智能制造是建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的主攻方向。之前有談及中國(guó)智能制造的三個(gè)基本范式:數(shù)字化制造、數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造、數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化制造——新一代智能制造。今天的內(nèi)容則是中國(guó)智能制造發(fā)展戰(zhàn)略。
一、智能制造是建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的主攻方向
智能制造是中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的強(qiáng)烈需求。我國(guó)經(jīng)濟(jì)已由高速增長(zhǎng)階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段。制造業(yè)是實(shí)體經(jīng)濟(jì)的主體,是供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的主要領(lǐng)域,必須要加快推動(dòng)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量效益提高、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、發(fā)展方式轉(zhuǎn)變。智能制造為中國(guó)制造業(yè)跨越發(fā)展提供歷史性機(jī)遇。
智能制造是我國(guó)制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的主要抓手,是我國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的主要路徑,要堅(jiān)持把智能制造作為建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的主攻方向,推進(jìn)智能制造,加快建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)。
加快制定并實(shí)施中國(guó)智能制造發(fā)展戰(zhàn)略。我國(guó)雖然確立了以智能制造為主攻方向,但廣大企業(yè)在智能制造的理性認(rèn)識(shí)、發(fā)展方向、工作重點(diǎn)、路徑選擇、實(shí)施策略等方面還存在許多困惑和誤區(qū)。要推動(dòng)我國(guó)智能制造持續(xù)、健康、快速發(fā)展,必須把握世界技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),提出適合中國(guó)國(guó)情的智能制造發(fā)展戰(zhàn)略,特別是發(fā)展的技術(shù)路線(xiàn),明確智能制造發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)、方針和優(yōu)先行動(dòng),加快推進(jìn)中國(guó)制造智能轉(zhuǎn)型,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)我國(guó)由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變。
二、智能制造基本范式、技術(shù)路徑與系統(tǒng)
智能制造是一個(gè)大概念,一個(gè)不斷演進(jìn)的大系統(tǒng)。智能制造在其演進(jìn)發(fā)展中可以總結(jié)、歸納和提升出智能制造的三種基本范式,即:數(shù)字化制造——第一代智能制造,數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造——“互聯(lián)網(wǎng)+制造”或第二代智能制造,數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化制造——新一代智能制造。
(一)我國(guó)智能制造“并行推進(jìn)、融合發(fā)展”的技術(shù)路線(xiàn)
我國(guó)應(yīng)發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢(shì),采取三個(gè)基本范式“并行推進(jìn)、融合發(fā)展”的技術(shù)路線(xiàn),走一條數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化并行推進(jìn)的智能制造創(chuàng)新之路,實(shí)現(xiàn)中國(guó)制造業(yè)的智能升級(jí)、高質(zhì)量發(fā)展。
一方面,我國(guó)必須堅(jiān)持“創(chuàng)新引領(lǐng)”,直接利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等最先進(jìn)的技術(shù),推進(jìn)先進(jìn)信息技術(shù)和制造技術(shù)的深度融合;瞄準(zhǔn)高端方向,加快研究、開(kāi)發(fā)、推廣、應(yīng)用新一代智能制造技術(shù);
另一方面,我們必須實(shí)事求是,因企制宜、循序漸進(jìn)地推進(jìn)企業(yè)的技術(shù)改造、智能升級(jí)。充分利用我國(guó)推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+制造”的成功實(shí)踐給我們提供的重要啟示和寶貴經(jīng)驗(yàn),企業(yè)根據(jù)自身發(fā)展的實(shí)際需要,“以高打低”——采取先進(jìn)的技術(shù)解決傳統(tǒng)制造難于解決的問(wèn)題,扎扎實(shí)實(shí)地完成數(shù)字化“補(bǔ)課”,同時(shí),向更高的智能制造水平邁進(jìn)。
