30年前,機(jī)電一體化開(kāi)始在中國(guó)制造業(yè)生根發(fā)芽,30年后,智能制造成為制造業(yè)追求的新方向。12月14日,中國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用協(xié)會(huì)成立30周年慶祝大會(huì)在北京舉行,會(huì)議圍繞智能制造、數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能機(jī)器人、智能制造生態(tài)體系建設(shè)等議題展開(kāi)研討。工信部信軟司副司長(zhǎng)王建偉,國(guó)家制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)戰(zhàn)略咨詢(xún)委員會(huì)委員、中國(guó)工程院制造業(yè)研究室主任屈賢明,中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)執(zhí)行副會(huì)長(zhǎng)兼秘書(shū)長(zhǎng)趙馳等來(lái)自政產(chǎn)學(xué)研用的專(zhuān)家及部分協(xié)會(huì)會(huì)員企業(yè)出席大會(huì)。
工信部信軟司副司長(zhǎng)王建偉在致辭中表示,制造業(yè)變革已經(jīng)成為世界各國(guó)國(guó)家戰(zhàn)略的核心,數(shù)字經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為當(dāng)今時(shí)代發(fā)展的主旋律,制造業(yè)變革與數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)現(xiàn)了歷史性交匯。以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術(shù)與制造業(yè),特別是工業(yè)加速融合,推動(dòng)兩化融合進(jìn)入新階段,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的工業(yè)智能,而機(jī)電一體化在這里面做了很大探索。“所以采集交換、集成處理、建模分析、決策控制等等,通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),才能實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、個(gè)性化定制、服務(wù)化延伸。”王建偉說(shuō)。
他透露,圍繞工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的建設(shè)與推廣,下一步將聚焦于四個(gè)方向:一是著力“建平臺(tái)”,支持建設(shè)一批工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)試驗(yàn)測(cè)試環(huán)境及測(cè)試床,培育一批跨行業(yè)跨領(lǐng)域和特定行業(yè)、特定區(qū)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。二是強(qiáng)化“補(bǔ)短板”,實(shí)施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP培育工程,面向基礎(chǔ)共性、行業(yè)通用、企業(yè)專(zhuān)用建設(shè)三類(lèi)工業(yè)APP資源池,推動(dòng)工藝經(jīng)驗(yàn)的程序化、工業(yè)知識(shí)的顯性化。三是推動(dòng)“用平臺(tái)”,推動(dòng)百萬(wàn)工業(yè)企業(yè)上云,以工業(yè)設(shè)備上云牽引云平臺(tái)技術(shù)迭代和功能演進(jìn),遴選一批工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用試點(diǎn)示范項(xiàng)目。四是聚焦“建生態(tài)”,通過(guò)開(kāi)源社區(qū)、舉辦開(kāi)發(fā)者大賽、推動(dòng)平臺(tái)間合作、加強(qiáng)平臺(tái)產(chǎn)融、產(chǎn)金合作等,營(yíng)造良好發(fā)展環(huán)境,打造基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的制造新生態(tài)。
多年來(lái),業(yè)界概念層出不窮,有智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、兩化融合、兩化深度融合,以及新的ICT技術(shù),有云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、5G等等,眾說(shuō)紛紜中怎么理清思路?對(duì)此王建偉指出:智能制造是兩化融合的主攻方向,現(xiàn)階段是制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合,突破口是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。
要重視民生產(chǎn)業(yè)的智能化改造
國(guó)家制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)戰(zhàn)略咨詢(xún)委員會(huì)委員,中國(guó)工程院制造業(yè)研究室主任屈賢明教授呼吁要高度重視民生產(chǎn)業(yè)的智能化改造。
當(dāng)前,與人民生活密切相關(guān)的紡織、服裝、食品、飲料、家具、家電、玩具等等產(chǎn)業(yè),以及鋼鐵、石化、建材等產(chǎn)業(yè),許多專(zhuān)家稱(chēng)之為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),也是民生產(chǎn)業(yè),有些人認(rèn)為這是夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè),看不到未來(lái),但實(shí)際上并不是。傳統(tǒng)制造加互聯(lián)網(wǎng)再加上人工智能,最終走向智能制造,將給傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)革命性的變化。
福建泉州是一個(gè)以紡織服裝制鞋、建材家具、食品飲料等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)為重點(diǎn)的地區(qū)。2015年到2018年四年,泉州的產(chǎn)業(yè)發(fā)生了巨大的變化:第一,推動(dòng)自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化改造已經(jīng)成為普遍需求,已經(jīng)有2200多家企業(yè)參與了。第二,個(gè)性化定制生產(chǎn)已經(jīng)被越來(lái)越多的企業(yè)所認(rèn)識(shí),并且在身體力行的推進(jìn)。第三,電子商務(wù)已經(jīng)由抵觸、恐懼轉(zhuǎn)向接受、擁抱。
