“智造”引领转型 互联驱动创新

2017-05-23 07:10赵明
中国计算机报 2016年31期
关键词:智造装备机器人

“2016智慧产业国际博览会”及其分论坛的举办是一次契机,通过它,四川省进一步强化了对四川省制造业的统筹规划,同时,对产业部署进行协同攻关,共同推进制造业智能化转型。

此外,博览会和分论坛也将起到促进产业链上下游深化融合,推动智能制造落地的作用。

作为该博览会的重要组成部分,在以“智造引领转型,互联驱动创新”为主题的“2016中国(四川)智能制造创新合作论坛”上,与会嘉宾探讨了智能制造的发展趋势、技术进展和成功案例,并对传统制造业进行智能制造转型提出相关建议。

在“2016中国(成都)智慧产业国际博览会”(以下简称2016中国(成都)智博会)举办期间,以“智造引领转型,互联驱动创新”为主题的“2016中国(四川)智能制造创新合作论坛”于8月4日成功举办。

说起智能制造,事实上,这并非四川省第一次举办此类活动。7月,20i6中国(成都)电子展就在成都世纪城新国际会展中心召开。展会以“推进智能制造促进军民融合”为主题,设置了智能制造、军民融合、电子元器件、测试测量、微波射频、物联网及云应用、智能硬件、创新创业八大核心展区,涵盖智能硬件、无人机、VR/AR、智能终端等电子信息产业前沿热点内容。

如果说7月份的电子展是一次智能制造领域的预热展会的话,那么8月份的2016中国(成都)智博会就是全面推进智能制造与“互联网+”战略深度融合的研讨会。来自四川省与工业和信息化部的相关部门领导、中国国际贸易促进委员会四川省委员会领导、智能制造领域知名的专家、学者,以及中外企業与方案供应商和相关领域的嘉宾,齐聚一堂,共同探讨智能制造的发展趋势、技术进展和成功案例。

智慧城市是运用物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等新一代信息技术,促进城市规划、建设、管理和服务智慧化的新理念和新模式。建设智慧城市,对加快工业化、信息化、城镇化、农业现代化融合,提升城市可持续发展能力具有重要意义。2016年政府工作报告中提到要发展智慧城市,加大公共设施建设。我国智慧城市发展已进入规模推广阶段,智慧城市的总投资规模预计达到1.1万亿元。

四川省早于2012年就发布了《关于加快西部信息网络枢纽建设的指导意见》,明确以国家信息化发展战略为指引,加强综合信息基础设施建设,坚持以“光网四川”为基础,以科技创新为动力,以三网融合试点为契机,加快智慧应用项目、智慧产业基地建设,大力推进智慧政务、智慧产业、智慧民生三大工程,建设智慧四川,打造西部信息高地。20t5年,四川已建成“全光网省”,对于四川推进“互联网+”行动计划、落实三网融合、促进信息消费、发展智慧产业将起到重要作用。

我国智慧城市发展已进入规模推广阶段,2016中国(成都)智博会,以智慧城市建设为载体,带动智慧产业发展,力争把展会打造成国际知名、国内一流的智慧城市与智慧产业招商引资平台、装备采购平台、技术合作平台、品牌推广平台和创新创业平台。

此次大会以中央、四川省委经济工作会议和城市工作会议精神为指导,围绕四川省“三大发展战略”和对外开放实际,对接国家“互联网+”行动计划和“中国制造2025”战略,把握新一轮科技革命和产业变革新趋势,充分运用国际国内“两种资源”和“两个市场”,促进四川省产业转型升级和新型城镇化发展,以“政府引导、市场运作”为原则,以“兴业惠民”为目标,以“发展智慧产业、引领智慧生活”为主题,坚持消费提档升级和产业转型升级互动互促,着力新一代信息技术展览展示和应用推广,以智慧城市建设为载体,带动智慧产业发展,加快国际国内智慧产业资源向四川汇聚,推动高端成长型产业和战略性新兴产业发展,促进传统制造业技术改造,加速我国西部智慧城市建设与智慧产业发展。力争把展会打造成国际知名、国内一流的智慧城市与智慧产业招商引资平台、装备采购平台、技术合作平台、品牌推广平台和创新创业平台。

