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2015年第5期(发布时间: Oct 9, 2015 发布者:icad)  下载: 2015年第5期.doc       全选  导出
1   2015-10-09 13:18:08.757 解读:《中国制造2025》不等于"工业4.0" (点击量:6)

新一轮工业革命到来之际,发展中国家或许不会一步一步沿袭发达国家工业转型升级的进化路线,而是会借助新一轮工业革命的历史性机遇,实现跨越式发展,甚至弯道超车。

  《中国制造2025 》是我国实施制造强国战略第一个十年期行动纲领。它并不是一个一般性的行业发展规划,而是着眼于整个国际国内的经济社会发展、产业变革大趋势所制定的一个长期战略性规划,不仅要推动传统制造业的转型升级和健康稳定发展,还要在应对新技术革命的同时,实现高端制造业的跨越式发展。

  《中国制造2025》的出台主要源于三大背景。一是环境与资源的制约加剧,劳动力与原材料等成本日益上涨,使得我国面临巨大的压力。由于劳动力成本上涨以及制造业领域的技术进步,随着发达国家纷纷出台重振制造业的强力政策,部分制造业企业开始从我国迁出,也有部分跨国企业为了节约成本,将目光转向工资低廉的东南亚地区,我国“世界工厂”的地位受到了严峻的挑战。同时,传统制造业能源消耗大、污染严重,也饱受大众的质疑。二是受德国“工业4.0 ”战略和美国“再工业化”战略的刺激,激发了我国从“工业大国”升级到“工业强国”的坚定决心。三是受到现代制造业与新一代信息技术深度融合的发展趋势,以及各国制造业科技创新的影响,我国也亟待找到一条新的发展之路。

  《中国制造2025》明确指出:“形成经济增长新动力,塑造国际竞争新优势,重点在制造业,难点在制造业,出路也在制造业。”因此,强化制造业应成为中国未来宏观政策和产业政策的重点。

  中国制造业现状

  中国作为一个世界大国,需要强大、独立、自主的制造业。但是,谈及国内制造业(如智能手机、集成电路、机器人 、新能源汽车等产业)发展状况,各产业普遍面临市场庞大、缺少核心技术、产品低端、利润少、人才缺乏等问题。

  我们应该清醒地看到,我国制造业“大而不强”,与制造强国仍存在较大差距。最主要的问题表现在:产业结构不合理。我国制造业产业结构为低水平下的结构性、地区性生产过剩,又表现为企业生产的高消耗、高成本;目前各类产业的一个普遍现象是分散程度较高,集中程度较低;在基础原材料、重大装备制造和关键核心技术等方面,与世界先进水平存在较大差距。

  产品附加价值不高。一直以来,我国企业大都采用贴牌生产方式,处于全球价值链的中低端,产品设计、关键零部件和工艺装备主要依赖进口。即使在国际市场上占有一定份额的产品,中国厂商也更多地处于组装和制造环节,普遍未掌握核心技术,关键零部件和关键技术依赖进口。如果我们继续仅满足于以劳动密集型制造业为主的产业结构,不考虑技术创新突破与产业结构升级,有可能面临一场产业“空心化”危机。

2   2015-10-09 13:18:48.053 工业4.0 不只是智能工厂 (点击量:3)

工业4.0话题正热,然而不少专家的解读与德国工业4.0的原意存在偏差。其中的一大误解,是将它等同于智能工厂,进而与数字化流水线划上等号。工业4.0涵盖的范围到底有多大?近日,记者采访了西门子(中国)有限公司和上海市科学学研究所的专家。他们指出,德国工业4.0战略表明,信息化与工业化的深度融合将带来制造业价值链的全方位变革,而非局限在制造环节。 .

