张相木
很长一段时间以来,人们对于当前中国大张旗鼓推进的智能制造很难理解透彻,各种版本、各种说法,也有不少企业负责人坦言之所以企业在这方面工作上一直处于观望态度,也是因为未能很好地理解其中意义。
11月,中国智能制造系统解决方案供应商联盟专家委员会主任张相木在出席2018中国之智能制造系统解决方案供应商联盟大会时,以“先进制造业与智能制造”为主题,针对人们非常关注的智能制造相关话题进行了分析。
张相木在分析中指出传统制造业存在污染排放高、资源消耗大、生产效率低、劳动密集、附加值低以及产能过剩的状况,而随着产业结构调整的深化,先进制造业逐渐进入了政策制定者的视野,从党的十八大明确提出要推动战略性新兴产业、先进制造业健康发展,到“十九大”进一步强调加快建设制造强国培育若干世界级先进制造业集群,国家已将加快发展先进制造业作为了国民经济和社会发展总体战略的重要内容。
到底什么是先进制造业?目前,国内外对“先进制造业”的内涵做了很多描述和定义,这些表述又存在不同程度的差异,但大家在“先进制造业既包括用新工艺方法生产现有产品也包括用先进技术制造新产品”这个理念方面有共识。在张相木看来,先进制造业是融合应用新一代信息技术、先进制造技术、新材料技术、新能源技术和现代管理手段,实现高质量、高效率、高效益发展的制造业的总称,包括由高新技术成果产业化后形成的新兴产业,和传统制造业现各种先进技术实现升级。
先进制造业的特征显著体现在:融合、创新、超常态制造、服务型制造、智能制造和绿色制造方面。基于这样的特征分析,张相木表示,智能制造是发展先进制造业的重要推力,依托智能制造,可以促进传统制造业的转型升级、催生和助推新兴产业发展,加速智能制造装备产业发展,并最终服务于先进制造业。
智能制造被广泛认为是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力,因此,很多国家都已在这个领域进行了谋篇布局:美国“先进制造业伙伴计划”,德国的“高技术战略2020”,日本的“机器人新战略”,英国的“英国工业2050战略”,法国的“新工业法国”以及中国的“中国制造2025”,虽然各个主要工业国家在振兴制造业新战略的内容上各有侧重,但在本质上都将重点锁定在“智能制造”上,以期在新一轮科技革命和产业变革中抢占先机,先发制人,争夺未来发展的主导权或话语权。
据张相木介绍,智能制造的概念最早在1988提出,是源于人工智能的研究与应用,当时仅限于生产过程。限于当时的技术条件,在随后的20年中未能很快发展起来。如今,随着新一代信息通信技术的发展以及在制造领域的不断渗透,智能制造被赋予了新的内涵,进入到了崭新的发展阶段。在大数据、物联网条件下,智能制造不再限于生产过程,而是扩展到了企业的全部活动。
目前,很多人都想清晰地了解智能制造的定义,张相木表示,美国能源部以及中国工信部都给智能制造有所定义,但尚无国际公认的定义。发言中他也表示,智能制造可以简单理解为工业技术和信息技术的深度融合,这个融合贯穿整个价值链上的研发、设计、制造、销售、服务等各个环节,通过数字技术设施的铺设,最终形成虚实合一的生产系统。与此同时,人们也要看到,工业技术与信息技术的融合也将是随着各自技术的发展不断迭代升级,其融合的深度和广度决定着智能制造发展的层级和水平。
据张相木介绍,目前智能制造的主要特征体现在了网络互联、关键环节智能化、端到端数据流以及智能工厂四个方面。连接是智能制造的支撑,数据是智能制造的基础,智能工厂是智能制造的载体,而关键环节智能化是智能制造的核心。关键环节智能化涵盖了产品和装备智能化、生产过程智能化、管理智能化,以及服务智能化。智能制造的基石是精益生产,实质是制造,本质特征主要表现在个体制造单元的自主性和系统整体的自组织能力上。
既然智能制造是实现先进制造的关键,很多企业都期待在智能转型的道路上为自己赢得新的竞争筹码和发展机会。张相木表示,当今智能制造已成为“兵家必争之地”,全球制造业竞争已经切换到智能制造的赛道。由于发展基础和优势不同,各主要工业国家在发展智能制造中采取了不同的策略。
与会代表都非常关注智能制造如何有效推进。