(二)新一代智能制造系統(tǒng)
新一代智能制造系統(tǒng)是一個(gè)大系統(tǒng),主要由智能產(chǎn)品、智能生產(chǎn)及智能服務(wù)三大功能系統(tǒng)以及工業(yè)智聯(lián)網(wǎng)和智能制造云兩大支撐系統(tǒng)集成而成。
智能產(chǎn)品和裝備是新一代智能制造系統(tǒng)的主體。智能產(chǎn)品是智能制造和服務(wù)的價(jià)值載體,智能制造裝備是智能制造的技術(shù)前提和物質(zhì)基礎(chǔ)。新一代智能制造將給產(chǎn)品與制造裝備帶來(lái)無(wú)限的創(chuàng)新空間,使產(chǎn)品與制造裝備產(chǎn)生革命性變化。
智能生產(chǎn)是新一代智能制造系統(tǒng)的主線(xiàn)。智能工廠(chǎng)是智能生產(chǎn)的主要載體。智能工廠(chǎng)根據(jù)行業(yè)的不同可分為離散型智能工廠(chǎng)和流程型智能工廠(chǎng),追求的目標(biāo)都是生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化,大幅度提升生產(chǎn)系統(tǒng)的性能、功能、質(zhì)量和效益,重點(diǎn)發(fā)展方向都是智能生產(chǎn)線(xiàn)、智能車(chē)間、智能工廠(chǎng)。
新一代人工智能技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)的融合將使生產(chǎn)線(xiàn)、車(chē)間、工廠(chǎng)發(fā)生革命性的大變革,企業(yè)將會(huì)向自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自控制的新一代智能工廠(chǎng)進(jìn)軍。
智能制造云和工業(yè)智聯(lián)網(wǎng)是新一代智能制造系統(tǒng)的重要支撐。“網(wǎng)”和“云”帶動(dòng)制造業(yè)從數(shù)字化向網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展,重點(diǎn)是“智聯(lián)網(wǎng)”“云平臺(tái)”和“網(wǎng)絡(luò)安全”三個(gè)方面。
系統(tǒng)集成將智能制造各功能系統(tǒng)和支撐系統(tǒng)集成為新一代智能制造系統(tǒng)。系統(tǒng)集成是新一代智能制造最基本的特征和優(yōu)勢(shì),新一代智能制造內(nèi)部和外部均呈現(xiàn)系統(tǒng)“大集成”,具有集中與分布、統(tǒng)籌與精準(zhǔn)、包容與共享的特性。
三、中國(guó)智能制造的發(fā)展戰(zhàn)略
未來(lái)20年,是中國(guó)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)由大到強(qiáng)的關(guān)鍵時(shí)期,也是制造業(yè)發(fā)展質(zhì)量變革、效率變革、動(dòng)力變革的關(guān)鍵時(shí)期。我們必須要緊緊抓住新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革帶來(lái)的千載難逢的戰(zhàn)略機(jī)遇,以實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)為目標(biāo),以深化供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為主線(xiàn),以智能制造為主攻方向,科學(xué)研究制定中國(guó)智能制造發(fā)展戰(zhàn)略,堅(jiān)持“并行推進(jìn)、融合發(fā)展”的技術(shù)路線(xiàn),圍繞產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈,圍繞創(chuàng)新鏈完善資金鏈,形成經(jīng)濟(jì)、科技和金融的深度融合、良性循環(huán),實(shí)現(xiàn)中國(guó)制造業(yè)智能升級(jí)、跨越發(fā)展。
(一)戰(zhàn)略目標(biāo)
未來(lái)20年,我國(guó)的智能制造發(fā)展總體將分成兩個(gè)階段來(lái)實(shí)現(xiàn)。
第一階段,到2025年:“互聯(lián)網(wǎng)+制造”——數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造在全國(guó)得到大規(guī)模推廣應(yīng)用,在發(fā)達(dá)地區(qū)和重點(diǎn)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)普及;同時(shí),新一代智能制造在重點(diǎn)領(lǐng)域試點(diǎn)示范取得顯著成果,并開(kāi)始在部分企業(yè)推廣應(yīng)用。
第二階段,到2035年:新一代智能制造在全國(guó)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣應(yīng)用,我國(guó)智能制造技術(shù)和應(yīng)用水平走在世界前列,實(shí)現(xiàn)中國(guó)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí);制造業(yè)總體水平達(dá)到世界先進(jìn)水平,部分領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先水平,為2045年我國(guó)建成世界領(lǐng)先的制造強(qiáng)國(guó)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