  德国、美国政府都在通过建立联盟和平台推动工业4.0和工业互联网发展,上海也可在全国率先打造信息化与工业化深度融合推进平台。

  工业4.0话题正热,然而不少专家的解读与德国工业4.0的原意存在偏差。其中的一大误解,是将它等同于智能工厂,进而与数字化流水线划上等号。工业4.0涵盖的范围到底有多大?近日,记者采访了西门子(中国)有限公司和上海市科学学研究所的专家。他们指出,德国工业4.0战略表明,信息化与工业化的深度融合将带来制造业价值链的全方位变革,而非局限在制造环节。

  横向集成,研发整体性解决方案

  上海市科学学所副研究员王迎春表示,国内解读工业4.0存在一个问题:借德国人的概念谈自己的观点。德国联邦教育研究部在2013年发布的《把握德国制造业的未来:实施工业4.0战略的建议》指出:为了实现信息物理融合系统(CPS)战略目标,“应将工业4.0的下列特性加以落实:通过价值网络实现横向集成;贯穿整个价值链的端到端工程数字化集成;纵向集成和网络化制造系统”。

  谈到这种横向集成,西门子(中国)有限公司执行副总裁王海滨表示,在迈向工业4.0的过程中,我们不能只关注制造环节,否则无法满足不断发展的互联网经济需求,而是要以全局观审视整个制造业,研发针对产品设计、生产规划、生产工艺、生产执行和服务等价值链各个环节的整体性解决方案,如此方能获得持续性竞争优势。

  

  三网合一,打通制造业与服务业

  我国不少专家解读工业4.0时强调的智能工厂,属于德国《实施工业4.0战略的建议》提出的“纵向集成”。王迎春表示,如果我们只强调它而忽略了横向集成,对工业4.0的理解就狭隘化了,把它从工业生态系统的重构“降级”为局部升级。

  德国报告提出的“三网合一”,描绘了两种集成相结合的前景:以CPS平台为枢纽,将物联网、务联网和人联网连接整合在一起。其中,物联网连接的是物,旨在打造智能电网、智能工厂和智能家庭;务联网连接的是服务,将分散在互联网和线下的各类服务集聚在一个网络上;人联网以社交网络为代表。

  上海市科学学所李辉博士认为,在这个系统中,制造业与服务业被打通了,这将改变现有的生产方式、生活方式。以电子商务为例,今后人们在电商平台购买制造业产品时,可以提出个性化要求。单子通过网络发送到企业后,会被传输至智能工厂,自动生产出符合客户需求的个性化产品。

  上海应参与构建全球新工业生态

  正确解读了工业4.0后,我们应如何作为?

  在王迎春看来,德国提出的工业4.0和美国提出的工业互联网,都是中长期愿景,其实现需要一段时间。这必然是国际制造大国合作博弈的过程,因为单个国家很难独立建成工业4.0或工业互联网。作为制造业大国,中国应成为更主动、更高级的国际合作者,而不只是被动的用户和标准接受者。

  上海应主动承担国家战略,从参与构建全球新工业生态系统的层面制订战略政策。上海有多学科研究实力、制造业基础和全国市场辐射能力,许多致力于工业4.0的外企区域总部也设在此,所以有条件建立国内外资源对接的平台。德国、美国政府都在通过建立联盟和平台推动工业4.0和工业互联网发展,上海也可顺势而为,在全国率先整合国内外创新主体和资源,打造信息化与工业化深度融合推进平台,推动国内外企业联合参与标准制订和整体性解决方案的开发。

3   2015-10-09 13:19:17.503 九大技术撑起工业4.0 (点击量:4)

云计算、工业物联网、工业大数据、工业机器人、3D打印、知识工作自动化、工业网络安全、虚拟现实和人工智能这九大技术撑起工业4.0的天空。

  这九大技术支柱中会产生无数的商机和上市公司。

  云计算

  在云计算里面分为公有云和私有云。过去的中国,包括全球一些大企业都希望建立自己的云计算平台,所以说在中国形成这样的趋势,中国电信、中国银行希望自己来建立云计算平台,中小型企业用公有云。

  过去三年,美国的花旗银行慢慢把自己上千人的IT队伍给裁掉,把自己的公有云转成亚马逊和或者IBM私有云。在中国,这个技术趋势也在呈现,未来云计算是一个互联网里面的基础设施,是水电煤,是高速公路,一个企业没有必要养几千人IT队伍,而且在安全防卫上也不能达到企业级的安全防卫。所以交给专业的云服务的基础设施供应商来服务,是最好的选择。

