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智能制造对策:互联网+数据为驱动

2016-05-24 11:25
蓝林笑生
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   2015年,国务院印发《中国制造2025》,部署全面推进实施制造强国战略,其中将智能制造作为主攻方向。国家工信部对智能制造的定义如下:智能制造是基于新一代信息技术,贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节,具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。上述定义明确了智能制造的概念包含“过程、系统、模式”三个层次,以“信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行”为功能特征,通过网络互联打通端到端数据流,从关键制造环节和工厂两个层面实现智能化,从而在绿色发展的基础上,从速度、质量、成本三个方面提升制造业核心竞争力。智能制造的总体框架如右图所示。

  智能制造代表着未来先进制造业的发展方向,已受到国内外广泛重视,多国政府均将此列入国家发展计划,大力推动实施,其中以美国工业互联网和德国工业4.0最为代表。德国实施工业4.0战略,美国推动工业互联网概念,二者基本理念相近,都是将虚拟网络与实体连接,是对工业未来发展方向和发展模式的探索。工业4.0旨在推进生产或服务模式由集中式控制向分散式增强型控制转变,帮助实现高度灵活的个性化和数字化生产或服务。工业互联网更加注重软件、网络和大数据,目的是实现通信、控制和计算的集合,二者在应用范围、强调重点和实现方式等方面存在一定差异。

  当前,我国制造业尚处于机械化、电气化、自动化、信息化并存发展阶段,整体来看,我国尚未实现工业化(尚处于前工业2.0时代),对多数企业而言,处于由工业2.0向工业3.0过渡阶段,离全面数字化还有很长的距离。一是我国工业基础落后。高端传感器、重要操作系统和数字化基础的智能化水平还有待提高,数控机床、机器人控制系统等智能制造装备需进一步向中高端迈进,关键基础材料、核心基础零部件(元器件)、先进制造工艺、产业技术基础等“四基”领域有待提升,宽带网络、集成软件、感知和通信系统等智能制造基础设施有待建设,互联网与工业的融合发展还有很大空间。二是我国制造业自动化水平存在区域、行业间、行业内部的多层次不均衡。如航空、航天、钢铁、石化、机床、汽车、集成电路领域的大中型企业,在数字化设计、自动化生产线、生产加工的数字控制、企业信息管理方面都具有较好的基础和水平,而大部分中小型企业在设计环节CAD技术应用具有一定基础,而在自动化及智能化装备(生产线)、生产加工的数字控制、企业信息管理方面基础较为薄弱。

  总之,目前我国不具备全面启动“工业4.0”的条件。相对于工业发展国家,推动我国制造业智能转型,环境更为复杂,形势更为严峻,任务更加艰巨。但我国不能自外于新工业革命之外,而是要立足我国的基本国情和工业发展实际,探索有中国特色的智能制造发展道路。

  根据以上的分析,我国应从应用层、装备层、网络层、平台层和数据层协同推进智能制造发展。

  (一)以应用为抓手,带动制造业智能化升级。聚集重点领域,紧扣关键工序智能化、生产过程智能优化控制、供应链及能源管理优化,建设智能工厂/数字化车间,分类实施流程制造试点示范与离散制造试点示范,推广应用个性化定制、柔性化制造、异地协同开发、云制造等智能制造新模式,推广应用在线监测、远程诊断等智能服务和智能化管理。

  (二)以装备为支撑,推动软硬件一体化发展。聚焦感知、控制、决策、执行等智能制造核心关键环节瓶颈,突破关键核心与关键零部件,开发工业机器人、增材制造装备、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备等核心技术装备。

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