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工業(yè)連接

新一輪工業(yè)革命與智能工廠

2025China.cn   2015年10月14日

  引言:智能制造時代,各行業(yè)處于產(chǎn)業(yè)改革升級階段,這對于企業(yè)來說既是一個挑戰(zhàn),也是一個重要的發(fā)展機遇。面對新一輪的工業(yè)革命,我們應該認清局勢,正確對待挑戰(zhàn)與機遇,去迎接和擁抱這次變革。

 

  最近一年多來,大家都在談論關于新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革,談工業(yè)4.0,談美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。一場新的革命開始了!今天什么東西都在談論“智能化”,例如智能手機,現(xiàn)在智能手機幾乎你想不到的東西都能實現(xiàn),智能家居、智慧城市、車聯(lián)網(wǎng)、智能汽車不斷的出來。我們每個企業(yè)在這樣一個變革的時期,對我們企業(yè)既是很大的挑戰(zhàn),也是很重要的機會。如果這一輪機會不抓住,我們的發(fā)展會受到很大的限制,我們會永遠處于跟隨的角色。所以我們一定要認清這樣一個嚴峻的挑戰(zhàn)和機會,來迎接和擁抱這次變革。

 

  我講幾個問題:一是中國工業(yè)的喜與憂。談一談新一輪工業(yè)革命,重點要介紹一下什么樣的企業(yè)才叫智能工廠,我們要從什么樣的角度來建設智能工廠。面對這樣一場革命,我們的企業(yè)應該怎么樣制定策略來面對這樣的挑戰(zhàn)。

  中國改革開放36年,中國工業(yè)取得了舉世矚目的成就。中國成為世界全球制造第一大國,這是全世界公認的。世界500種產(chǎn)品當中,中國220種產(chǎn)品的產(chǎn)量世界第一,鋼鐵、煤碳占世界產(chǎn)量的一般,水泥占到世界產(chǎn)量的60%,化纖、造船、汽車、家電等等全球產(chǎn)量第一。再加上我們的載人航天、探月、深潛都位居世界前列。這些是非常可喜的,但我們仍然要看到中國工業(yè)存在很多矛盾,首先我們的自主創(chuàng)新能力不強,我們的關鍵設備、核心和關鍵技術依賴進口,缺乏自主品牌,缺少具有國際競爭力的大型企業(yè)。

  全中國汽車產(chǎn)量世界第一,但我們自主品牌車所占比例不高?,F(xiàn)在推進兩化融合,但是我們的信息技術裝備,操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、應用軟件在國際上還是占有主導地位,我們處于價值鏈低端。在全球產(chǎn)業(yè)鏈分布當中,我們處于低端位置,這個價值鏈的高端是研發(fā)設計、營銷服務,這個高端被國外控制。

  蘋果公司一個零件沒造,它拿走了整個蘋果利潤的60%,我們辛辛苦苦的組裝蘋果手機,每臺手機賺到了一個蘋果的錢,這說明我們處在產(chǎn)業(yè)鏈的低端。核心技術掌握在人家手里,人家輕輕松松的把大錢賺走了。環(huán)境自然難以支持,中國的粗鋼、水泥、煤碳世界產(chǎn)量第一,但是這些產(chǎn)量只占我們GDP的9.5%。我們的能源消耗水平遠遠高于國際,如果我們不改變這樣一種工業(yè)發(fā)展的進程,顯然這是不可持續(xù)的。

  過去GDP的發(fā)展靠投資、消費,在投資消費出口的比例上不匹配。長期以來,我們的工業(yè)發(fā)展過度依賴投資。“十一五”期間投資年增長25.5%,2014年國民資產(chǎn)投資42.7萬億,投資對經(jīng)濟的貢獻率高達50.4%,這是一個很不好的局面。過度的投資只會造成我們產(chǎn)能過剩,發(fā)展風險增加,對外貿依賴的程度很高,大概在50%-60%,這讓我們受到了國際市場波動的影響。

  另外,產(chǎn)業(yè)布局也有待優(yōu)化。東、中、西部的發(fā)展差距比較大,大城市與中小城市,城市與鄉(xiāng)村發(fā)展不平衡。產(chǎn)品成本不斷上升,隨著我們的土地、勞動力、原材料、燃料動力這些要素成本的不斷提高,中國傳統(tǒng)的比較優(yōu)勢削弱了,亟待形成新的競爭優(yōu)勢。企業(yè)的管理模式、流程、制度,由于受到四十幾年計劃的影響,我們在面向市場的方面改變了。我們的采購、銷售模式與過去計劃經(jīng)濟完全改變了,但企業(yè)內部的一些管理模式、管理流程、管理制度,與我們信息工業(yè)化是很不匹配的。我走了若干個工廠,我們發(fā)現(xiàn)企業(yè)很多管理模式、管理方法是陳舊的,與現(xiàn)代企業(yè)制度,與現(xiàn)代發(fā)展是不匹配的。