  云计算的基础设施供应商,在美国,亚马逊拿了很多美国国防部的订单,超过了IBM。中国阿里巴巴提供云计算服务,也是非常出色。所以在云计算领域,看全球趋势,大家都是通过把自己数据存储到云端来进行运算,所以说基于大数据的云计算,也是工业 4.0最核心的ID技术。而这些技术最强的地方,在硅谷。

  通过以上这些案例可以看到,工业4.0虽然发源于德国,但和美国硅谷是密不可分的。因为硅谷的大数据、云计算,包括未来人工智能、虚拟现实这些技术,也对工业和互联网结合有着巨大的影响。

  工业物联网

  工业物联网是工业4.0的核心基础,有无处不在的传感器,这些传感器进行互联以后就形成了大量的数据,然后回到数字中枢,进行数据的清洗、整理、挖掘,数据再增值。过去的大数据在服务业企业运用比较多,工业企业很多数据是没有被完全挖掘出来,现在一个新的市场正在形成,就是通过工业物联网来形成的大量数据,来进行重新产生价值,所以第一个技术领域是工业物联网。

  工业大数据

  马云讲过,未来所有的企业都会变成数据企业,未来是一个从IT到DT转变的时代,即数据科技。工业大数据在整个工业4.0里面也是一个至关重要的技术领域,现在的硅谷,包括德国很多新的工业大数据公司,提供工业数据的分析、采集,还有数据采集器。这些工业数据会在云端保存,通过工业数据的分析,可以重新来分析机器的运行以及效率提升。

  四年前,我遇到美国辛辛那提州立大学的一个台湾教授李杰,他在给海尔做顾问服务,研究智慧的设备管理。今天的机器很多是来自于事后的保养和维护,而他们研究智慧的机器,是在研究这个机器的参数、性能,例如它在什么时间会坏掉?在什么时间可能会发生故障?

  美国波音公司赞助了他的研究,因为波音公司希望通过智能的设备管理,来知道这架飞机运行多久可能会发生故障,可能会从空中掉下来。所以说在大数据时代,通过智慧的数据来进行分析,一个机器什么时候有可能会发生故障,这就是大数据在这个机器运行当中的一个应用。

  工业机器人

  中国有8000万制造业从业工人,日本有1100万。日本软件银行总裁孙正义在2013年向日本政府提出建议,希望到2040年,日本能够增加到五千万工业机器人,让这些工业机器人在车间进行工作,加上1100万的从业人员,大概有6000万的可使用劳动力。他认为这样做,日本制造业可以重新成为全球制造第一强国。

  大概两周之前,阿里巴巴的马云和台湾的富士康郭台铭共同投资了日本一家做服务机器人的公司。国家主席习近平在2月份曾经在一个文件上批示,机器人非常重要,中国3、4月份产生了170多家机器人公司。在未来,工业机器人在工厂应用的广度和深度非常大。东莞、浙江等部分省市已经提出:机器换人,政府给予奖励。

  工业机器人在全球有三大公司,第一个是德国的库卡公司,第二是瑞典ABB公司,第三是日本发那科公司。现在中国工业机器人领域最好的公司是中科院沈阳所下属的公司——新松机器人公司,已在深圳创业板上市,用将近700亿以上的市值。

  所以工业4.0领域,会有很多非常出色的上市公司。以后可以投资这种跟工业4.0相关的硬件、软件公司,这在中国有着巨大的发展前景。工业4.0为大家展开的未来十年,是数十万亿智能制造转型市场,有国家政策支持,也有移动互联网转型的必要性,这一块是刚刚开始挖掘的金矿。