數(shù)據(jù)顯示,經(jīng)過(guò)四年的發(fā)展,2018年泉州完成地區(qū)生產(chǎn)總之8467.98億元,同比增長(zhǎng)8.9%,總量及增速繼續(xù)保持福建省領(lǐng)頭羊地位。今年前9個(gè)月,泉州出口逆勢(shì)上升,增長(zhǎng)17.9%。“泉州的經(jīng)驗(yàn)表明,傳統(tǒng)制造業(yè)不是夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè),只要抓好了轉(zhuǎn)型升級(jí),就能成為朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè),太陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。”屈賢明說(shuō)。
智能制造實(shí)施“三要三不要”
一般而言,不同時(shí)代有相應(yīng)的制造技術(shù),其特點(diǎn)是從機(jī)械化,到標(biāo)準(zhǔn)化、剛性自動(dòng)化,再到柔性自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化,以及到工業(yè)4.0也就是智能化。但不管在什么時(shí)期,優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、綠色,是制造業(yè)永恒的主題。
北京航空航天大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師劉強(qiáng)認(rèn)為,未來(lái)制造技術(shù)將面臨四大新的轉(zhuǎn)變:一是從相對(duì)單一的制造場(chǎng)景,轉(zhuǎn)向復(fù)雜、混合的制造場(chǎng)景。機(jī)器人、人、機(jī)床混合,工藝方法增材減材混合等等。二是從面向控制機(jī)器學(xué)習(xí)如機(jī)床閉環(huán)反饋,轉(zhuǎn)向深度決策的深度學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)大閉環(huán)的控制。三是以前基于經(jīng)驗(yàn)知識(shí)決策,轉(zhuǎn)向基于大數(shù)據(jù)分析和處理來(lái)決策。四是從解決可見(jiàn)的發(fā)生的現(xiàn)有問(wèn)題,轉(zhuǎn)向預(yù)見(jiàn)不可見(jiàn)未發(fā)生的問(wèn)題,如不可見(jiàn)的預(yù)見(jiàn)性維護(hù),不管從底層設(shè)備到單元到生產(chǎn)線。
基于這種判斷,未來(lái)制造技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)就是智能制造。未來(lái)制造,需要制造系統(tǒng)具有預(yù)測(cè)和適應(yīng)未知場(chǎng)景能力的智能優(yōu)化,能夠自感知、自學(xué)習(xí)、自組織、自適應(yīng)等等,實(shí)現(xiàn)大閉環(huán),而不是單臺(tái)機(jī)床或者局部閉環(huán)。同時(shí)處理越來(lái)越多的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),支持決策和預(yù)測(cè)。以及不同層級(jí)的CPS、DT將虛擬仿真和物理生產(chǎn)過(guò)程深度融合,支撐后面的各種系統(tǒng)。
劉強(qiáng)提出了智能制造實(shí)施途徑的“三要三不要”原則,“三不要”是:不要在落后的工藝基礎(chǔ)上搞自動(dòng)化,不要在落后的管理基礎(chǔ)上搞信息化,不要在不具備網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字化基礎(chǔ)時(shí)搞智能化;“三要”則是:標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要先行,支撐基礎(chǔ)要強(qiáng)化,CPS理解要全面。
從機(jī)電一體化到智能制造
1989年,原機(jī)械電子工業(yè)部在北京發(fā)起成立了中國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用協(xié)會(huì),時(shí)至今日已走過(guò)整整30個(gè)春秋。目前,協(xié)會(huì)已擁有1200多家會(huì)員。在工業(yè)自動(dòng)化、數(shù)字化制造、智能制造及系統(tǒng)集成、機(jī)器人等多個(gè)領(lǐng)域開(kāi)展研究。在致辭中,中國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用協(xié)會(huì)李亞平表示:“協(xié)會(huì)致力于成為加快智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)后盾。”
國(guó)家制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)戰(zhàn)略咨詢(xún)委員會(huì)委員屈賢明認(rèn)為:“從四次工業(yè)革命演進(jìn)過(guò)程里看,工業(yè)革命史實(shí)際上是技術(shù)融合和產(chǎn)業(yè)融合的產(chǎn)物。而第三次工業(yè)革命(數(shù)字化時(shí)代)也可以說(shuō)是機(jī)電一體化結(jié)出的碩果。”他期望協(xié)會(huì)緊跟時(shí)代步伐,成為第三次工業(yè)革命和第四次工業(yè)革命的積極推動(dòng)者。
中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)執(zhí)行副會(huì)長(zhǎng)兼秘書(shū)長(zhǎng)趙馳認(rèn)為機(jī)械工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)進(jìn)入了爬坡過(guò)坎的空間期,而智能制造已成為機(jī)械工業(yè)調(diào)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)方式、換動(dòng)能的重要引擎。作為國(guó)內(nèi)以智能制造主要業(yè)務(wù)方向的國(guó)家一級(jí)協(xié)會(huì),“應(yīng)該順應(yīng)制造業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì),緊隨機(jī)械工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新需求。”
從工業(yè)1.0到工業(yè)4.0,從蒸汽時(shí)代到今天的智能化時(shí)代,制造技術(shù)也從機(jī)械化發(fā)展到智能化也就是智能制造,與此同時(shí),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)蓬勃開(kāi)展。以智能制造為核心的制造技術(shù)與新一代信息技術(shù)融合推動(dòng)的新一輪產(chǎn)業(yè)變革,正逐漸進(jìn)入深水期,這給產(chǎn)業(yè)中的每個(gè)人、每個(gè)企業(yè)、每個(gè)組織帶來(lái)新的動(dòng)能與挑戰(zhàn)。