  我們提倡了這么多年的兩化融合,我們做了很大的努力,取得了很多的進步,但總體來說兩化融合的道路還有很長的路要走。我一直參加工信部兩化融合評估指標的制定,以及現(xiàn)在兩化融合管理體系標準的制定以及執(zhí)行。根據(jù)前面兩化融合幾萬家企業(yè)評估下來來看,我們的兩化融合水平還處于比較低的水平,處于起步階段占百分之三十幾,處于當下應用的百分之三十幾,真正走到綜合集成的只有百分之二十幾的企業(yè),真正能夠到集成創(chuàng)新,充分利用互聯(lián)網(wǎng),走向智能制造的企業(yè)還寥寥無幾。

  所以,我們企業(yè)在設計智能化、管理現(xiàn)代化、決策科學化、制造智能化、網(wǎng)絡化等方面與發(fā)達國家相比還有很大的差距?,F(xiàn)在大家都在討論新一輪工業(yè)革命,德國工業(yè)4.0大家都已耳熟能詳,歐盟提出了新工業(yè)革命戰(zhàn)略,美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。上個月國務院正式發(fā)布了“中國制造2025”,國務院剛剛發(fā)布的“互聯(lián)網(wǎng)+行動計劃”,其中談到了互聯(lián)網(wǎng)+協(xié)同制造。我今天沒有那么多時間來展開所有這些內容,但是所有這些最后的方向對于制造業(yè)來講是要走向智能制造,這是我們今天的主題,方向是非常明確的。

  在這里簡單介紹一下“中國制造2025”的戰(zhàn)略規(guī)劃,這個戰(zhàn)略規(guī)劃準備用30年時間,分三步走。從現(xiàn)在開始到2025年,我們要從現(xiàn)在的制造大國走向強國之列,到2035年,我們要從制造強國向制造制造大國轉變,到2045年,我們要成為世界強國,我們要主導制造業(yè),這是一個宏偉而又艱巨的任務。

  現(xiàn)在正在制定一系列的中國制造2025發(fā)展的藍皮書,以及一系列指導意見。突出的重點是什么呢?“互聯(lián)網(wǎng)+”。各行各業(yè)要充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術來改造我們的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),要進一步深化信息化和工業(yè)化的深度融合,走向智能制造。關鍵是要實現(xiàn)創(chuàng)新驅動、智能轉型、網(wǎng)絡化、數(shù)字化、智能化,提出了五個核心關鍵任務。

  五大工程:要建立國家制造業(yè)創(chuàng)新中心建設工程,要大力推進智能制造,要工業(yè)長期,這與德國工業(yè)4.0有很大的區(qū)別。因為我們目前所處的階段不是德國所處的階段,所以我們要補課,要補德國工業(yè)的課,所以我們強調要工業(yè)長期。基礎零部件、基礎材料等四個基礎,強調基礎建設。

  另外,強調綠色發(fā)展,要發(fā)展高端的制造工程。也提出了十個重點領域,包括新一代信息技術,高檔數(shù)控機床和機器人,航空航天裝備,海洋工程裝備,高技術船舶,先進軌道交通裝備,節(jié)能與新能源汽車電力裝備,新材料,生物醫(yī)藥高性能的醫(yī)療裝備,農(nóng)民機械裝備。以上是重點的十大領域。

  另外,提出了效率的指標。要求我們要完成這樣一個變革,20年3萬億美元的GDP增長,企業(yè)效率提高20%,成本降低20%,節(jié)能減排10%,這是平均的數(shù)。不同的行業(yè),不同的工廠會有很大的區(qū)別。以上是解讀中國制造2025。

  剛剛發(fā)布的國務院關于推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導意見,指導意見的目標提出,到2018年,互聯(lián)網(wǎng)與經(jīng)濟社會各領域的融合發(fā)展進一步深化,基于互聯(lián)網(wǎng)的新業(yè)態(tài)成為新的經(jīng)濟增長的動力,互聯(lián)網(wǎng)要支持大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的作用進一步加強?;ヂ?lián)網(wǎng)成為提供公共服務的重要手段,網(wǎng)絡經(jīng)濟與世界經(jīng)濟協(xié)同互動的發(fā)展基本形成。到2018年這是很近很近的,只有三年時間,我們要實現(xiàn)這樣一個目標。

  到2025年,網(wǎng)絡化、智能化、服務化、協(xié)同化,互聯(lián)網(wǎng)+產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)基本形成,互聯(lián)網(wǎng)+新的經(jīng)濟形態(tài)初步形成,“互聯(lián)網(wǎng)+”要成為經(jīng)濟社會和創(chuàng)新發(fā)展的重要驅動力,這個目標提的非常高,時間也非常緊迫。提出了11項重點任務,互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新,互聯(lián)網(wǎng)+協(xié)同制造,互聯(lián)網(wǎng)+現(xiàn)代農(nóng)業(yè),互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源,互聯(lián)網(wǎng)+普惠金融,互聯(lián)網(wǎng)+移民服務,互聯(lián)網(wǎng)+高效物流,互聯(lián)網(wǎng)+電子商務,互聯(lián)網(wǎng)+便捷交通,互聯(lián)網(wǎng)+綠色生態(tài),互聯(lián)網(wǎng)+人工智能。