  3D打印

  3D打印是制造史上最大的技术突破。3D打印在美国、德国有很多新的技术突破,可以看到3D打印的衣服、汽车、甚至心脏支架。

  过去的3D打印有缺点,第一打印速度太慢,第二是逼真性离实际物品还有距离。但是现在技术进步非常快,现在从3D打印到快速3D打印,再到4D打印。在 3D打印这一块,整个技术上会有非常巨大的突破,今年1月份我参加CES的电子展,看到很多技术突破,3D打印的快速应用时代很快就会到来。

  3D打印的快速发展和现在整个中国推的“创客”的背后有一致的逻辑性,给无数个人制造者提供了一种可能,所以说无数一个人、两个人的工厂会产生。未来是自由工作者的联合,对组织机构,对大公司的组织挑战都将是一个新的问题,但这已经是被确定了的趋势。

  知识工作自动化

  在过去,我们讲究生产流程的标准化、生产设备的自动化。其实,未来社会是一个知识工作者联合作战的时代,知识工作者的工作会变得更加自动化,这是一个数万亿的新的市场。工业时代的管理模式、大师、理论在互联网时代大部分都将不复存在,针对互联网的管理模式尚未形成。知识工作者的形态、标准还未形成。

  过去工业3.0时代所形成的工业生产流程、价值链会被摧毁,新的管理模式、价值链还没有形成,借用李善友的话:未来是不确定的,现在只是用不确定去确定未来的不确定。

  通过共享经济可以看到,罗振宇也讲过,组织雇佣的界线正在模糊,很多人成为自由工作者,不再被雇佣于一家公司,会因为某个项目而集合,项目结束就分开,这可能是未来整个企业变革的一个重大方向。

  工业网络安全

  在过去可以看到,服务业的网络安全里,现在有企业级的网络安全,有一定的防范和安全指数。但是在工业里,过去的数据是基于PC和PC的互联,那么未来机器和机器互联,第一个存在接口兼容问题。第二这些数据保存在云端,数据之间的安全防范性变成至关重要的选择。所以工业网络安全是工业4.0技术里面一个非常重要,也是近些年来中国增长最快的一类服务公司。

  虚拟现实

  目前在美国硅谷,很多企业包括波音飞机一直在做增强现实、虚拟现实。怎样把虚拟的场景放在研发当中、放在新生产之前的测试中。过去我们是用图纸把产品生产出来,然后再不断的进行迭代和改善。未来通过虚拟现实,整个产品在生产前在电脑前就经过几千万次的改善,整个生产的效率将会急剧提高。

  人工智能

  美国硅谷有一个未来学家预测,2045年机器的智能将超过人工的智能。所以把2045年定位为奇点,硅谷产生了奇点大学。2045是独特的年份,如果机器智能超过人工智能,就意味着机器的智能化反过来推倒人的机器化。当机器智能超过人的智能,整个社会的形态、生产方式、生活方式、生产关系都会发生巨大的变化。

  百度现在把未来战略压在两个点上:一个是建立人和信息的连接,另一个是人工智能。安徽的科大讯飞把整个业务范围也压在人工智能上。人工智能是一个万亿级的市场。硅谷、加拿大,很多人工智能的公司在陆续产生,过去是人来操作机器,机器智能化之后,机器可以主导、指挥生产,人工智能将对世界产生巨大改变。

  在未来的工业4.0时代,软件重要还是硬件重要,这个答案非常简单:软件决定一切,软件定义机器。所有的工厂都是软件企业,都是数据企业,所有工业软件在工业4.0时代,是至关重要的,所以说软件定义一切。

  这一轮的工业革命是由科技革命所导致的,在我国的“互联网+”里,工业4.0是“互联网+”的一个组成部分,“互联网+制造”就是德国版的工业4.0,也就是中国制造2025。

  工业时代4.0这条路刚刚开始,但给了我们大概的方向,未来企业会变成数据的企业、创新的企业、集成的企业、不断快速变化的企业。对于整个制造业来说,这是一个巨大的颠覆,称之为工业革命,是毫不为过的。

4   2015-10-09 13:19:46.037 智能制造体现工业自动化最高水平 (点击量:3)

当前和未来企业面临的是一个瞬息多变的市场需求和激烈的国际化竞争环境。社会的需求使产品生产正从大批量产品生产转向小批量、客户化单件产品的生产。企业欲在这样的市场环境中立于不败之地,必须从产品的时间、质量、成本、服务和环保等方面提高自身的竞争力,以快速响应市场频繁的变化。为此,企业的制造系统应表现出更高的灵活性和智能性。 .