中国发展智能制造,既要充分借鉴国外的经验,更要准确把握自身的发展基础和比较优势,采取务实的战略和路径。对于企业而言,智能制造就是一场企业由内到外的智能化革命。工业技术与信息技术的深度融合是一个长过程,人工智能、工业互联网、并行工程、虚拟制造等多种使能技术的突破也绝非易事。
对于中国自身的智能制造推进方式,张相木表示可走“并联式”发展之路,用“两轮”驱动智能制造发展。他进一步分析道,工业发达国家发展智能制造走的是数字化、网络化、智能化顺序的发展路线,是一个“串联式”的过程。若我国参照同样的路径,将无法跟上世界智能制造发展的步伐,从而失去“换道超车”的历史机遇。但通过“并联式”推进智能制造,才能更早实现我国制造业的智能化转型。智能制造需要制造技术创新与信息技术应用两个轮子来驱动。制造技术的精进可以促进信息技术应用的深化,信息技术的导入也会在一定程度上助推生产水平的提升。任何一个轮子有短板都会让企业走不快、走不远。
张相木也表示,智能制造是一个循序渐进、持续改善的过程,更是企业脱胎换骨式的自我提升的过程,改造难度巨大,很难一步到位、一蹴而就,需要分部实施,放眼长远,脚踏实地,分阶段、分层级地推进。也要因企制宜,因为不同企业所处的环境和自身情况不同,发展阶段和面对的痛点也不同,成功经验和模式很难快速复制。因此,不可能出现“千企一面”的状况,要结合企业发展需要,实事求是地探索符合自身要求的智能化转型路径。
企业推行智能制造应采用“先医后药、先软后硬”的策略,先要对自己的情况进行诊断,认清企业自身的真实状况,理清现有条件,评估哪些目标是可以达到的,哪些是未来可行的,哪些是不能实现的。而后,评估企业在智能制造上需要达到的层级,进而拟定最适合企业的路径和方法,最后建立起框架,分析核心要素,并由此找到符合实际的智能化转型路路线和节奏。
对于推进智能制造,张相木表示我国还将长期面临智能制造装备可靠性差、核心零部件主要依赖进口、工业和平台软件技术落后、公共服务平台支撑能力较弱等诸多矛盾问题,因此在我们主动适应智能制造发展中,应加快培育智能制造发展生态,包括加快建设公共服务平台,建设和完善智能制造标准体系,大力培育龙头企业和系统解决方案供应商,着力提升供给能力和水平,强化智能制造人才培养以及更好地发挥政府作用。
张相木表示,在公共服务平台建设方面,一是要建设和完善各类孵化器、实验室以及面向技术研发、测试、标准实验验证和创新应用验证的测试床等技术支撑平台;第二是要积极建设智能制造技术集成应用、诊断优化及咨询评估、案例展示及人才培训、智能设备融资租赁等技术服务平台;第三是要推进工业互联网平台的发展及应用,加快建设智能制造网络基础设施。
推进智能制造需标准先行。张相木分析道,标准化工作是实现智能制造的重要技术基础,争夺智能制造的主导权首先要争取标准的话语权。中国推进标准建设应按照“共性先立、急用先行”的原则,抓紧基础共性、关键技术、行业应用三大类标准的制定和贯彻实施,用标准来规范和引领制造业智能转型。同时,还要加强国际交流与合作,积极输出我国标准化研究成果。
构建智能制造发展生态,大力培育和发展龙头企业也是关键之一。智能制造是一项复杂而庞大的系统工程,不仅需要单一技术与装备的突破应用,还需要系统化的集成创新。因此,大力培育各种类型的系统解决方案供应商,并引导和支持它们不断成长壮大,成为智能制造生态体系的核心和中坚力量。
智能制造应加快标准体系建设及完善。
在推动智能制造发展的过程中,“短板”是不容忽视的,张相木表示,一方面我们应建设智能制造创新中心,围绕智能制造基础技术,聚集优势资源攻关,突破发展瓶颈。其次,应组织实施重大装备短板工程,大力发展智能制造装备、智能机器人、高档数控机床、智能控制系统、智能物流与仓储装备等。再者,要深入实施工业强基工程,把智能制造所需的智能传感器、智能仪器仪表、核心元器件和零部件、关键材料等掌握在自己手中;此外,还应大力度推动工业软件、平台软件发展,加快工业软件开发和产业化进程,尽快摆脱依赖进口的局面。
同样,人也是推动智能制造的重要元素,在智能制造时代,“能动工种”会增加,高层次研发人才和复合型人才需求会旺盛,智能制造专业技术人才更将面对短缺的局面。张相木表示,国家应制定面向智能制造的人才培养与成长计划。此外,在推动智能制造的过程中,政府的作用也非常重要。目前国家相关文件和政策也已经在推动智能制造方面发挥积极作用,而中国智能制造的推进政府作用只能加强不能削弱。