  大家看到,“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃,它的覆蓋面比中國制造2025年的范圍更加廣泛,中國制造2025完全是針對制造業(yè)來規(guī)劃的。但是“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃覆蓋了經(jīng)濟社會的各個領域、各個方面,這里面特別提出了關于我們今天的主題——“互聯(lián)網(wǎng)+協(xié)同制造”。關于這方面有這樣的描述:推動互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)的融合,提升制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化水平,加強產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)作,發(fā)展基于互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同制造模式,在重點領域推進智能制造,大規(guī)模、個性化定制,網(wǎng)絡化協(xié)同制造和服務型制造,打造一批網(wǎng)絡化協(xié)同制造的公共服務平臺,加快形成制造業(yè)網(wǎng)絡化產(chǎn)業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)。接下來在講智能工廠時,我會講到什么叫協(xié)同制造,具備什么樣條件才叫協(xié)同制造?

  現(xiàn)在各種概念都出來了:中國制造2025、兩化深度融合、互聯(lián)網(wǎng)+智能制造,如何看待它們之間的關系呢?中國工程院的院長周濟(音)對前三者說了一段話,說:中國制造2025年的核心是創(chuàng)新驅動發(fā)展,主線是工業(yè)化和信息化兩化融合,主攻方向是智能制造。讓制造業(yè)走向數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化,他將這三者的關系做了一個闡述,我認為這是非常正確的。

  現(xiàn)在又提出了一個“互聯(lián)網(wǎng)+”,“互聯(lián)網(wǎng)+”是將互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新成果與經(jīng)濟社會各領域進行深度的融合,推動技術進步,效率和提升組織變革,提升世界經(jīng)濟的創(chuàng)新能力和生產(chǎn)能力,形成更廣泛的以互聯(lián)網(wǎng)為基礎設施和創(chuàng)新要素的經(jīng)濟社會發(fā)展的形態(tài)。所以這幾者之間并沒有矛盾,是相互支持的,不會一個概念代替另外一個概念。

  剛才我們講了,無論是德國工業(yè)4.0,美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),或者我們中國制造2025,“互聯(lián)網(wǎng)+”也好,最后的指向就是我們的制造業(yè)要走向智能工廠、智能制造。下面我要講一講什么樣的一個企業(yè)才算是智能工廠?

  首先,智能制造在國際上有這樣的一個定義。是一種以智能機器和人類專家共同組成的人機一體化的智能系統(tǒng),它在制造過程當中能進行智能活動。諸如分析、推理、判斷、構思、決策,通過人類與智能機器的合作共事去擴大延伸,部分的取代人類專家在制造活動當中的腦力勞動。它對制造業(yè)自動化的概念進行了更新,擴大到了柔性化、智能化和高度的集成化。

  下面這句話我很難同意,他說:智能制造系統(tǒng)最終要從以人為主的決策核心,人機系統(tǒng)向機器為主體的自主運行轉變。這句話,至少我很難接受,一切都是我們人造出來的,人永遠要主宰這個世界,我們不能讓機器人來管我們。

  一個智能制造系統(tǒng)具有什么樣的特征才稱得上智能制造?至少有五點:人機一體化,虛擬現(xiàn)實,具有自組織和超融性的能力,具有學習能力和自我維護能力,有自律的能力。下面我們來進行解讀,什么叫自律能力?

  一個機器,一個設備要能夠自律,首先它一定要能夠感知,感知和理解環(huán)境信息和自身信息,并進行分析和判斷來規(guī)劃自身的行為和能力。具有自律能力的設備稱為智能機器,智能機器在一定程度上表現(xiàn)出獨立性、自主性、個性,甚至相互之間能夠協(xié)調、運行、競爭,要有自律的能力,能夠感知環(huán)境的變化,能夠跟隨環(huán)境的變化自己作出決策來調整行動。要做到這一點,一定要有強有力的支持度和記憶支持的模型為基礎,它才可能具有自律能力。

  智能制造系統(tǒng)不單純是一個人工智能系統(tǒng),而是人機一體化的智能系統(tǒng),它不僅有邏輯思維、形象思維,而且具有靈感。它能夠獨立地承擔起分析、判斷、決策的任務。人機一體化的智能系統(tǒng),在智能機器的配合下能夠更好的發(fā)揮出人的潛力,使人機之間表現(xiàn)出一種平等共事、互相理解、互相協(xié)作的關系。因此,在智能制造系統(tǒng)當中,高素質、高智能的人將發(fā)揮更好的作用。機器智能和人的智能能真正的集成在一起,相互配合、相得益彰,永遠是人機一體化的。