  近年来制造业工人工资的快速上涨,正逐渐改变30年来中国经济赖以高速增长的基础——大量廉价劳动力。相对资源禀赋的变化,在带来转型阵痛的同时,也尖锐地提出一个无可回避的问题:中国作为“世界工厂”的地位还能维持多久?

  当前和未来企业面临的是一个瞬息多变的市场需求和激烈的国际化竞争环境。社会的需求使产品生产正从大批量产品生产转向小批量、客户化单件产品的生产。企业欲在这样的市场环境中立于不败之地,必须从产品的时间、质量、成本、服务和环保等方面提高自身的竞争力,以快速响应市场频繁的变化。为此,企业的制造系统应表现出更高的灵活性和智能性。

  先进的计算机技术和制造技术向产品、工艺及系统的设计和管理人员提出了新的挑战,传统的设计和管理方法不能有效地解决现代制造系统中所出现的问题,这就促使我们通过集成传统制造技术、计算机技术与人工智能等技术,发展一种新型的制造模式——智能制造。

  智能制造究竟能引起制造业的哪些变化呢?首先,自动化、数字化工厂使直接从事生产的劳动能力大幅下降,劳动力占生产总成本越来越小。其次,数字化制造可以满足个性化需求,实现定制生产,并且交货期大大缩短。第三,传统自上而下集中式经营方式将被分散的经营方式所取代,传统的金字塔式的管理体制将被扁平管理体制取代,对市场也将会做出更加快速的反应。可以预见,21世纪是智能制造获得重大发展和广泛应用的时代,智能制造将引发制造业革命,并将重新构筑全球制造业的竞争格局。

  何为智能制造?相对而言智能制造包括智能设计、智能产品、智能生产、智能装备、智能供应链、智能服务六大类内容。

  智能设计是指应用现代信息技术,采用计算机模拟人类的思维活动,提高计算机的智能水平,从而使计算机能够更多、更好地承担设计过程中各种复杂任务,成为设计人员的重要辅助工具。智能设计能帮助设计者及开发者节约大量时间,利用仿真技术模拟复杂三维模型的抗疲劳程度及结构受力分析,论证产品可行性提供了借鉴意义。

  智能产品是指利用先进的计算机、网络通信、自动控制等技术,将与生活有关的各种应用子系统有机地结合在一起,通过综合管理,让生活更舒适、安全、有效和节能。智能产品能够我们的生活更加舒服自然,科技成就美好生活,智能产品则是锦上添花。

  智能生产是指通过指由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术汇集而成的针对企业生产的应用。智能生产能够使企业提高生产效率,降低生产成本,从而使企业实现高效生产。

  智能装备是指具有感知、分析、推理、决策、控制功能的制造装备,它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合。

  智能供应链指的是结合物联网技术和现代供应链管理的理论、方法和技术,在企业中和企业间构建的,实现供应链的智能化、网络化和自动化的技术与管理综合集成系统。

  智能服务是指能够自动辨识用户的显性和隐性需求,并且主动、高效、安全、绿色地满足其需求的服务。

  智能制造是工业自动化水平的最高体现,也是装备制造业升级的关键,智能制造能够提升传统制造水平,满足高技术发展要求,有助于缓解环境和能源对机械制造业的制约,缓解对人工短缺的需求,推动机械制造业生产方式发生全新的改变,为现代制造服务提供技术保障。

5   2015-10-09 13:21:57.343 智能制造实现之路:“互联网+制造”转型升级 (点击量:15)

08年爆发的金融危机严重挫伤了全球实体经济之后,重振制造业已成为各国的共识。重振的方向,就是利用先进信息科技发展智能化的制造业,即所谓的“工业4.0 ”。在今年5月发布的《中国制造2025 》行动纲要中,中国也将智能制造作为主攻方向。

