• 2019-07-19

    智能制造對策:互聯網+數據爲(wéi / wèi)驅動

2015年,國(guó)務院印發《中國(guó)制造2025》,部署全面推進實施制造強國(guó)戰略,其中将智能制造作爲(wéi / wèi)主攻方向。國(guó)家工信部對智能制造的(de)定義如下:智能制造是(shì)基于(yú)新一(yī / yì /yí)代信息技術,貫穿設計、生産、管理、服務等制造活動各個(gè)環節,具有信息深度自感知、智慧優化自決策、精準控制自執行等功能的(de)先進制造過程、系統與模式的(de)總稱。上(shàng)述定義明确了(le/liǎo)智能制造的(de)概念包含“過程、系統、模式”三個(gè)層次,以(yǐ)“信息深度自感知、智慧優化自決策、精準控制自執行”爲(wéi / wèi)功能特征,通過網絡互聯打通端到(dào)端數據流,從關鍵制造環節和(hé / huò)工廠兩個(gè)層面實現智能化,從而(ér)在(zài)綠色發展的(de)基礎上(shàng),從速度、質量、成本三個(gè)方面提升制造業核心競争力。智能制造的(de)總體框架如右圖所示。

智能制造代表着未來(lái)先進制造業的(de)發展方向,已受到(dào)國(guó)内外廣泛重視,多國(guó)政府均将此列入國(guó)家發展計劃,大(dà)力推動實施,其中以(yǐ)美國(guó)工業互聯網和(hé / huò)德國(guó)工業4.0最爲(wéi / wèi)代表。德國(guó)實施工業4.0戰略,美國(guó)推動工業互聯網概念,二者基本理念相近,都是(shì)将虛拟網絡與實體連接,是(shì)對工業未來(lái)發展方向和(hé / huò)發展模式的(de)探索。工業4.0旨在(zài)推進生産或服務模式由集中式控制向分散式增強型控制轉變,幫助實現高度靈活的(de)個(gè)性化和(hé / huò)數字化生産或服務。工業互聯網更加注重軟件、網絡和(hé / huò)大(dà)數據,目的(de)是(shì)實現通信、控制和(hé / huò)計算的(de)集合,二者在(zài)應用範圍、強調重點和(hé / huò)實現方式等方面存在(zài)一(yī / yì /yí)定差異。

當前,我國(guó)制造業尚處于(yú)機械化、電氣化、自動化、信息化并存發展階段,整體來(lái)看,我國(guó)尚未實現工業化(尚處于(yú)前工業2.0時(shí)代),對多數企業而(ér)言,處于(yú)由工業2.0向工業3.0過渡階段,離全面數字化還有很長的(de)距離。一(yī / yì /yí)是(shì)我國(guó)工業基礎落後。高端傳感器、重要(yào / yāo)操作系統和(hé / huò)數字化基礎的(de)智能化水平還有待提高,數控機床、機器人(rén)、控制系統等智能制造裝備需進一(yī / yì /yí)步向中高端邁進,關鍵基礎材料、核心基礎零部件(元器件)、先進制造工藝、産業技術基礎等“四基”領域有待提升,寬帶網絡、集成軟件、感知和(hé / huò)通信系統等智能制造基礎設施有待建設,互聯網與工業的(de)融合發展還有很大(dà)空間。二是(shì)我國(guó)制造業自動化水平存在(zài)區域、行業間、行業内部的(de)多層次不(bù)均衡。如航空、航天、鋼鐵、石化、機床、汽車、集成電路領域的(de)大(dà)中型企業,在(zài)數字化設計、自動化生産線、生産加工的(de)數字控制、企業信息管理方面都具有較好的(de)基礎和(hé / huò)水平,而(ér)大(dà)部分中小型企業在(zài)設計環節CAD技術應用具有一(yī / yì /yí)定基礎,而(ér)在(zài)自動化及智能化裝備(生産線)、生産加工的(de)數字控制、企業信息管理方面基礎較爲(wéi / wèi)薄弱。

總之(zhī),目前我國(guó)不(bù)具備全面啓動“工業4.0”的(de)條件。相對于(yú)工業發展國(guó)家,推動我國(guó)制造業智能轉型,環境更爲(wéi / wèi)複雜,形勢更爲(wéi / wèi)嚴峻,任務更加艱巨。但我國(guó)不(bù)能自外于(yú)新工業革命之(zhī)外,而(ér)是(shì)要(yào / yāo)立足我國(guó)的(de)基本國(guó)情和(hé / huò)工業發展實際,探索有中國(guó)特色的(de)智能制造發展道(dào)路。

根據以(yǐ)上(shàng)的(de)分析,我國(guó)應從應用層、裝備層、網絡層、平台層和(hé / huò)數據層協同推進智能制造發展。

(一(yī / yì /yí))以(yǐ)應用爲(wéi / wèi)抓手,帶動制造業智能化升級。聚集重點領域,緊扣關鍵工序智能化、生産過程智能優化控制、供應鏈及能源管理優化,建設智能工廠/數字化車間,分類實施流程制造試點示範與離散制造試點示範,推廣應用個(gè)性化定制、柔性化制造、異地(dì / de)協同開發、雲制造等智能制造新模式,推廣應用在(zài)線監測、遠程診斷等智能服務和(hé / huò)智能化管理。