  最近一段時間以來,我國浙江、江蘇、廣東都提出了機器換人,由于勞動力緊張,招工困難,勞動力成本上升,他們提出了機器換人。政府拿出大量資金來補貼企業(yè),如果你實施機器換人,政府補貼30%。這樣做之后發(fā)現(xiàn),引進一些裝備機器人來之后會操作了,他要的人的素質完全變了。原來是普通勞動者,農(nóng)民工經(jīng)過訓練就可以做了,機器人來之后,人反而不適應了。具有編程的人要讓機器人為你服務,要維護機器人,人跟不上了。所以我們在裝備不斷改進的同時,其實工作環(huán)境、工作條件對人的要求也都發(fā)生了變化。

  虛擬現(xiàn)實,實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術也是實現(xiàn)高水平的人機一體化的關鍵技術之一,虛擬現(xiàn)實技術是以計算機為基礎,融合信號處理、動畫技術、智能推理、預測、反真多媒體技術為一體,借助多種音像和傳感器,虛擬展示現(xiàn)實生活當中各種過程、部件,因而能夠模擬制造過程和未來的產(chǎn)品。從感官和視覺上給人獲得完全如真實的感受,它的特點是可以按照人的意志、意念來變化,這種人機結合的新一代的智能界面是智能制造的顯著特征。

  我記得我去唐山客車廠去參觀,唐山客車廠有一個虛擬現(xiàn)實實驗室,坐在虛擬現(xiàn)實實驗室里是什么場景呢?他們是做動車的,到虛擬現(xiàn)實實驗室里戴上一個3D眼鏡參觀和瀏覽動車。感覺好像走到動車的旁邊,走進動車里面看動車的內室、沙發(fā)、座椅、衛(wèi)生間,好像帶你去里面瀏覽一樣。讓我們客戶在沒買你的車,沒坐你的車前,首先虛擬現(xiàn)實進行模擬了一下場景。

  我們搞自動化工廠,物流自動化也可以利用虛擬現(xiàn)實的技術,我給你設計一條生產(chǎn)線,這個生產(chǎn)線未來是什么樣的,機器是怎么樣的動作?我可以通過我的設計,通過虛擬現(xiàn)實給你展示出來,機器還沒出來,但我可以給你提供未來整個生產(chǎn)線是什么樣的,機器裝備是怎么樣的動作,物流是如何搬運的活動都可以讓你事先看到。我們面對虛擬現(xiàn)實來討論這個方案,你認為哪個地方還不合適需要改進?

  自組織和超融性,在智能制造系統(tǒng)當中,各組成單元能夠根據(jù)任務的需要自行的組成一種結構,它的容性不僅表現(xiàn)在運行方式,而且表現(xiàn)在結構形式上,所以稱這種融性叫超融性。就好像一群人類專家組成的群體,它具有一種生物的特征。根據(jù)環(huán)境的變化,它可以有自組織的能力。

  學習能力和自我恢復能力。智能制造系統(tǒng)里能夠在實踐當中不斷充實知識庫,具有自學習能力。在運行當中能進行故障診斷,并對故障進行排除,自行恢復能力。這種特征是智能制造系統(tǒng)能夠自我優(yōu)化,適應各種復雜的環(huán)境。作為智能制造,應具有這樣的特征。

  什么樣的工廠叫智能工廠呢?在國外歐美發(fā)達國家,他們對流程工業(yè)、智能工廠提出來一個概念。流程工業(yè)、智能工廠有三部分組成:商業(yè)智能、運營智能、操作智能。所謂商業(yè)智能就是整個生產(chǎn)經(jīng)營過程當中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù),通過智能分析、智能預測來提供企業(yè)綜合經(jīng)營決策信息。運營智能,整個產(chǎn)供銷價值鏈、供應鏈要進行優(yōu)化、控制、預警,實施績效應急指揮,這是運營智能。操作職能,流程工業(yè)的底層裝備、自動化程度一般都是很高的,它通過傳感分析、先進控制、實時優(yōu)化、動態(tài)模擬等實現(xiàn)底層操作。在流程工業(yè)里,這是比較容易實現(xiàn)的。

  在座大部分工廠離散制造還是多數(shù),離散制造與智能制造相比就沒有那么簡單了。這是我建議的對于彌散離散制造智能工廠的框架,這個框架的基礎設施是信息物理融合系統(tǒng)CPS,就是由物聯(lián)網(wǎng)和服務網(wǎng)絡組成的信息物理融合系統(tǒng)為基礎,來實現(xiàn)整個企業(yè)人與人,人與機器,機器與機器,實現(xiàn)我們與客戶、供應商、合作伙伴之間的互通互聯(lián)。未來所有東西都要互聯(lián),現(xiàn)在在提IPV6,這個地址比現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)的地址擴大了6倍,將來每個物件,每個設備都會成為互聯(lián)網(wǎng)上的一個地址,所有東西都是連接起來的。能夠實現(xiàn)所謂縱向集成、橫向集成和端到端的任意集成,靠的就是信息互聯(lián)模式。