(二)戰(zhàn)略方針
未來(lái)20年,我國(guó)智能制造發(fā)展必須要堅(jiān)持“需求牽引、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、因企制宜、產(chǎn)業(yè)升級(jí)”的戰(zhàn)略方針,持續(xù)有力地推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型。
需求牽引。中國(guó)制造要實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型,必須抓住新一代人工智能技術(shù)與制造業(yè)融合發(fā)展帶來(lái)的新機(jī)遇,把發(fā)展智能制造作為中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的主要路徑,用創(chuàng)新不斷實(shí)現(xiàn)新的超越,推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)從跟隨、并行向引領(lǐng)邁進(jìn),實(shí)現(xiàn)“換道超車(chē)”、跨越發(fā)展。
因企制宜。推動(dòng)智能制造,必須堅(jiān)持以企業(yè)為主體,以實(shí)現(xiàn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)為中心任務(wù)。中國(guó)的企業(yè)參差不齊,實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型不能搞“一刀切”,不能“貪大求洋”,各個(gè)企業(yè)特別是廣大中小微企業(yè),要結(jié)合企業(yè)發(fā)展實(shí)情,實(shí)事求是地探索適合自己轉(zhuǎn)型升級(jí)的技術(shù)路徑。要充分激發(fā)企業(yè)的內(nèi)生動(dòng)力,幫助和支持企業(yè)特別是廣大中小企業(yè)的智能升級(jí)。
產(chǎn)業(yè)升級(jí)。推動(dòng)智能制造的目的在于產(chǎn)業(yè)升級(jí),要著眼于廣大企業(yè)、各個(gè)行業(yè)和整個(gè)制造產(chǎn)業(yè)。各級(jí)政府、科技界、學(xué)界、金融界要共同營(yíng)造良好的生態(tài)環(huán)境,推動(dòng)中國(guó)制造業(yè)整體發(fā)展質(zhì)量變革、效率變革、動(dòng)力變革,實(shí)現(xiàn)中國(guó)制造業(yè)全方位的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型升級(jí)。
(三)發(fā)展路徑
總結(jié)近幾年推行數(shù)字化制造的經(jīng)驗(yàn),采用“探索-試點(diǎn)-推廣-普及”的有序推進(jìn)模式是合理和有效的選擇。探索是為了驗(yàn)證技術(shù)的可行性,通過(guò)探索,可以確認(rèn)技術(shù)在企業(yè)是可實(shí)施的。在此基礎(chǔ)上,可以在少數(shù)企業(yè)進(jìn)行試點(diǎn)。通過(guò)試點(diǎn),一方面摸索出應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題,進(jìn)一步改善;另一方面讓其他企業(yè)實(shí)實(shí)在在地看到智能轉(zhuǎn)型的好處,誘發(fā)轉(zhuǎn)型升級(jí)的內(nèi)生動(dòng)力。通過(guò)推廣,擴(kuò)大應(yīng)用范圍,并進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,予以改進(jìn),使技術(shù)、裝備、系統(tǒng)解決方案越來(lái)越成熟。通過(guò)普及,在地區(qū)、在行業(yè)、在全國(guó)全面推廣應(yīng)用。這樣分步、循序漸進(jìn)的推進(jìn)模式,可操作性強(qiáng),風(fēng)險(xiǎn)小,成功率高,是一條可持續(xù)的、有效的實(shí)施路徑。
智能制造的發(fā)展一定是起源于企業(yè)的需求。因此制造企業(yè)在發(fā)展中處于主體地位。它們的愿望,必須有一批系統(tǒng)集成商、設(shè)備和軟件供應(yīng)商以及開(kāi)發(fā)技術(shù)和產(chǎn)品的研究機(jī)構(gòu)共同形成產(chǎn)業(yè)群,從技術(shù)上保證成功才能得以實(shí)現(xiàn)。我們需匯集各方力量,實(shí)施有組織的創(chuàng)新。[1]
上海沐天機(jī)電設(shè)備有限公司專(zhuān)業(yè)于生產(chǎn)各類(lèi)全數(shù)字力矩電機(jī)控制器、直流電機(jī)調(diào)速器、機(jī)電一體化成套控制系統(tǒng)、工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)電氣控制自控系統(tǒng)、線(xiàn)纜生產(chǎn)線(xiàn)電氣控制系統(tǒng)、直流傳動(dòng)柜、溫控柜等產(chǎn)品。
我司所生產(chǎn)KTS系列全數(shù)字力矩電機(jī)控制器采用ARM內(nèi)核的32位芯片,不僅控制精準(zhǔn)、還可增加功能程序,操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。
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[1]選自“新一代人工智能引領(lǐng)下的智能制造研究”課題組.中國(guó)智能制造發(fā)展戰(zhàn)略研究[J].中國(guó)工程科學(xué),2018,20(4):1-8.