(二)以(yǐ)裝備爲(wéi / wèi)支撐,推動軟硬件一(yī / yì /yí)體化發展。聚焦感知、控制、決策、執行等智能制造核心關鍵環節瓶頸,突破關鍵核心與關鍵零部件,開發工業機器人(rén)、增材制造裝備、智能傳感與控制裝備、智能檢測與裝配裝備、智能物流與倉儲裝備等核心技術裝備。

(三)以(yǐ)網絡爲(wéi / wèi)紐帶,實現人(rén)、機、物的(de)互聯互通,加快高速、互聯、安全、泛在(zài)的(de)基礎網絡設施建設,實現設備、加工對象、生産線、制造系統、産品、供應商、人(rén)之(zhī)間的(de)智能互聯。支持研發和(hé / huò)應用高速度寬帶的(de)工業以(yǐ)太網交換機、網絡交換機等信息網絡設備,形成以(yǐ)“服務互聯網”和(hé / huò)“物聯網”爲(wéi / wèi)基礎的(de)智能傳輸網絡。

(四)以(yǐ)平台爲(wéi / wèi)載體,促進全産業鏈的(de)智能協作。制定一(yī / yì /yí)批智能制造的(de)基礎共性标準、關鍵技術标準和(hé / huò)行業應用标準與規範,在(zài)制造業各個(gè)領域進行全面推廣。集中力量突破依托泛在(zài)網絡的(de)工業互聯網軟件平台,實現制造系統中的(de)物理對象與相應的(de)虛拟對象之(zhī)間無縫融合。加快發展智能制造基礎軟件統一(yī / yì /yí)開發平台和(hé / huò)工程軟件統一(yī / yì /yí)開發平台,基于(yú)上(shàng)述平台自主開發智能裝備亟須的(de)嵌入式軟件以(yǐ)及面向重點行業應用的(de)核心工業軟件。

(五)以(yǐ)數據爲(wéi / wèi)驅動,重塑制造業競争優勢。建立面向重點行業的(de)工業雲,采集産品數據、運營數據、價值鏈數據以(yǐ)及外部數據,實現經營、管理和(hé / huò)決策的(de)智能優化。支持制造企業加大(dà)數據分析與挖掘力度,發展在(zài)線服務、虛拟試驗、故障診斷、預測型維護以(yǐ)及視覺化管理等應用。鼓勵制造企業發展與用戶數據對接的(de)“以(yǐ)銷定産”、“個(gè)性化定制”等銷售和(hé / huò)服務模式,培育大(dà)數據分析處理、咨詢服務、行業應用、評估擔保等智能制造新産業。

綜上(shàng)所述,我國(guó)發展智能制造的(de)對策建議如下:

(一(yī / yì /yí))加強政策導向。分步推進智能制造實施,在(zài)基礎較好的(de)優勢行業重點企業,開展智能制造應用示範,鼓勵企業建設數字化車間和(hé / huò)智能工廠;分層次推進智能化技術應用,推進數字技術和(hé / huò)智能技術廣泛應用,在(zài)互聯網、物聯網、雲計算、大(dà)數據等泛在(zài)信息的(de)強力支持下,促使企業由生産型制造向服務型制造轉變;同步推進智能化制造的(de)支撐能力建設,突破和(hé / huò)發展智能化關鍵共性技術和(hé / huò)高端核心工業軟件、智能制造裝備及其關鍵部件和(hé / huò)裝置,加強工業互聯網等網絡基礎設施建設。

(二)發揮市場作用。充分發揮企業開展智能制造的(de)積極性,突出(chū)企業開展集成創新、工程應用、産業化、試點示範的(de)主體地(dì / de)位,支持産學研用合作和(hé / huò)組建産業創新聯盟,聯合推動離散型數字化制造、流程型智能制造、網絡協同制造、大(dà)規模個(gè)性化定制、遠程運維服務等智能制造新應用。

(三)健全創新體系。依托已有産業技術聯盟,建設若幹智能制造領域國(guó)家制造業創新,開展先進分析工具、核心技術裝備、工業網絡安全等前沿技術研究。支持現有智能制造相關的(de)國(guó)家工程(技術)研究中心、國(guó)家重點實驗室、國(guó)家認定企業技術中心建設,加大(dà)對智能制造研究的(de)支持力度。

(四)擴大(dà)合作交流。積極借鑒美國(guó)工業互聯網、德國(guó)工業4.0的(de)一(yī / yì /yí)些經驗和(hé / huò)做法積極打造世界一(yī / yì /yí)流的(de)示範工廠。鼓勵和(hé / huò)支持與跨國(guó)公司、國(guó)際科研機構在(zài)華設立研發機構,搭建聯合研究平台。支持和(hé / huò)鼓勵國(guó)内優勢企業參與全球制造網絡。

(五)發展系統集成。支持鼓勵智能制造系統集成和(hé / huò)應用服務,培育系統集成服務企業,積極引進一(yī / yì /yí)批具備整體設計能力和(hé / huò)解決方案提供能力的(de)智能制造系統服務集成商,着力發展一(yī / yì /yí)批提供方案設計、設備采購、裝備開發、安裝維護等配套服務的(de)專業機構。

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