陳文凱 遼寧省先進裝備制造業基地建設工程中心
智能制造是一個不斷演進發展的大概念,提出智能制造的內涵,歸納出三個基本范式:數字化制造、數字化網絡化制造、數字化網絡化智能化制造——新一代智能制造,明確了我國推進制造業智能轉型應采取“并行推進、融合發展”的技術路線,提出了我國智能制造未來發展的戰略目標、戰略方針和發展路徑,進而對我國體制機制保障和政策提出加強和落實智能制造推進機制、加大財稅和金融支持、深化國際交流合作等初步的建議。
智能制造的三個基本范式體現了智能制造發展的階段性和融合性特點,三個基本范式沿時間脈絡逐一展開,既是相關技術發展到一定階段和產業結合,各有其所在階段的特點,也都面臨著當時階段所需要重點解決的問題,體現著先進信息技術與制造技術融合發展的階段性特征。在發展過程中,三個基本范式在技術上并不是割裂的,而是相互交織、迭代升級,通過技術融合相互促進發展,體現著智能制造發展的融合性特征。我省應發揮優勢,采取三個基本范式“并行推進、融合發展”的技術路線,走一條數字化、網絡化、智能化并行推進的智能制造創新之路,實現遼寧省制造業的智能升級、高質量發展。一方面,我省必須堅持“創新引領”,直接利用互聯網、大數據、人工智能等最先進的技術,推進先進信息技術和制造技術的深度融合;瞄準高端方向,加快研究、開發、推廣、應用新一代智能制造技術;另一方面,我們必須實事求是,因企制宜、循序漸進地推進企業的技術改造、智能升級。充分利用我國推進“互聯網+制造”的成功實踐給我們提供的重要啟示和寶貴經驗,企業根據自身發展的實際需要,“以高打低”——采取先進的技術解決傳統制造難于解決的問題,扎扎實實地完成數字化“補課”,同時,向更高的智能制造水平邁進。今后一個階段,我省推進智能制造的重點是推廣和大規模應用“互聯網+制造”——數字化網絡化制造。
新一代智能制造系統是一個大系統,主要由智能產品、智能生產及智能服務三大功能系統以及工業智聯網和智能制造云兩大支撐系統集成而成。智能產品和裝備是新一代智能制造系統的主體。智能產品是智能制造和服務的價值載體,智能制造裝備是智能制造的技術前提和物質基礎。新一代智能制造將給產品與制造裝備帶來無限的創新空間,使產品與制造裝備產生革命性變化。不久的將來,新一代人工智能全面應用到手機上,將為智能手機帶來新的革命性變化。汽車正在經歷燃油汽車→電動汽車(數字化)→網聯汽車(網絡化)的發展歷程,將朝著無人駕駛汽車(智能化)的方向極速前進。新一代智能制造技術將為產品和裝備的創新插上騰飛的翅膀、開辟更為廣闊的天地。多年以后,我省各種產品與制造裝備都將從“數字一代”整體躍升成“智能一代”,升級為智能產品和裝備。一方面,將涌現出一大批先進的智能產品,如智能終端、智能家電、智能服務機器人、智能玩具等,為人民更美好的生活服務;另一方面,著重推進重點領域重大裝備的智能升級,如信息制造裝備、航天航空裝備、船舶和海洋裝備、汽車和軌道交通裝備、農業裝備、醫療裝備、能源裝備等,特別是要大力發展智能制造裝備,如智能機器人、智能機床等,我們的“大國重器”將裝備“工業大腦”,更加先進、更加強大。近期突破重點是研制十大重點智能產品:智能工業機器人、智能加工中心、無人機、智能艦船、智能汽車、智能列車、智能挖掘機、智能醫療器械、智能手機、智能家電。智能生產是新一代智能制造系統的主線。智能工廠是智能生產的主要載體。智能工廠根據行業的不同可分為離散型智能工廠和流程型智能工廠,追求的目標都是生產過程的優化,大幅度提升生產系統的性能、功能、質量和效益,重點發展方向都是智能生產線、智能車間、智能工廠。新一代人工智能技術與先進制造技術的融合將使生產線、車間、工廠發生革命性的大變革,企業將會向自學習、自適應、自控制的新一代智能工廠進軍?!皺C器換人”,企業生產能力的技術改造、智能升級,不僅能解決一線勞動力短缺和人力成本高升的問題,更是從根本上提高制造業的質量、效率和企業競爭力。在今后相當長一段時間內,企業的生產能力升級——生產線、車間、工廠的智能升級將成為推進智能制造的一個主要戰場。流程工業在國民經濟中占有基礎性的戰略地位,產能高度集中,且數字化網絡化基礎較好,最有可能率先突破新一代智能制造。如石化行業智能工廠建立數字化、網絡化、智能化的生產運營管理新模式,可極大提高生產優化、安全環保水平。離散型智能工廠將應用新一代人工智能技術實現加工質量的升級、加工工藝的優化、加工裝備的健康保障、生產的智能調度和管理,建成真正意義上的智能工廠。近期突破重點是建設幾家智能工廠原型:鋼鐵、電解鋁、石油化工、煤化工、酒醋醬油釀造、3C加工、薄膜晶體管(TFT)制造、汽車覆蓋件沖壓、基于3D打印的鑄造、家電制造互聯工廠。以智能服務為核心的產業模式和業態變革是新一代智能制造系統的主題。新一代人工智能技術的應用,將催生制造業實現從以產品為中心向以用戶為中心的根本性轉變,產業模式從大規模流水線生產轉向規模定制化生產,產業形態從生產型制造向生產服務型制造轉變,完成深刻的供給側結構性改革。近期突破重點是在幾個行業推行兩種智能制造新模式:規模化定制在家電、家具、服裝行業推廣應用;遠程運維服務在航空發動機、高鐵裝備、通用旋轉機械、發電裝備、工程機械、電梯、水/電/氣表監控管理行業推廣應用。智能制造云和工業智聯網是新一代智能制造系統的重要支撐。“網”和“云”帶動制造業從數字化向網絡化、智能化發展,重點是“智聯網”“云平臺”和“網絡安全”三個方面。系統集成將智能制造各功能系統和支撐系統集成為新一代智能制造系統。
總之,智能制造的發展一定是起源于企業的需求。因此制造企業在發展中處于主體地位。它們的愿望,必須有一批系統集成商、設備和軟件供應商以及開發技術和產品的研究機構共同形成產業群,從技術上保證成功才能得以實現。