  在這樣的系統(tǒng)之上,我們來構建底層的智能制造系統(tǒng)、智能經(jīng)營系統(tǒng)、智能設計、智能產(chǎn)品、智能決策。同時,我們要充分利用大數(shù)據(jù)和云計算技術來支持我們這樣一個復雜的運營體系。在智能制造執(zhí)行系統(tǒng),智能調度的指揮下,由智能裝備、智能物流、智能控制、智能感知構成底層的智能制造系統(tǒng)。

  另外,智能經(jīng)營。我們仍然要用企業(yè)資源計劃,供應商關系管理,客戶關系管理來實現(xiàn)整個價值鏈的優(yōu)化、計劃、調度。我們也要實現(xiàn)職能設計,要很好的利用協(xié)同設計、CAD、CAE、CAM、CAPD技術,通過設計的知識庫,專家系統(tǒng)來建立智能設計,另我們的產(chǎn)品智能化。在企業(yè)要建立智能決策的系統(tǒng),通過全面預算、績效管理、知識庫、外部資源實現(xiàn)商業(yè)智能,通過大數(shù)據(jù)來分析我們的市場,我們的客戶,我們裝備的運行狀況。我想對于離散制造業(yè)應由這幾部分構成智能工廠的框架。

  首先是信息物理融合系統(tǒng)CPS,有人現(xiàn)在反對叫信息物理融合系統(tǒng),他們認為還是要叫賽博物理系統(tǒng),我不太同意這種觀點。他把信息理解成最原始的0101這樣一種代號,其實我們中國已經(jīng)把信息、信息化融合賦予了很深刻的含義,所以我還是愿意叫它信息物理。

  什么叫信息物理融合系統(tǒng)呢?是通過物聯(lián)網(wǎng)、服務網(wǎng)將制造業(yè)的設備、組織、人互通互聯(lián),集成計算機通信系統(tǒng)、感知系統(tǒng)為一體,實現(xiàn)對物理世界安全、可靠、實時、協(xié)同感知和控制。對物理世界要實現(xiàn)感知、連接、支持、控制。比較典型的例子,GE公司提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念,一個最典型的案例就是航空發(fā)動機。過去的航空發(fā)動機就有在線遠程監(jiān)控能力,對航空發(fā)動機的運行狀態(tài)進行在線監(jiān)測。但是過去由于受到數(shù)據(jù)的限制,它只監(jiān)測到飛機的起飛和降落兩個瞬間,它不對發(fā)動機整個過程進行監(jiān)測?,F(xiàn)在要實現(xiàn)對航空發(fā)動機的整個飛行過程,只要它運轉就要進行記錄、分析,通過發(fā)動機運行狀態(tài)的分析,不斷自維護、自修正,二是為用戶提供什么時候零件要更換了,什么時候要保養(yǎng),應該進行什么樣的維護,不斷進行提示。來提高發(fā)動機的使用壽命,降低航空的誤點率。

  我們大家都有這樣的體會,拎著行李到機場坐飛機了,報告說發(fā)動機故障,今天走不了了。它通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)這樣的監(jiān)控后,大大提高對發(fā)動機的監(jiān)測能力,降低航空公司因發(fā)動機造成飛機的晚點率。

  產(chǎn)品設計智能,現(xiàn)在CAD應用非常廣泛,我相信在座的所有工廠,您的圖紙都是用CAD做的。但這些技術深入應用方面還存在問題,怎么樣將CAD、CAB、CABB、PDM、PIMM技術要在設計的知識庫,專家系統(tǒng)的支持下進行產(chǎn)品的創(chuàng)新設計,在虛擬環(huán)境下設計出數(shù)字化樣機。對其結構、性能、功能進行模擬反饋,優(yōu)化設計。實驗驗證,能大幅度提高產(chǎn)品的研發(fā)周期,這方面我們做得還不好,大部分工廠只限于電腦出圖,但是你是數(shù)字化樣機嗎?你可以進行虛擬樣機的反正嗎?剛才我們說虛擬現(xiàn)實,機器設計出來后得可能轉起來。有沒有干涉、有沒有碰撞,有沒有什么問題?我在設計時就能夠預見到,屏蔽掉,在這方面我們做的不夠。

  另外,我們最基本設計的標準化、細節(jié)化、模塊化,對設計的知識庫,專家系統(tǒng)的建立還非常模糊。我們設計了很多經(jīng)驗、知識,還在很多老工程師的腦子里,沒有變成企業(yè)的知識。讓我們年輕的工程師上來后,能夠以最快的速度來掌握這些有用的知識,這方面我們做的還很不夠。

