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智能制造三大支撐:標準化、數據、基礎工業

作者:孫 欣
來源:青島全搜索電子報
日期:2017-11-09 15:02:22
摘要:智能制造的標準化問題一直是近兩年來業內人士探討的焦點。在與會專家看來,標準化是行業互聯互通的關鍵,要在一個行業內實現智能制造的大范圍覆蓋,標準化必須先行。

  智能制造被看作是第四次工業革命最核心的構成部分。本屆世界互聯網工業大會上也對智能制造的相關問題進行了深入的探討。在與會專家以及企業家們看來,智能制造的推動必須標準先行,數據將是未來推動智能制造的核心,而要提升智能制造水平必須依靠基礎工業的升級。

  智能制造標準先行

  智能制造的標準化問題一直是近兩年來業內人士探討的焦點。在與會專家看來,標準化是行業互聯互通的關鍵,要在一個行業內實現智能制造的大范圍覆蓋,標準化必須先行。

  中國電子技術標準化研究院感知技術研究室主任宋繼偉認為,標準化是智能制造創新的驅動力,是智能制造系統互聯互通的必要條件,也是搶占產業競爭制高點的重要手段。只有實現標準化,產品的設計、生產、物流銷售、服務全生命周期才能有效協同互動。同時,很多新技術的推進需要通過制定標準來完成。

  在新一輪產業革命正在加速推進的大背景下,全球工業大國都高度關注智能制造標準的建立。宋繼偉說,智能制造標準已成為全球產業競爭的一個制高點。美國、德國等老牌工業強國都在進行相關工作的研究和推進工作。

  他指出,在德國工業4.0的實施建議中確定的八個優先行動領域中,標準化被列于首位。在德國,標準化被視為創新的驅動力、亟待解決的首要任務以及實現市場和供應商領先戰略的手段。在德國工業4.0標準化路線圖中,用例、開發流程、工程和建設、術語與模型、技術流程、標準庫、非功能屬性、服務流程、知識庫等十余個方向的標準化被確定為重點。

  在美國的工業互聯網發展中,2014年,美國成立了工業互聯網聯盟,該聯盟的任務就是協調廣泛的生態系統,使用公共的體系結構、互操作性和開放的標準,來連接和融合對象與人、過程和數據。該聯盟通過為現實世界應用創建新工業用例和測試床來驅動工業革新,同時為互操作性定義和制定參考體系結構和框架,以此來影響互聯網和工業系統全球標準的制定。

  宋繼偉認為,推進標準化對不同國家有著不同的意義,但可以肯定的是,標準化對任何一個國家智能制造的深入發展都至關重要。德國和美國都意圖建立自己的標準并將其推廣至全球,以維系它們對制造業的主導權。而對我國來說,抓住智能制造標準化的機遇則將有助于挑戰全球制造業的主導權。

  數據驅動智能制造

  智能制造的核心特征是什么?在本屆大會上,可以得到一個明確的答案——數據驅動。

  軟控股份有限公司研究院院長張斌指出,目前,業內對智能制造的認知十分多樣化,有人說智能制造是大數據、物聯網、人工智能的應用,有人說是自動化、信息化、數字化的應用,還有人說是柔性制造、敏捷制造、精益生產。但不論智能制造實現的路徑是什么,它一定是以用戶為中心的一種制造模式——以用戶為中心實現各種生產要素的數字化、互聯互通、知識自動化、從而最終實現制造過程的自組織。

  青島紅妮集團有限公司總經理陳強認為,以用戶為中心,意味著每個消費者都是一個核心。他們會圍繞自己的個性化需求定制獨屬于自己的高品質產品。而企業要滿足這種市場的變化,就必須實現數據驅動的智能制造。從用戶下單、到生產,再到物流配送,整個智能制造過程只有通過數據聯動起來,才能做到無縫銜接。因此,對企業來說,智能工廠的核心就是數據聯動,信息數據中心可以說是支配整個智能制造過程的 “大腦”,它可以令資源配置更加合理,流程更加標準、省時、高效。

  數據對智能制造的驅動作用還體現在產品研發階段。陳強說,傳統的研發是設計師根據自己的喜好結合不完整的市場信息進行產品研發,產品是否暢銷要等三個月甚至半年后的市場去驗證。很多研發人員更是在設計完全不符合自己年齡的品類。消費者全程無參與,因此也較難對產品提起興趣。但是,數據驅動的智能制造研發是一個可以與消費者產生互動的開放式平臺。設計是根據消費者需求的各種數據進行的,這可以令產品款式的精準率由過去 60%大幅升到90%,從而大大提高了企業的生產效益。

  智能制造需基礎工業不斷升級

  在與會的業內人士看來,作為本輪生產方式革命的核心,智能制造的目標是讓機器自己生產而幾乎不再需要人參與制造過程。因此,智能制造的發展離不開基礎工業的支撐,基礎工業是制造業實現數字化、智能化和信息化的重要載體。

  工信部規劃司發展規劃處副處長劉明達認為,制造業歸根到底是用裝備制造裝備,用裝備制造產品的過程,也就是俗話說的用工具制造工具。因此,制造業要變強,高端裝備創新工程就是一個重要的工具,而要實現制造業的智能制造和綠色制造,首先就要在基礎工業領域內做文章,加快裝備的轉型升級。

  他指出,實體經濟的重點是制造業,而裝備制造業是實力和競爭力的根本依托。從全世界范圍來看,裝備領域的智能化也是各國發展智能制造的主陣地。目前,國際上主要有以下趨勢和特點,一是重視使用工業機器人和柔性生產線,目前工業機器人主要應用在離散性制造的行業,比如汽車、電子設備等產業。二是物聯網或者是工業互聯網在生產過程中的作用日益突出,從時間看,在離散型制造和流程性制造當中,物聯網和工業互聯網在方向上起到了重要的作用。三是網絡化協同創新成為一個新的創新方式,信息技術尤其是互聯網大大降低了人機、人人溝通的成本,減少了信息不對稱,這使得協同化、網絡化的創新平臺成為可能,這種平臺可以重組傳統的裝備制造業乃至整個制造業的創新體系,同時產業分工也日益細化,這令單個企業難以也無法覆蓋所有創新活動,這包括供應商、產品用戶、產品標準及行業監管機構在內以及高校、科研機構、行業協會等等,如何把這些主體全部納入到創新體系當中來,實現優化配置是裝備領域未來創新的一個主要方式。