本届会展举办了1场展览、3场重要会议、3场论坛和1场比赛。工业和信息化部领导,中国工程院院士李德毅、李培根、方滨兴、沈昌祥、邬江兴,以及在信息安全、智能制造等领域的国内外知名专家、名企高管等共聚盛会,共同探讨分享“互联网+人工智能”和网络信息安全等领域的新趋势、新成果、新应用和新经验。

据组委会相关负责人介绍,20t6中国(成都)智博会旨在加快国际国内智慧产业资源向四川汇聚,促进四川智能制造产业、信息安全产业发展,推动四川建成国家信息安全产业高地和西部制造强省,让智慧产业更多更好惠及广大群众。由“中国制造”到“中国智造”

四川作为制造业大省,现已初步具备了建设全国制造强省的产业基础和发展条件。2016年,四川省全力实施《中国制造2025四川行动计划》,重点在电子信息、汽车制造、高端装备制造等产业领域开展一批重点企业的数字化生产线、智能工厂(车间)建设,培育发展一批智能制造设备、夯实智能制造基础设施等,力争率先建成西部制造强省和“中国制造”西部高地。

成都智博会积极响应行动计划,组织各方资源打造“四川智造”展区,集中展示智能制造、传感器应用系统、3D打印、新材料和新一代信息技术,汇集西门子、华为、长虹、九州电器、华体照明等31家四川制造领先企业集体亮相。四川长虹积极参展,带来旗下最新智慧城市解决方案及智能产品。

据介绍,本次智博会展览面积2万平方米,参展企业共14l家,集中展示“智能制造”、“智慧城市”、“智能安防”、“数字娱乐”、“智能家居”、“信息科技”6大板块内容。

在“四川智造”展区,6(30平方米的场地内集结了智能制造、3D打印、传感应用系统、新材料、新一代信息技术等一大批代表本土创新创业新技术、新潮流的高新技术产品和系统,包括拥有GPS高精度定位的天润农用无人机、普什宁江的智能柔性制造系统(FMS)、虚拟工厂与现实工厂相结合的西门子成都工厂、能够智能推荐合理搭配餐食的长虹智能冰箱、可呈现好莱坞色彩的极米无屏电视、能够最佳匹配用户个性需求的华为桌面云解决方案等,在展会上向观众进行精彩展示。

在四川省市州专题展区,宜宾的智慧城市成果展示,眉山的四川省首个智能机器人生产基地凯德尔机器人、双FID的在线VOC监测站,广元的动中通卫星通信车、高轨迹精度的OTC机器人、智能家居产品等都在智博会上进行了展示。此外,德阳、自贡、乐山、雅安、凉山等市州也展示了它们的智能制造和智慧城市等领域的特色产品与技术。

看各国在做什么

智能制造,这个在大数据、物联网、人工智能同期被大家热议的话题,中西方虽然有各自的表述,但总体上看都是基于信息化和智能分析为基础的产业变革。

美国国际标准与技术研究院对此的看法是:智能制造是全集成协同制造系统,该系统可以作出实时响应,以满足工厂、供应链网络和客户不断变化的需求和条件。

而中国,工业和信息化部的相关文件提出:智能制造是基于新一代信息技术,贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节,具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。

从智能制造的产业链来看,大体会分为三个层面:首先是感知层。在这个层面上可能涉及传感器、半导体等产品。从技术角度来看,会应用到传感感知、信息采集等技术。其次是网络层。网络层上可能会涉及智能芯片等产品。从技术角度来看,会应用到云计算、大数据、网络传输等技术。最后是应用层面。这个层面会涉及机器人、智能机床、3D打印等产品。会应用到3D打印、机器人解决方案等技术。

以上三个层面对整个制造业来说,是机遇也是挑战。这三个层面所涉及的产品供应商涵盖了传感器厂商、二维码厂商、云计算软件企业、网络解决方案企业、系统集成商等各行各业的企业。谁能够抓住这个机会,谁就能淘到智能制造时代的第一桶金。

为了迎接智能制造的新时代,各国都在积极推动产业改革。以西方国家美国和德国为例,美国推出了先进制造伙伴计划(AMP)、国家制造业创新网络等计划;德国推出了工业40战略。日本推出制造业白皮书,发展基于大数据的制造业,大力发展机器人、3D打印等技术。韩国也推出了自己的制造业创新3D战略,加强信息技术与制造业融合。在国外政府推动下,国外很多知名企业都开始行动起来。我国为了应对产业变革,也推出了中国制造2025计划,将智能制造作为主攻方向。那么我国又有哪些知名企业开始行动了呢?