  怎么樣在工業(yè)知識庫的支持下進行工藝設計,工藝過程的模擬反正,來最大限度的縮短產(chǎn)品的設計、設計周期,快速響應客戶需求,提高產(chǎn)品的設計和創(chuàng)新能力。這方面還有很大的空間。我們所說的要創(chuàng)新設計,如果你走不到這一步,你的設計很難創(chuàng)新,我們只能反制。你要自主創(chuàng)新,必須要深刻的掌握這套技術和系統(tǒng)。

  智能產(chǎn)品現(xiàn)在太多了,不斷的推出的智能產(chǎn)品,什么樣的產(chǎn)品才叫智能產(chǎn)品?剛才我們說產(chǎn)品要具有感知、分析、推理、決策、控制的功能,具有信息的儲存、傳感、無限通信的功能。要介入物聯(lián)網(wǎng),要實行遠程監(jiān)控、遠程服務,它是先進技術、信息技術和智能技術的集成和深度的融合。一臺普通的數(shù)控機床不是智能機床,普通數(shù)控機床根據(jù)我們編制的程序,指揮刀鋸主軸的轉速,指揮刀鋸走出一個軌跡,加工出我們所要的零件,這是數(shù)字化,數(shù)控,并不是智能。

  什么叫智能呢?智能機床能夠感知切割的變革,來發(fā)現(xiàn)是刀具磨損了還是材料毛坯過硬了。能感知機床主軸會對加工進度造成什么樣的影響,能感知機床的振動,怎么調整主軸的轉速來避開振動。一定要有很多的感知、反饋,通過專家系統(tǒng)的分析,并對動作進行自我的調整,一種自律的能力,這才叫智能加工。一個普通的機器人,人工編程讓它實現(xiàn)一個動作,從這個地方抓起一個零件轉到什么角度放到另外的設備上、裝上去,這是一個數(shù)字化動作。智能機器不行,智能機器一定要感知運動過程環(huán)境里有沒有障礙物,如果沒有感知的能力,在運動空間里有障礙物就不會發(fā)現(xiàn)。智能機器人應該有感知、視覺、聽覺,它能感知一些環(huán)境的變化,根據(jù)環(huán)境變化采取決策。比如它從這里過去碰到一個東西,一是停止,一是繞道,要進行采取決策。

  現(xiàn)在谷歌的自動駕駛汽車已上路在試跑,連方向盤都沒有,無人駕駛。大家可以想象一下這有多復雜,汽車在行駛過程當中產(chǎn)生的事故是在秒級發(fā)生的,它要在告訴行駛中對環(huán)境作出快速的判斷和決策來避免碰撞事故的發(fā)生。現(xiàn)在的報道會看到很多不同智能產(chǎn)品的出現(xiàn),智能家電,很多智能產(chǎn)品在不斷的涌現(xiàn)。

  智能經(jīng)營,我們要在物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)支持下的整個價值鏈上,從客戶需求、產(chǎn)品設計、工藝設計、智能制造、出產(chǎn)物流、生產(chǎn)物流全過程進行協(xié)同供應鏈的優(yōu)化和管理。真正做到什么時候要什么零件才買什么,什么時候該制造什么,做到準時化,向零庫存挑戰(zhàn)。來大幅度縮短供應鏈的響應時間,未來的制造都是個性化定制,這個產(chǎn)品和那個產(chǎn)品是有區(qū)別的。每個不同產(chǎn)品的不同需求,要快速的反映到整個供應鏈的上下游,能夠做出快速的響應。對任何客戶需求的變動,設計的變更,在整個供應鏈過程當中能夠快速傳遞,快速響應。

  另外,制造服務全過程的管理,要著眼于產(chǎn)品的全生命周期,從用戶需求、設計、外觀、產(chǎn)品租賃、售后服務直至回收再利用,要對全過程實施管理和服務。我們現(xiàn)在提倡制造業(yè)向制造服務轉型,有人把服務智能單獨提出來,這也是很好的范例。未來我們的企業(yè)要向制造服務轉型,我們可以把服務單獨拿出來做服務智能化。

  在智能工廠,智能制造環(huán)境下對上述全流程過程當中產(chǎn)生的契約、協(xié)議、交易、法律、金融的支持,有一整套的法律協(xié)議交易的支持。沒有法律的支持,很多事情是辦不到的,假如今天生產(chǎn)無人駕駛汽車,如果沒有法律的支持,這個車絕對不敢上路。撞了人是誰的責任?這是一個問題。

  現(xiàn)在提倡互聯(lián)網(wǎng)金融,這個業(yè)務發(fā)展很快。銀行提供互聯(lián)網(wǎng)金融,以你的物流作為抵押,你跟供應商簽了合同,你的銷售合同在他的手里,他知道你這樣能夠運行,銀行可以替你給供應商付錢。你有1億的流動資金可以做2億、3億的營運。全價值鏈上資源的優(yōu)化利用、意外的處治、生產(chǎn)安全、信息安全、綠色環(huán)保等一系列保證措施,整個智能制造、智能工廠包含的內容是非常豐富的,千萬不要把智能制造理解成幾個機器人,幾家生產(chǎn)線。

