重點大型企業及「專、精、特」企業推廣。

  「在近三年就可選擇30家企業進行智能工廠初級階段——數字化工廠的試點示範。」屈賢明認為,當前最緊迫的任務是要建立跨領域、跨行業、跨部門的智能工廠綜合標準化體系,制定一批當前急需的基礎標準和技術標準,保證各廠家設備的通用性。與此同時,還要實現製造裝備和物流裝備的數字化自動化,並逐漸實現智能化。

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