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院士桂卫华:智能优化制造是转型升级必由之路

2016-11-05 08:30
瑾年Invader
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  “两化深度融合和工业大数据的涌现是流程工业转型升级的重要趋势,智能优化制造是我国流程工业转型升级的必由之路。”中国工程院院士桂卫华在黄金矿业与金融发展战略研讨会上说。

院士桂卫华:智能优化制造是转型升级必由之路

  桂卫华详细介绍了在新的工业革命到来前,各国针对智能制造制定的战略对策,并表示我国流程工业的转型升级还要结合我国的特点与现状,提出了智能优化制造才是我国流程工业转型升级的必由之路。

  智能制造是国家需求

  智能制造主要涉及5个方面的内容,即管理智能化、生产方式智能化、装备智能化、产品智能化和服务智能化。智能化对于提高效率、满足个性需求方面起到重要作用,智能化已经摆在了世界工业发展的战略地位,而新工业革命——信息技术的大发展成为工业生产智能化的前提条件和重要驱动力。

  从国家的需求来看,我国工业产值从2010年开始超过美国,成为最大的工业国,500种工业产品中有220种产量居世界第一,但是却还不是工业强国。如何实现智能制造的转型升级,成为工业强国是一个重大的课题。

  桂卫华表示,为了提高在未来10年甚至20年,国家工业的竞争力在新一轮工业革命中占领先机,各个国家都在制定智能制造的战略对策。比如德国的“工业4.0”,将信息通信技术与生产制造技术深度融合,通过物联信息系统,实现无缝集成和合作。美国则制定了“智能过程制造”计划,通过融合知识的企业级资源计划优化、调整优化和生产过程优化实现流程工业的升级转型。

  其他国家也提出来一些战略对策,如日本建设产业链全过程覆盖的“智能制造系统”。其中“新制造业”的战略重点将制造业转变为智能型制造业;印度于2014年发布“印度制造”,将制造业作为立国之本,希望利用后发优势和低成本优势实现工业强国的目标;欧盟在2009年启动了“未来工厂计划”,开发以知识为基础的新生产技术和系统,实现智能、绿色和包容经济。

  是大国但非强国

  为了应对下一步的工业发展,中国提出了“中国制造2025”。这个计划提出主要是为了实现四大转变,即要素驱动向创新驱动的转变,低成本竞争优势向质量效益竞争优势的转变,粗放型制造向绿色制造的转变,生产型制造向服务型制造的转变。

  流程工业是指以资源为原料,通过包含物理化学反应的气液固多相共存的连续化复杂生产过程,为制造业提供原材料的工业。流程工业是国民经济和工业体系的支柱,是发展高端装备制造业的基础和支撑。我国的流程工业生产工艺和装备水平已经得到大幅度的提升,是世界上门类最齐全、产能最大的原材料工业制造国家,但是受到资源、能源和环境的严重制约,我国流程工业技术经济指标与国际先进水平比较存在差距。我国是流程工业大国,但非强国。

  流程工业特点显著

  流程工业相对离散工业,具有显著特点:以初级原材料为主产品,产品较固定,不能单件计量;工艺固定,包含复杂的物理化学反应,产品生产过程不能分割;生产流程的某一工序出现问题,必然影响最终产品;包含复杂的物质流、能量流和信息流,建模难,数字化难;系统全局最优并非是局部单元优化的简单加和。

  德国的流程工业智能化制造开始时间较早。目前,中德就智能化展开了合作。“但是我国不能照搬德国制造业的模式,流程工业的转型升级必须结合我国特点和现状提出新的技术模式。”桂卫华表示,目前,我国流程工业两化融合还存在一些问题,即网络分层异构,信息集成度低;各层面以经验知识进行控制、调度、决策,智能化程度低,在流程工业决策、调度和控制层面目前主要是通过人的分析、判断来实施和执行的,难以保证准确性、可靠性和灵敏性;全流程优化对复杂分析、精准判断和创新决策的要求越来越高,大数据环境对知识型工作者提出了更严峻的挑战。

  智能优化制造是以企业全局及经营全过程的高效化与绿色化为目标,以智能生产和全流程整体优化为核心特征的制造新模式,是“中国制造2025”中流程工业发展战略的具体体现。 

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