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以智能制造作为新经济主攻方向

2016-10-19 09:23
木中君
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  当前,以新一代信息通信技术与制造业融合发展为主要特征的新一轮科技革命和产业变革正在全球范围内孕育兴起,给世界产业技术和分工格局的深刻调整带来革命性影响。智能制造成为全球新一轮制造变革的核心内容,世界各国纷纷加快谋划和布局,积极参与全球产业再分工。“十三五”时期是我国制造业提质增效、由大变强的关键期,如何抓住智能制造这个核心,让信息化和工业化深度融合,打造经济发展新动能,成为经济转型的重要战略考量。为此,本报编辑部诚邀有关专家和研究团队就此议题展开深入探讨。

  当前,我国面临经济结构转型升级的艰巨任务,同时也赶上了新一轮科技和产业革命驱动的新经济蓬勃发展的历史机遇。如果说发达国家发展新经济的本质是信息化与“再工业化”的深度融合,那么对于中国而言,发展新经济则意味着工业化和信息化的深度融合,是工业化进程的进一步推进、经济结构转型升级的内在要求。智能制造作为信息化和工业化深度融合的集中体现,对于传统工业化动能减弱、新旧经济增长动能亟待转换的现阶段中国,具有十分重要的意义。

  一、对智能制造的基本认识

  面对我国是工业大国但不是工业强国的现状,以及国际金融危机后美、德、日、英、法等发达国家纷纷提出制造业振兴规划的国际背景,2015年我国出台了《中国制造2025》。制造业是立国之本、强国之基、兴国之器。《中国制造2025》的意义不能仅从一个产业规划视角来理解,更应该从未来我国经济可持续增长的动力蓝图来看待。《中国制造2025》提出,以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线,以推进智能制造为主攻方向,强化工业基础能力,促进产业转型升级,实现制造业由大变强的历史跨越。在经济增长的动力蓝图中,智能制造是作为一个主攻方向提出的,可以看出其地位十分重要。

  所谓智能制造,直观地讲,就是基于人工智能技术与制造技术集成而形成的满足优化目标的制造系统或者模式。在智能制造一开始提出时,内容相对狭义,优化目标也相对具体,但随着新的制造模式不断出现和信息技术不断发展,智能制造的内涵已经逐步广义化。从技术基础看,已经从单纯人工智能发展到包括大数据、物联网、云计算等在内的新一代信息技术;从制造过程看,已经从单纯的生产加工环节扩展到产品的全生命周期;从制造系统的层次看,已从制造装备单元扩展到包括车间、企业、供应链在内的整个制造生态系统;从优化目标看,从最初实现在没有人工干预情况下实现小批生产,发展到满足消费者个性化需求、实现优化决策、提高生产灵活性、提高生产效率和资源利用率、提高产品质量、缩短制造周期、体现环境友好等一系列目标。因此,现在的智能制造,已经被广义地理解为基于大数据、物联网等新一代信息技术与制造技术的集成,能自主性地动态适应制造环境变化,实现从产品设计制造到回收再利用的全生命周期的高效化、优质化、绿色化、网络化、个性化等优化目标的制造系统或者模式,具体包括智能产品、智能生产、智能服务和智能回收等广泛内容。

  智能制造的实现,关键是依靠新一代信息技术系统的技术支持。现在比较公认的智能制造技术基础是信息—物理系统(CPS),或称为虚拟—实体系统。通俗地说,这是一个可以将工业实体世界中的机器、物料、工艺、人等通过互联网与虚拟世界中的各类信息系统有效连接的网络空间系统,该系统通过对实体世界工业数据的全面深度感知、实时动态传输与高级建模分析,实现网络信息系统和实体空间的深度融合、实时交互、互相耦合、互相更新,从而形成智能决策与控制,最终驱动整个制造业的智能化发展。这个系统在德国工业4.0中被称为CPS,而在美国的产业界则被称为工业互联网。在美国产业界看来,工业互联网是互联网在工业所有领域、工业整个价值链中的融合集成应用,是支撑智能制造的关键综合信息基础设施。有了这个系统就可以实现制造过程自组织、自协调、自决策的自主适应环境变化的智慧特性,进而满足高复杂性、高质量、低成本、低消耗、低污染、多品种等以前传统制造模式认为相互矛盾、不可能同时实现的一系列优化目标。

  经济学研究表明,一国经济的国际竞争力和长期稳定增长的关键是制造复杂产品的能力,而智能制造是制造业的转型升级制高点,代表着未来制造业发展的方向和经济结构高级化的趋势,决定着一个国家制造复杂产品的能力大小。因此,智能制造已成为当今世界各国技术创新和经济发展竞争的焦点,发达国家以智能制造引领“再工业化”战略,我国则将智能制造作为《中国制造2025》的主攻方向。当然,我国智能制造的总体水平与世界制造强国相比还相差比较大,但智能制造是一个应用广泛的体系,包括从工艺、产品、企业、产业链到整个社会的各个层面,我国通过科学规划、努力创新,可以逐步实现从点到线、从线到面、从面到体的突破,最终建设成为制造强国。

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