  智能制造聚焦生产领域,但又是一次全流程、端到端的转型过程,会让研发、生产、产品、渠道、销售、客户管理等一整条生态链为之发生剧变。

  对工业企业来说,在生产和工厂侧,它依然以规模化、标准化、自动化 为基础,但它还需被赋予柔性化、定制化、可视化、低碳化的新特性;在商业模式侧,会出现颠覆性的变化——生产者影响消费者的模式被消费者需求决定产品生产的模式取而代之;在国家层面,则需要建立一张比消费互联网更加安全可靠的工业互联网。

  这个转型的驱动因素来自“互联网+”的广泛应用(智能产品,全渠道营销,行业生态链),使制造企业有机会直接面对消费者和上下游,以可接受的成本获取之前无法获取的数据,从而能更好地洞察客户需求并获取产品的市场反馈。

  基于这种洞察,企业能够重新定义和设计自己的研发、生产工艺和供应链体系,在获得规模效益的同时实现个性化交付,同时提升自身的生产效率和资产利用率,降低能耗和污染。

  智能制造的实现之路

  听上去好处多多,但具体怎么实现呢?可以分为三个阶段。

  第一阶段,是迅速打好企业转型的基础,掌控自我方能支持转型。重新梳理现有的研发、供应链和财务人事管理流程,通过ERP、PLM(产品生命周期管理)系统的实施构建整合运营体系。此外,企业需要构建流程标准、数据标准以及相应的管制体系,然后通过智能产品,或全渠道营销,或上下游生态链体系去获取客户和产品的数据,从而获取消费者和产品洞察来支持后续转型。

  第二阶段,结合客户和产品洞察,整合企业内外其他数据资源,构建自己的大数据体系。在该体系指导下,按照以消费者为中心、个性化、柔性化、大规模定制等智能制造原则重新构建自己的研发、客服、生产、供应链和物流体系。

  第三阶段,基于智能产品平台、全渠道平台、大数据体系来实现生态链的跨界创新,强化后台整合运营体系,支持企业的全球化扩张。

  在向智能制造转型中,高端实木家具生产商美克家居走在了时代潮头。

6   2015-10-09 13:23:19.867 中国智能制造以何为标准? (点击量:2)

“互联网+制造”就是工业4.0 。“工业4.0”是德国推出的概念,美国叫“工业互联网”,中国叫“中国制造2025 ”,这三者本质内容是一致的,都指向一个核心,就是智能制造。

  2015年中几个概念非常火,第一是大众创业、万众创新,第二就是工业4.0,第三个就是“互联网+”。

  “互联网+”是巨大无比的概念,而“互联网+制造”就是工业4.0。它将推动中国制造向中国创造转型,所以很多人说,工业4.0是整个中国时代性的革命。

  工业4.0有哪些特点?

  互联:互联工业4.0的核心是连接,要把设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户紧密地联系在一起。

  数据:工业4.0连接和产品数据、设备数据、研发数据、工业链数据、运营数据、管理数据、销售数据、消费者数据。

  集成:工业4.0将无处不在的传感器 、嵌入式中端系统、智能控制系统 、通信设施通过CPS(信息物理系统)形成一个智能网络。通过这个智能网络,使人与人、人与机器、机器与机器、以及服务与服务之间,能够形成一个互联,从而实现横向、纵向和端到端的高度集成。

  创新:工业4.0的实施过程是制造业创新发展的过程,制造技术、产品、模式、业态、组织等方面的创新,将会层出不穷,从技术创新到产品创新,到模式创新,再到液态创新,最后到组织创新。

  转型:对于中国的传统制造业而言,转型实际上是从传统的工厂,从2.0、3.0的工厂转型到4.0的工厂,整个生产形态上,从大规模生产,转向个性化定制。实际上整个生产的过程更加柔性化、个性化、定制化。这是工业4.0一个非常重要的特征。