  過去我們一談智能制造,就想到光去談設備,去搞機器人,物流自動傳輸,這不是智能制造的完整概念。我們使用智能裝備、智能物流制造這些系統(tǒng),實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程中的優(yōu)化控制,智能調度、生產(chǎn),以及設備運行狀態(tài)的監(jiān)控,質量的管理,設計與績效管理,對生產(chǎn)、設備、質量的異常做出正確的判斷和集成。實現(xiàn)制造執(zhí)行與運營管理、研發(fā)設計、智能裝備的集成,實現(xiàn)設計制造一體化,管控一體化,這是智能制造。

  智能制造首先是裝備的智能,裝備不智能,組成的線也不是智能生產(chǎn)線。國務院剛剛發(fā)布的“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃,對我們制造業(yè)提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”協(xié)同制造。所以我在這里也借這個機會向大家介紹一下什么叫協(xié)同制造?

  協(xié)同制造,國際上的定義是充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術為特征的網(wǎng)絡技術、信息技術,實現(xiàn)供應鏈內其跨工業(yè)鏈間的企業(yè)產(chǎn)品設計、制造、管理和商務合作。最終通過改變業(yè)務經(jīng)營模式與方式,達到資源的充分利用。認為這是21世紀的現(xiàn)代制造模式,它是敏捷制造、協(xié)同商務、智能制造、人制造的和諧內容。他們強調企業(yè)間的這種協(xié)同,協(xié)同制造是基于敏捷制造、虛擬制造、網(wǎng)絡制造、前期化制造的模式,它打破了時間和空間的約束,通過互聯(lián)網(wǎng)使整個供應鏈上的企業(yè)、合作伙伴共享客戶設計、生產(chǎn)經(jīng)營信息。從傳統(tǒng)的創(chuàng)新式工作方式轉變成并行的工作方式,從而最大限度地縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)時間,縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,快速響應客戶需求,提高我們設計、生產(chǎn)的柔性。通過面向工藝的設計,面向生產(chǎn)的設計,面向成本的設計,供應商參與設計,大大提高產(chǎn)品的設計水平和可制造性,成本的可控性。有利于降低生產(chǎn)經(jīng)營成本,提高質量和客戶滿意度。這是國際上對于協(xié)同制造的定義。

  協(xié)同制造的總體框架,首先在網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、應用服務器的支持下,我們要構建一個協(xié)同平臺。在這個協(xié)同平臺上主要有幾個內容,一是協(xié)同設計,一是協(xié)同供應鏈,協(xié)同生產(chǎn)、協(xié)同服務?,F(xiàn)在國內幾個大企業(yè)為了吸收全世界的設計人才,他們收購了國外的一些設計公司,有歐洲、美國、中國的,大家在一個協(xié)同設計的環(huán)境下進行產(chǎn)品設計,共同交換設計的信息。比如設計一個發(fā)動機,我可能請美國設計一個汽車電子,我來做總體設計,若干供應商做部件設計,大家在一個協(xié)同平臺下,共享設計資源,來互相討論、溝通,協(xié)調設計的進度進行協(xié)同設計。

  協(xié)同供應鏈,通過互聯(lián)網(wǎng),通過企業(yè)信息將我們的需求在互聯(lián)網(wǎng)上以最快的速度反映給我們的供應商,供應商與供應商、合作伙伴任何客戶需求的變化,快速在供應鏈上得到響應,能夠以最小的庫存,最準時的供貨來滿足生產(chǎn)要求,這就是協(xié)同生產(chǎn)。我的產(chǎn)品是很多工廠做的,一個工廠有好多車間,甚至是好多工廠一起合作來做這個產(chǎn)品。我要協(xié)同這幾個工廠和幾個車間之間,他們的進度、計劃要進行協(xié)同。

  服務協(xié)同,我們的產(chǎn)品銷到全中國、全世界,那么大的領域,怎么樣實現(xiàn)快速響應?要進行協(xié)同服務。這一切可以通過互聯(lián)網(wǎng)與我們的合作伙伴們共同實現(xiàn)。所以為什么在制造業(yè)中特別掀起了一個“協(xié)同制造”的題目,我認為是很有道理的,協(xié)同是強調企業(yè)之間的工作模式。它充分利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢來實現(xiàn)這樣的功能。協(xié)同制造將我們傳統(tǒng)的串行工作方式變成并行工作方式,我在這里畫了一張圖,過去一個客戶需求來了,我們進行產(chǎn)品的初步設計、詳細設計、工藝設計、工裝設計、生產(chǎn)準備、物料采購、生產(chǎn)制造、銷售、售后服務,這是我們過去的工作方式,現(xiàn)在怎么樣呢?我們要把它變成一個同心圓,把所有這些并行方式在協(xié)同平臺的支持下,通過一系列信息技術的支持,將原來串行作業(yè)方式變成一個同心圓。任何客戶需求或者需求的變化,能夠快速的在各個環(huán)節(jié)里得到響應。

