国内外“智能制造”发展之路

文章来源:MM《现代制造》 发布时间:2017-05-26
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IA-Beijing国际工业智能及自动化展期间,MM现代制造举办了“智能方案·集成价值”自动化行业应用研讨会,其中,中国自动化学会专家咨询工作委员会主任委员孙柏林的发言吸引了诸多观众。

IA-Beijing国际工业智能及自动化展期间,MM现代制造举办了“智能方案·集成价值”自动化行业应用研讨会,其中,中国自动化学会专家咨询工作委员会主任委员孙柏林的发言吸引了诸多观众。孙柏林围绕智能制造话题展开,阐述了国内外“智能制造”的发展之路。

中国自动化学会专家询问工作委员会  孙柏林

中国自动化学会专家询问工作委员会  孙柏林

智能制造技术是指利用计算机综合应用人工智能技术(如人工神经网络、深度学习、遗传算法等)、智能制造机器、代理(agent)技术、材料技术、现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、并行工程、生命科学和系统工程理论与方法,在国际标准化和互换性的基础上,使整个企业制造系统中的各个子系统分别智能化,并使制造系统形成由网络集成的、高度自动化的一种制造系统。由于智能制造模式突出了知识在制造活动中的价值地位,而知识经济又是继工业经济后的主体经济形式,所以智能制造就成为影响未来经济发展过程的制造业的重要生产模式。总体而言网络化是基础,数字化是手段,而智能化则是目标。

互联网、新能源、新材料等技术融合形成一个巨大的产业能力和市场,将整个工业生产体系跃升到一个新的水平,有力地推动着一场新的工业革命。信息技术、新能源、新材料、生物技术等重要领域和前沿方向的革命性突破和交叉融合,正在引发新一轮产业变革,将对全球制造业产生颠覆性的影响,并改变全球制造业的发展格局。

“智能方案·集成价值”自动化行业应用研讨会现场

为应对这一重大变革,占领智能制造的最高峰,世界制造强国都在争相布局智能制造。从德国的“工业4.0”、美国的“先进制造伙伴战略”到英国的“高价值战略”,全球主要制造业大国均在积极推动制造业转型升级,而智能制造则是主要推动力。

美国自2013年开始发布了多项人工智能计划,2016年,更是加紧了对人工智能的开发,发布了多项战略规划。尤其值得关注的是,2016年10月美国国家科技委连续发布了两个重要战略文件《为人工智能的未来做好准备》和《国家人工智能研究与发展战略规划》,将人工智能上升到了国家战略层面,为美国人工智能的发展制定了宏伟计划和发展蓝图。

目前,德国已经进入以现代信息技术为标志的第四次工业革命(工业4.0)时代。 工业4.0的突出特点是“互联网+智能制造”,即充分利用互联网技术、数据库技术、嵌入式技术、无线传感器网络、机器学习等多种技术融合实现制造业智能化、远程化测控。

工业4.0 为我们展现了一幅全新的工业蓝图:在一个智能、网络化的世界里,人、设备与产品实现了实时连通、相互识别和有效交流,从而构建一个高度灵活的个性化和数字化的智能制造模式。德国以“工业4.0” 打造着德国制造业的新名片。德国的制造战略重点侧重利用信息通信技术与网络空间虚拟系统(CPS,信息物理系统) 相结合的手段,将制造业向智能化转型。

制造业在欧洲占据着重要地位,欧盟于2010年6月正式通过了未来十年的发展蓝图——《欧洲2020:智能、可持续与包容性的增长战略》,提出要实现智能化的经济增长,重点发展信息、节能、新能源和以智能为代表的先进制造,并提出将实施七大配套旗舰计划以实现战略目标,其中就包括与智能制造领域直接相关的旗舰计划——“全球化时代的工业政策。此后,2012年和2014年,欧委会又分别出台《未来经济复苏与增长建设一个更强的欧洲工业》、《为了欧洲的工业复兴》两个政策文件,对于2010年的工业政策进行进一步调整。除此之外,欧盟积极推动智能制造领域的研发活动。作为欧盟资助欧洲研究的主要途径,欧盟第七框架计划资助了多个智能制造相关项目。其中,最主要的当属“未来工厂”行动计划。