  工业4.0九大技术支柱包括工业物联网 、云计算、工业大数据、工业机器人 、3D打印 、知识工作自动化 、工业网络安全、虚拟现实和人工智能。这九大支柱中会产生无数的商机和上市公司。

7   2015-10-09 13:23:49.24 杨学山:中国要把握智能制造发展机遇 (点击量:7)

“我在过去五年几乎走遍了中国所有行业的典型企业,坦率地说,没有一条生产线是不可以用机器替代的。”工业与信息化部原副部长杨学山日前在2015复旦管理学国际论坛做了题为“智能制造:机遇和挑战”的主旨演讲。他表示,智能制造带来的这场变革将是历史的变革,是一个不可逾越的发展阶段。 .

  “我在过去五年几乎走遍了中国所有行业的典型企业,坦率地说,没有一条生产线是不可以用机器替代的。”工业与信息化部原副部长杨学山日前在2015复旦管理学国际论坛做了题为“智能制造:机遇和挑战”的主旨演讲。他表示,智能制造带来的这场变革将是历史的变革,是一个不可逾越的发展阶段。

  杨学山在演讲中分析了智能制造的发展本质,如何从全局层面把握智能制造的发展方向,理性应对,抓住智能制造的发展机遇。他认为,中国的制造业是从非常原始的状态跨越到智能制造这个新领域的。但近几十年的自动化进程已为企业走向智能化打下了坚实基础,信息技术应用正在从局部走向全局,为智能制造打下了十分清晰的技术路径。信息技术和工业技术相结合,变成今后推动制造业发展的新的技术体系。

  辨析智能制造本质

  杨学山指出,和最近特别热门的一些概念,比如说“大数据”、“智慧城市”、“云计算”、“互联网+”相比,智能制造有着比较深厚和比较丰富的技术、产业和理论的积淀,因此我们分析它的来龙去脉,有利于把握它的本质。

  他认为,从工业革命以来,任何一次产业的进步,它背后主要的动力来源于技术。智能制造分为两个部分,一是制造,二是智能,而变化核心则取决于智能的技术。传感技术和物联网;内容技术、软件技术和系统技术;网络技术——这三大类技术的成熟将推动着智能制造从原来的自动化上升到智能化。

  而从产业和业态方面来看,中国拥有着世界规模最大、门类最多的制造业,已经从非常原始的状态逐步跨越到智能制造这个新领域。在东莞这个中国甚至世界的重要纺织业基地,产业升级不断推进,从最早半自动的纺织机,到后来自动化的纺织机,到最新的是自行管理和控制的纺织机,一个人管48台机器;在浙江,杭州成为电子商务发展的基地,阿里已经成为领先的电子商务企业,而义乌本身也已从原来的块状经济、工贸一体的业态转向了与电子商务结合的新模式。

  他表示,“企业自动化、智能化的融合,不仅是要通过信息系统把企业的各个方面结合起来,而且要和信息技术、企业的战略目标结合起来,和企业的核心竞争力、可持续发展结合起来,我们看到信息技术的应用正在从局部走向全局,为智能制造打下了十分清晰的技术路径。”

  理性应对,避免盲目跟风

  在杨学山看来,未来产品中的很大部分将变成数字化的产品。有数字化、带IT技术的产品,与原来的静态产品相比,使用价值的实现过程有了本质的不同。制造过程的智能化正在从附加价值高、劳动环境恶劣和强度大、精确度要求高的领域,走向更加广泛的机器人领域。制造方式变了,产品变了,服务的方式变了,企业的组织架构,企业里从领导到员工的角色都会发生变化。在网络、技术、需求的支撑下,新的制造模式已经产生,制造业、服务业的边界已经完全可以打破。甚至农业产品也将是被“制造”出来而不是种出来的。

  “一定要认真梳理各个行业的基础技术,政府、企业、学界要共同研究、共同探索有利于智能制造发展的制度基础是什么,究竟什么该变化,变化的方向是什么,由谁来实施,落实为真正可操作的路径,并分解到具体的行业、具体的产品、具体的企业。只有这样,才能找到正确的方向,沿着正确的路径前进。”杨学山说,“我们看了重要领域的发展方向,只有把基础构建出来,路径清晰下来,才能理性应对,否则还是盲目跟风。看见方向,把握机遇,一步一个脚印地往前走,相信中国的制造业一定能在这次历史的变革、模式的转换中真正实现由大变强。”

8   2015-10-09 13:24:30.19 智能制造助推工程机械行业优化生产工艺 (点击量:1)

智能制造是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作共事,去扩大、延伸和部分地取代人类专家在 ... .