人杰地灵。共建四川智能制造

作为市场创新的主体力量,传统制造业如何拥抱互联网,实现智能制造的目标,制造业一些领军人物也提出了各自的考量。

海尔集团董事局主席张瑞敏早在2C00年就提出“不触网就会死”的理念。在第二屆世界互联网大会的论坛上,张瑞敏表示,互联网时代下的智能制造,被看重的不是产品,而是如何创造用户资源。传统企业和互联网企业最大的不同,就在于传统企业重颐客,互联网企业重用户。

富士康科技集团首席执行官郭台铭表示,这几年传统产业和互联网面临很大的产业变革,“唯有实虚结合,才能使效益最大化”。

而已经宣称自身是大数据企业的阿里巴巴集团董事局主席马云称:“现在正处于变革时期,人类已经从IT走向了DT(数据科技时代),在数据时代,30年以后世界上最优秀的CEO可能是一个机器人。”

在四川积极推进智能制造战略的前夕,事实上,很多人也看到了四川在产业链上的一些不足。比如,四川虽作为制造大省,但仍面临着产品质量不高、创新和核心竞争力不足、产业结构不合理等诸多问题。

因此,四川省对接国家《中国制造2025》,制定了一系列政策和措施:制订了《中国制造2025四川行动计划2016重点工作推进方案》、《四川省智能制造2016年8月15日第31期责编:赵明E-mail“十三五”规划》等方针规划,设立四川高端装备和智能制造基金对智能制造项目进行大力扶持。

同时,四川省与众多大企业、大集团建立战略合作关系,四川省政府分别与中国电子科技集团公司、航天科工集团、中国电子信息产业集团公司、中国移动通信集团公司、深圳市腾讯计算机系统有限公司、浪潮集团、京东集团等签署了战略合作协议,共同推进智能制造、信息安全、智慧城市、互联网+、云计算、大数据、集成电路、电子政务、电子商务等智慧产业重点领域发展。2016年智博会在四川省政府的大力支持下,云集海内外顶尖行业专家,以会带展全力打造西部地区最佳的智慧产业平台。高端论坛促企业智能化转型

作为“2016中国(成都)智慧产业国际博览会”的重要组成部分,以“智造引领转型,互联驱动创新”为主题的“2016中国(四川)智能制造创新合作论坛”在成都成功举办。该论坛由中国电子信息产业发展研究院与中国国际贸易促进委员会四川省委员会共同主办。

四川省是国家布局的重要电子信息产业基地。军事电子装备整体实力居全国第一,信息安全产业总量居全国第二,微型计算机产量占全国20%以上,航空电子、平板显示、卫星应用、物联网、云计算、大数据、自动控制系统等方面整体实力名列全国前茅。

在智能装备制造方面,四川的高精度数控加工设备、柔性生产制造系统已经达到国内领先水平,工业机器人焊接生产线集成应用在国内有一定的优势,增材制造装备在零部件制造、修复、成型等方面进展较快,外来投资企业在川发展良好,德国西门子在成都的工厂就是四川智能制造的典范。

为推动四川率先建成西部制造业强省和中国制造的西部高地,四川省政府印发了《中国制造2025四川行动计划》等系列文件,提出推动信息技术与制造业深度融合,围绕制造业智能化、绿色化、服务化三大主攻方向,将信息化的普及、智能化的转型、高端化的突破作为三大着力重点,使四川省成为全国重要的重大技术装备制造、信息技术研发和产品制造、战略资源精深加工、名优特新消费品生产和研发制造基地,实现制造业强省的战略目标。力争到2020年,四川省传统制造业重点领域基本实现数字化,有条件有基础的重点行业将全面启动并逐步实现智能化。四川省投资促进局副局长万怡挺介绍,四川省将重点发展高档数控机床、工业机器人、增材制造装备、智能检测与装配装备、智能传感与控制装备、智能物流与仓储装备等6大领域的核心技术。