作为智能制造最早发起国之一,日本非常重视技术的自主创新,以科学技术立国。2007年,日本审议并开始实施“创新25 战略”。在经历了看上略微有些混乱的应对工业4.0的各种政策之后,包括物联网、包括机器人,日本产业界终于在智能制造找到了自己的位置。随着日本工业价值链参考框架IVRA (Industrial Value Chain Reference Architecture)的正式发布,标志着日本智能制造策略,正式完成里程碑的落地。IVRA是日本智能制造独有的顶层框架,相当于美国工业互联网联盟的参考框架IIRA,和德国工业4.0参考框架RAMI 4.0,这是编织了日本制造优势的智能工厂得以互联互通的基本模式。而工业价值链计划IVI,赫然成为“通过民间引领制造业”的重要抓手。事实上,IVI正在成为日本智能制造的核心布局。

发展智能制造是我国应对未来新一轮科技革命、产业变革的一个前瞻性任务,但实现这个目标,单靠企业的力量是做不到的。或者说,并不完全是市场经济能推动的,而需要政府提供支持——政府要发现并解决那些关键的基础性的问题。第一个就是智能化零部件的国产化,目前国内机器人厂商生产的机器人产品中的很多核心零部件,如减速器等,大部分来自国外进口,因此解决智能化零部件国产化这一问题十分关键。

另一个重要问题是建立工业互联网。它是支撑智能制造的关键综合信息基础设施,是将机器、人、控制系统与信息系统有效连接的网络信息系统,通过对工业数据的全面深度感知、实时动态传输与高级建模分析,形成智能决策与控制,驱动制造业的智能化发展。

工业和信息化部、财政部,根据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》、《中国制造2025》和《国务院关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》,联合制定了《智能制造发展规划(2016-2020年)》。其作为指导“十三五”时期全国智能制造发展的纲领性文件,明确了“十三五”期间我国智能制造发展的指导思想、目标和重点任务。

智能制造将成为实施《中国制造2025》的重要抓手,必将对加快推动我国经济发展保持中高速、产业迈向中高端起到关键推动作用。智能制造是新一轮工业革命的核心。要实现“中国制造2025”,完成从制造大国向制造强国的转变,智能制造将是主攻方向。

《智能制造发展规划(2016-2020年)》的提出,是我国智能制造领域的一场及时雨,突出体现了政府的引导性,不仅让很多蜂拥而至的智能制造从业者看清了前进的方向,同时也为我国整个智能制造发展理清了脉络。

智能制造日益成为未来制造业发展的重要趋势和核心内容。推进智能制造发展,也是制造业发展的重要趋势,是促进工业向中高端迈进的重要举措,也是新常态下打造新的国际竞争优势的必然选择。新一代信息技术和工业融合发展呈现新趋势,智能制造日益成为未来制造业发展的重大趋势和核心内容。中国同时具备庞大内需和科技实力,推动结合人工智能、大数据、互联网的制造业革新是中国制造业发展的大方向。

以新一代信息技术为基础,以“互联网+”制造为趋势的新工业革命是中国制造摆脱“双向挤压”的战略机遇;以智能制造为主攻方向的信息化和工业化的深度融合,是中国工业经济“弯道超车”的最佳路径。

智能制造时代即将来临,全球制造业生态将被重构,各国正在加紧部署新的制造业发展战略。立足国情与我国制造业发展的实际,务实推进智能制造发展,实现由制造大国向强国迈进的“制造中国梦”,是极具历史意义和实践价值的重大课题。 智能制造愿景美好,但实现愿景是一条艰苦的转型之路,与美国、德国、日本等世界先进制造大国相比,中国公司的智能制造之路必定会有大的不同。最后,孙柏林表示:“装备制造业的发展战略转型任重道远,提效增质的重任在肩,改革重塑时不我待。”

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