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智能制造將分三大階段落地

發布于2017-06-09     文章來源:行業    瀏覽次數:

由中國工程院、工業和信息化部聯合主辦的2017智能制造國際會議于近日在北京召開。據大會透露的諸多信息顯示,智能制造的推進已經對中國制造業轉型升級產生重大進展,新型智能技術又將進一步為智能制造的落地提速。

全國人大常委會原副委員長路甬祥出席了會議并致辭,工業和信息化部部長苗圩在會上作了題為“深入推進智能制造,加快培育全球經濟發展新動能”的主旨報告。中國工程院院長、中國機械工程學會榮譽理事長周濟也作了題為“數字化制造、智能制造1.0和智能制造2.0”的報告。

智能制造,中國制造業

數字化、智能化深入全球制造服務鏈

當今世界各國都在加緊布局智能制造,搶占新一輪科技革命先機。以智能制造為核心的新工業革命成為國際社會關注的焦點。路甬祥指出,德國的工業4.0,美國的工業互聯網,《中國制造2025》,英國工業2050戰略,日本無人工廠與協同機器人等,為網絡智能制造服務創新注入了強大動力,也為全球合作分享提供了新機會、新方式和新空間。世界制造業發展即將迎來新紀元。

20世紀中葉,計算機、數控機床的發明,開啟了數字化制造的時代。半導體、IC、程序控制器、工控軟件、現場總線、AGV和工業機器人等技術支撐推動了數控中心和數控生產線的發展,將制造業推進到了柔性制造階段。進入新世紀,互聯網、物聯網、大數據、VR/MR、AI、云計算、3D打印等技術日新月異,將數字化、智能化推進到制造服務的整個產業鏈和生態鏈。從終端智能拓展到終端/云端協同智能,從基于測量傳感、模型程序的智能控制發展到基于視覺感知、混合現實、云計算、大數據的網絡系統智能,從一個屋頂和工廠內拓展到全球網絡智能設計制造與服務,從微米減材制造拓展到納米精準減材/增材制造。為真正實現零庫存、零廢品、零停機、零錯配的數字化、網絡化、個性化、定制式智能設計制造與精益經營服務共創合作提供了新的可能。

智能制造是培育全球新動能的關鍵

我國制造業正處于由傳統制造向先進制造轉變的產業升級階段。對中國而言,《中國制造2025》已將智能制造作為主攻方向和突破口。苗圩指出,中國的智能制造發展取得了積極成效。抓住智能制造這個核心,必將對深化制造業和互聯網融合發展、夯實實體經濟根基產生重要而深遠的影響。據悉,我國已經發布了《智能制造發展規劃》、《智能制造工程實施指南》、《國家智能制造標準體系建設指南》等,高性能大型金屬構件激光增材制造裝備、分布式控制系統(DCS)等一些關鍵技術與裝備取得重大進展,探索形成網絡協同制造、大規模個性化定制等一批較成熟、可復制、可推廣的智能制造新模式,持續深化國家、地方和企業層面的智能制造國際合作。總體來看,通過各方共同努力,推進智能制造的社會共識已經形成,成效不斷顯現。

苗圩強調,要積極主動適應智能制造發展趨勢,在良好開局基礎上,加快培育智能制造發展生態,推動智能制造深入發展:一是深入實施智能制造工程,落實“五三五十”重點任務;二是持續推進智能制造試點示范,積極開展國家智能制造示范區建設;三是著力增強標準、工業軟件、工業互聯網和信息安全的基礎支撐能力;四是積極培育智能制造生態,打造具有行業特色的系統解決方案供應商。

新經濟四大驅動力三個與ICT有關

周濟在2017智能制造國際會議上指出,信息技術指數級增長、數字化與網絡化的普及應用、系統集成式創新和人工智能技術的突破是新一輪經濟發展的四大驅動力。

首先是信息技術指數級增長。50年來半導體行業的傳奇定律——摩爾定律標志著整個信息行業的飛躍,不僅僅是芯片,還有計算機、網絡、通信等信息技術,都在飛躍發展。特別是過去10年,移動互聯、云計算、大數據、物聯網等新的信息技術幾乎同時實現了群體性突破,全都呈現出指數級增長的態勢。