中国电子信息产业发展研究院副院长、中德智能制造联盟秘书长王鹏,国家信息中心专家委员会主任宁家骏分别就《中国制造2025》的战略与实施,以及如何推进制造强国建设发表了各自的见解。来自施耐德电气(中国)有限公司、北京航天智造科技发展有限公司、中航工业精益六西格玛研究所、浪潮国际、数之联、软通动力信息技术(集团)有限公司、智能云科、渡鸿集团的高管和专家,分别就智能制造的综合解决方案、云计算与智能制造、智能制造的生态系统、精益生产与智能制造、核心制造技术突破等主题发表了演讲。

在最后的圆桌论坛环节,施耐德电气(中国)有限公司工业事业部OEM副总裁庞刑健、软通动力信息技术(集团)有限公司副总裁季献忠、数之联CTO方育柯、成飞公司数控加工厂副厂长宋智勇等嘉宾,就如何应对和抓住智能制造带来的挑战与机遇的话题,结合各自所在的领域发表了各自的看法,并就四川省发展智能制造业给出了各自的建议。

四川不仅是我国三大重型装备制造基地之一,同时在机床、军工、石油机械、电子装备等领域都具有无可比拟的制造优势。选择在成都举办这次以智能制造创新合作为主要议题的论坛,探讨智能制造的发展战略、制造模式的变革,分享智能制造的用户经验,对推进四川省乃至全国智能制造发展都很有极其重要的意义。

2016智慧产业国际博览会及其分论坛将成为一次契机。它将进一步强化制造业统筹规划,对产业部署进行协同攻关,共同推进制造业智能化转型。此外,博览会和分论坛也将起到促进产业链上下游深化融合,推动智能制造落地的作用。

中国智能制造产业发展前景

当前中国智能制造产业正处在新一轮技术革命十年周期的起点上,可穿戴设备、机器人、智能家居、智能医疗、智能汽车等正在成为行业热点词汇。这轮产业革命的本质是信息技术取代传统制造技术成为产业的核心价值来源,传统产业向互联网生态系统转移,标志着继移动互联网之后的新一轮技术创新浪潮,即泛智能化时代已经来临。

2015年我国智能制造产值在1万亿左右,2020年有望超过3万亿元,年复台增长率约20%。智能制造产业中五大热点分别是:机器人、无人机、人工智能、3D打印、无人驾驶,本文将围绕这五大热点细分领域未来发展规模进行预测分析。

1未来10年中国机器人市场将达6000亿元

伴随劳动力的结构性短缺以及劳动力成本的急剧上升,机械的使用放大并延伸了人的四肢能力,计算机的使用提升了人脑的功能,机器人的使用将大大拓展人类的综合能力,机器人時代即将到来,这使国内机器人产业迎来了大发展的春天。

根据《中国制造2025》的规划,2020、2025和2030年工业机器人销量的目标,分别是15万台、26万台和40万台,未来市场空间巨大。

机器人已从早期的工业机器人发展为种类繁多的现代工业机器人、特种机器人和服务机器人。工业机器人已广泛应用于各大门类工业领域,应用正扩展到越来越多的行业,包括3D打印、农业、装配、建筑、电子、物流和仓储、生产制造、医药、采矿、运输等很多其它行业。

2预计2018年中国民用无人机市场将达到110.9亿元

近年来无人机在民用市场的应用受到越来越多的关注,如农林植保和电力巡线两个领域,无人机需求较为迫切,且具备较大的市场规模。在其它行业的潜在需求也将逐步显现,中国民用无人机市场空间巨大,将进入快速发展期,或将在未来3年内,迎来第一个行业应用小高潮。

民用无人机用途极为广泛,未来市场主要集中于农林保值、影视航拍、电力巡视等领域。鉴于国内民用无人机政策的规范和低空空域改革的深化,我国民用无人机行业将呈现爆发式增长到2018年,我国民用无人机市场规模有望达到110.9亿元。