  智能決策,在智能工廠環(huán)境下,將大量的數(shù)據(jù)、知識,商業(yè)智能是對這些信息搜集、管理、分析的過程,目的是使企業(yè)各級決策者獲得知識和洞察力。促使他們對企業(yè)作出更有利的決策,商業(yè)智能一般是由數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)恢復組成的,來提高決策的意見性和準確性,這是商業(yè)智能。

  對于工廠來講,怎樣把企業(yè)內部的產(chǎn)供銷、人才這些數(shù)據(jù),首先是結構化數(shù)字,通過數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析展現(xiàn)給各級管理人員。第二步,就是如何利用大數(shù)據(jù)的問題。今天的企業(yè)處在社會環(huán)境下,我們面臨大量的結構化和非結構化,市場占有大量的數(shù)字,我們要了解客戶的需求,要從各個不同的媒體,結構化的,非結構化的進行大量結構的分析,那時采取的供給和方法與現(xiàn)在不同,與我們訪問數(shù)據(jù)庫也不一樣?,F(xiàn)在有大數(shù)據(jù)的處理工具,它們的數(shù)據(jù)處理方式完全變了,與我們過去一條條讀數(shù)據(jù)庫進行分析完全是另外的一種概念,你要運用這些大數(shù)據(jù)的技術來進行決策。

  剛才我介紹了假如你要有智能工廠要做什么,具備這些,你的工廠才叫智能工廠。我們提到了設計智能、產(chǎn)品智能、經(jīng)營管理智能、制造智能、經(jīng)營決策智能,我們可以把服務單獨列出來,叫服務智能。這么多東西要做,我們怎么辦?中國制造2025年,30年,企業(yè)要在很短的時間內實現(xiàn)這樣一個宏偉的目標,也不是一件容易的事,所以我們一定要有一套對策。

  我認為對于每個企業(yè)來講,面對新一輪工業(yè)革命,智能制造首先要做總體規(guī)劃?,F(xiàn)在企業(yè)都在做“十三五”戰(zhàn)略規(guī)劃,我們希望在抓住“十三五”戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃過程當中,抓住企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心競爭能力這條主線,圍繞著產(chǎn)品研發(fā)、經(jīng)營管理、生產(chǎn)制造服務,全價值鏈上充分利用互聯(lián)網(wǎng)信息技術、互聯(lián)網(wǎng)技術來進行兩化融合的發(fā)展規(guī)劃。分期、分批來推進智能制造,不可能三兩年你的工廠就完全變成智能化的工廠。因為需要大量的投資、人力、物力及各方面的配合,你就一定要做好規(guī)劃,分布實施。

  在企業(yè)里,為了實現(xiàn)兩化的深度融合,建立兩化融合管理體系和評估體系,圍繞著企業(yè)的組織、業(yè)務流程、技術、數(shù)據(jù)四要素,建立兩化融合的從策劃、實施、評價、持續(xù)改進整套管理體系和評估指標體系,來保障兩化融合能夠順利進行。

  智能制造也要進行經(jīng)濟效益分析,不能是今天推行智能制造了就花幾億,購買機器人,購買數(shù)控機床,徹底改造生產(chǎn)裝備。你需要好好規(guī)劃企業(yè)到底怎樣發(fā)展?現(xiàn)在的瓶頸是什么?首先要解決最關鍵的瓶頸問題,剛才說的智能制造那些單元,并不是說沒有智能制造裝備就不能制造出智能產(chǎn)品,不是這樣的。如果你的智能產(chǎn)品是主要矛盾,你面對強大的競爭對手,你需要把你的產(chǎn)品智能化。你可以先搞智能產(chǎn)品,智能產(chǎn)品不見得非得要有智能裝備才能造出智能產(chǎn)品,沒有必然的關系。一定要分清輕重緩急,抓住企業(yè)的主要矛盾,當你做一件事情時,仍然要進行經(jīng)濟效益的分析。

  我們過去有很深刻的教訓,這個企業(yè)為了盲目的追求自動化花了幾億引進設備,引進國外裝備,從此背上了龐大的債務,讓企業(yè)一蹶不振。一定要結合企業(yè)的自身情況,積極的面對,但一定要分步做,分期實現(xiàn),一定要加強人才隊伍的建設和職工的聯(lián)系。企業(yè)的競爭是人才的競爭,加強工人教育和職業(yè)教育,培養(yǎng)創(chuàng)新性的文化和環(huán)境,造就一批以企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展相匹配的人才隊伍,這是企業(yè)發(fā)展的根本。我們要提早安排、提早部署,為我們走向智能制造做好準備。

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標簽:工業(yè)革命 智能工廠 智能制造 我要反饋 
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