其次是數字化、網絡化的普及應用。數字化和網絡化應用的范圍無所不及,使信息服務進入了普惠計算和網絡時代,真正引發了一場革命。

再次是技術融合和系統集成式創新。系統集成式創新是一種全新的創新方法,可能它使用的各種技術并不是最新的創造,但這些技術的組合就是革命的創新。蘋果智能手機、特拉斯電動汽車就是系統集成式創新的成功典范。未來最大的機會來自新型技術和現有技術之間的相互作用和融合,這將顛覆未來的技術和產業。

最后是新一代人工智能技術戰略突破。近年來,人工智能在世界范圍內高速發展,不僅有量的突破,更有質的飛躍。由于智能機器的學習能力和執行任務的復雜度正以指數級增長,人工智能新技術的發展和普及應用速度將大大超過前幾次科技革命的速度。新一代的人工智能技術,成為新的科技革命和產業革命的核心技術,將成為下一個數十年顛覆經濟發展和人類社會的核心技術。

周濟特別強調,人工智能2.0技術將引領智能制造從1.0走向2.0。他表示,智能制造1.0系統的目標是實現制造業數字化、網絡化,最重要的特征是在全面數字化的基礎上實現網絡互聯和系統集成,其技術層級相當于工業3.5。智能制造2.0系統的目標是實現制造業數字化、網絡化、智能化,實現真正意義上的智能制造。

智能制造將分三大階段落地

智能制造是一個大概念,包含了制造業的數字化、網絡化和智能化,由數字化制造、智能制造1.0和智能制造2.0等三個不同范式的制造系統逐層遞進組成。同時,它本身也是一個大系統工程,要從產品、生產、模式、基礎、系統五個維度認識,系統推進。

在周濟看來,智能制造系統由以下四個方面構成:

一是智能產品是主體。數字化、網絡化、智能化是實現機械產品創新的技術,讓機械產品向“數控一代”乃至“智能一代”發展,從根本上提高了產品功能、性能和市場競爭力。比如軌道機車已使我國成為世界上高速機車技術最發達的國家之一。

二是智能企業是主線。數字化、網絡化、智能化也是生產技術創新的技術,讓制造業向智能化集成制造系統發展,構建智能企業,全面提升產品設計、制造和管理水平。比如西門子成都工程實現了從設計、產品研發、生產到物流配送和管理的全過程數字化和網絡化。

三是產業模式是轉變的主題。數字化、網絡化、智能化技術的應用,催生了產業模式轉變或創新:一方面,從大規模流水線生產轉向定制化規模生產;另一方面,產業形態從生產性制造向服務型制造轉變。總的來說,最根本的產業模式從以產品為中心向以用戶為中心的轉變。比如GE,它通過技術創新使得對發動機葉片、發動機全部數據進行大數據的采集和分析,對于發動機已經不是故障診斷,而是健康保障系統。通用這樣一個技術使得它現在不僅僅是產品出售的方式,而是采用按小時支付的商業服務模式,從生產型的制造走向了服務型制造的產業。

四是智能制造基礎設施建設。包括構建信息-物理系統,積極推進工業互聯網基礎設施建設,強化智能制造標準體系、信息安全保障系統和以新一代人工智能技術為核心的網絡信息平臺建設。

周濟表示,中國推進智能制造會經歷三個階段發展:“十三五”階段的任務將是數字化普及、智能制造1.0示范和智能制造2.0研究,在“十四五”階段則是智能制造1.0普及和智能制造2.0的示范,在2026~2035的十年將會是智能制造2.0的普及。此外,據此前有關單位發布的《智能制造創新基地發展規劃(2017~2021)》預計,到2020年中國智能制造產業體系將全面構建,智能裝備制造產業銷售收入將超過3萬億元,年均增長率可達25%。此外,中國自動化應用市場規模將超過5000億元,中國智能產品市場規模也將超過萬億元。

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