无人机迅猛发展主要原因在于不仅其成本与价格具备优势,而且其技术品质又可与国外产品比肩。目前无人机在农业、空中监测、研究等领域的应用可行性更高。目前无人机并非完全的智能化,无人机依旧需要专业的飞行人员来操控,市场专业性人才缺口大,人才培训市场具有很高的投资价值。

3.2020年人工智能市场规模破百亿元

人工智能为21世纪科技领域最为前沿的技术之一,它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。其所使用的技术旨在根据数据和分析赋予计算机能够做出类似人类的判断。我国在人工智能的研究上与发达国家相比不算落后,再加上我国在人工智能相关领域不断产生新的突破,未来人工智能将呈现跨越式增长,预计2020年人工智能市场规模将超过3百亿元。

我国自主知识产权的文字识别、语音识别、中文信息处理、智能监控、生物特征识别、工业机器人、服务机器人等智能科技成果已进入广泛的实际应用。2014年,中国市场的工业机器人销量猛增54%,2014年我国智能语音交互产业规模达到100亿元;指纹、人脸、虹膜识别等产业规模达100亿元。近年来,我国人工智能技术在人工智能基础研究、人脑研究、网络融合、3D智能打印等领域不断产生新的突破。未来随着人均可支配收入的增加,以及人口老龄化的时代来临,人工智能家庭化的现象将会普及,届时家用助老服务机器人、医疗机器人,以及家用清洁机器人的市场需求将会激增。

4.预计2018年3D打印市场规模或超过200亿元

当前我国整体经济存在下行压力,传统制造业亟待转型升级。中国作为传统制造业大国,在发展中国家低成本优势显现的大背景下,加快发展3D打印是我国由制造大国迈向制造强国的有效途径之一。

政策、经济、技术,以及社会文化四方面驱动3D打印发展。2014年,全球3D打印机市场规模达到38.5亿美元,预计2018年,市场规模将增长到125.8亿美元。中国3D打印市场规模近年均保持较高增长速度,增速维持在3070以上,预计2018年中国3D打印市场规模或超过200亿元。

目前我国制造业正处于行业转型升级期,要利用好这个机会,企业应敢于尝试3D技术在原有领域的更新升级,拓展3D技术在更多领域的应用。

航天航空领域是金属3D打印增长最陕的领域。3D打印在飞机机翼机身、发动机零件、航空站零件补给、无人机系统中都有广泛应用,未来20年3D打印航空发动机零部件市场可达125万亿。

以国际层面的产业化导向,重點布局工业领域。我国已有技术主要关注轻型3D设备的研发,但对工业用途的机型缺乏长远规划,而3D打印技术的核心竞争力和主战场是工业领域的应用。

5.2020年将成无人驾驶汽车商业化元年

国内无人驾驶产业仍处于萌芽期,部分细分市场仍为空白。从整车制造视角看,除运动控制系统、辅助驾驶系统ADAS和GPS等可以延用传统车辆制造已有的较为成熟的技术以外,其他大部分无人驾驶技术处于起步阶段,需要多主体包括整车厂、零部件供应商、技术提供商等联合研发、生产,涉及的产业链较长,目前我国正在努力赶超一些国外企业,在关键技术上获得突破。

2020年将成为无人驾驶汽车商业化元年,并从此进入爆发增长期。2025年全球无人驾驶汽车销量将达到2。万辆,有望产生2000亿至19万亿美元的产值,2035年将达到约1100万辆,届时无人驾驶汽车保有量将达到约5000万辆,其中北美市场上的份额将达到29%,中国为24%,西欧为20%。

当前距离无人驾驶汽车商业化还有一段距离,预计到2020年无人驾驶将初步实现商业化,具备较强资金、技术实力的投资者可以提前布局,为将来占领市场、制定行业国际标准争取主导地位。对于资金量相对较小的投资者,可以针对无人驾驶的细分领域进行突破,比如当前国内一些尚未完全成熟的无人驾驶技术。投资者应该注重校企合作,无人驾驶对技术、人才要求非常高,投资者可以积极挖掘高校资源,为技术研发提供有力支撑。

链接 工业和信息化部近期推进智能制造开展的5大举措

张荣瀚

一、加强顶层设计和统筹规划。目前正在抓紧编制《智能制造发展2016-2020规划》,针对我国智能制造发展的基础和形势,必须明确未来五年智能制造发展的思路和目标,提出推进智能制造的路径和任务,谋划若干重点专项行动,指导地方、行业有序实现制造业的数字化、网络化和智能化。

二、制定发布智能制造工程实施指南。按照《中国制造2025》的总体部署,工业和信息化部会同有关部门制定并发布了智能制造工程实施指南,将制造业智能化转型作为必须长期坚持的战略任务,分步走、持续推进。在“十三五”期间将同步实施数字化制造普及,智能化制造示范,重点聚焦在攻克高档数控机床与工业机器人、增材制造装备、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备这五大类关键技术装备,同时要夯实智能制造的标准、核心支持软件、工业互联网这三大基础。要培育推广离散型智能制造、流程型智能制造、网络协同制造、大规模个性化定制、远程运维服务这五种新模式。同时要推进十大重点领域智能制造成套装备的集成应用,持续推动传统制造业智能化转型。

三、组织实施好智能制造专项。去年6月,工业和信息化部联合财政部启动了智能制造专项,对93个重点项目进行了支持,今年支持的重点项目将超过130项,一共投入中央财政资金超过50亿元。专项实施以来,不仅支撑了国家智能制造标准体系的建设,提高了智能制造装备的自主安全可控水平,同时带动了社会投资100亿元。

四、持续开展智能制造试点示范专项行动。从去年开始工业和信息化部实施了智能制造试点示范专项行动,确定了109个试点示范项目,覆盖63各行业,一共分布在27个省、自治区和直辖市。通过试点示范初步形成石化行业的智能工厂、航空装备网络集成制造、消费品行业个性化定制,以及重大技术装备的远程运维服务等较为成熟、可复制可推广的发展模式,带动了一批关键装备和软件产品实现突破。

五、扎实推动智能制造标准化工作。去年底工业和信息化部联合国家标准委制定并发布了《国家智能制造标准体系建设指南》,提出了智能制造标准体系的总体框架,共五类基础标准和五大类关键技术标准,以及在不同行业的应用标准。做好2015年和2016年启动的91个智能制造综合标准化实验验证项目的研究,重点围绕制约智能制造发展的互联互通和多纬度协同发展等瓶颈问题,加快实施了100项智能制造基础共性标准和行业应用标准的自修订工作。

链接 四川省智能制造重点发展的6大领域

万怡挺

一、在高档的数控机床方面,将重点开发高精度五轴、转台系统、数控系统等功能部件,大力发展精密卧式和立式加工中心、五轴加工中心、龙门加工中心、数控蜗杆砂轮磨齿机、智能化模板焊接装备、智能化模板成套装备、高端智能原委数字化制造装置等高档数控机床。

二、在工业机器人方面,着重研制RV减速器、谐波减速器、高性能多关节伺服控制器、传感器等关键零部件,重点发展焊接机器人、切割机器人、打磨抛光机器人、重栽搬运机器人、切入式注塑机器人、特种作业工业机器人等。

三、在增材制造装备方面,着力开发打印头、高性能激光器、大功率的激光扫描、精密机器部件等核心组件。

四、在智能检测与装配装备方面,重点发展基于时光视觉的智能检测装备、车栽技术网运行状态、智能检测装备、污水处理成套检测处理装备、集成电路、智能化精密测试系统、智能测量仪、基于信息安全的在线监测预警平台、基于互联网的工业过程、数据监控与分析云平台等检测设备,培育发展柔性可重构工装的对接与装备装备。

五、在智能传感与控制装备方面,大力培育发展新型传感器、自检校自诊断自补长的侍感器、高性能光圩传感器、微机电系统传感器、视觉侍感器及智能测量仪表、电子标签、条码等采集系统装备:分散式控制系统、可编程逻辑控制器、高性能高可靠嵌入式控制系统装备:高端调速装备、伺服系统、液压与气动系统等传动系统装备。

六、在智能物流与仓储装备方面,大力培育发展轻型高速堆垛机:超高超重型堆垛机:高速智能分拣机:智能多层穿梭车;智能化高密度存储穿梭板;高速托盘输送机;高参数自动化立体仓库:高速大容量输送与分拣成套装备、车间物流智能化成套装备等智能物流与仓储装备。

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