  智能制造是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作共事,去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化的概念更新,扩展到柔性化、智能化和高度集成化。在工程机械领域,智能制造的概念就是将生产、加工等流程通过互联网技术进行信息化改造,以达到提高效率、提升产品精度等级和优化生产工艺等目的。

  智能制造有推手

  工业和信息化部部长苗圩日前撰文表示,通过实施“中国制造2025”,加快我国制造强国建设进程。为此,将推进实施国家制造业创新中心建设、智能制造、工业强基、绿色制造和高端装备创新工程。

  工业和信息化部新闻发言人、总工程师张峰日前表示,工信部在贯彻“互联网+”指导意见中,工作主要定位在“两个重点”和“两个支撑”。这“两个重点”叫推进“互联网+”协同制造和“互联网+”小微企业创业创新的融合发展。同时还有“两个支撑”,这“两个支撑”就是推动全社会“互联网+”的基础设施建设,也就是信息网络基础设施建设,能够满足、跟上全社会“互联网+”的需要。我们的基础设施虽然说经过多年的努力,自己和自己比有很大的进步,但是和国际上的先进国家相比,包括下一步要实施“互联网+”,这里需要大量的资源和大量的基础设施加以支撑,所以这作为我们支撑的一个重点。同样,在支撑“互联网+”方面,我们还有很多的设备,比如刚才讲到了“互联网+”的器件、软件、芯片等,也要跟得上“互联网+”,才能够使“互联网+”更好地为全社会提供高速的宽带基础设施和软硬件产品应用的服务支撑。这是我们工作的重点。

  信息技术和制造业的深度融合将成为未来产业竞争的制高点。要抢占这一制高点,智能制造是主攻方向,也是实现我国制造业由大变强的根本路径。实施智能制造工程,要紧密围绕重点制造领域的关键环节,开展新一代信息技术与制造装备融合的集成创新和工程应用。要支持产学研用联合攻关,开发智能产品和智能装置并实现产业化。要在基础条件好、需求迫切的重点地区、行业和企业中,分类实施智能制造试点示范及应用推广。要加快建立智能制造标准体系和信息安全保障系统,搭建智能制造网络系统平台。

  到2020年,制造业重点领域智能化水平显著提升,试点示范项目运营成本降低30%,产品生产周期降低30%,不良品率降低30%;到2025年,制造业重点领域全面实现智能化,试点示范项目运营成本降低50%,产品生产周期降低50%,不良品率降低50%。

  智能制造是核心

  “中国制造2025”的目标是:经过10年的奋斗,到2025年,中国制造业整体素质大幅提升,创新能力显著增强,全员劳动生产率明显提高,智能化、服务化、绿色化达到国际先进水平,中国进入世界制造强国的行列。

  “‘中国制造2025’的核心是创新驱动发展,主线是工业化和信息化两化融合,主攻方向是智能制造,最终实现制造业数字化、网络化、智能化。”中国工程院院士周济日前在2015智能制造国际会议上如是说,“中国制造2025”的主攻方向是实现制造业智能制造。

  如今,新一轮工业革命方兴未艾,其根本动力在于科技创新。其中,信息技术指数级增长、数字化网络化进步和集成式智能化创新是第三次工业革命的三大根本动力。

  互联网能够有效缩短信息交互的时空距离,其强大的互动性正是互联网思维的核心,并推动制造业由生产型走向服务化。

  在制造企业中,运用最早、最好的互联网技术之一莫过于电子商务。距离市场最近的制造业销售端,把营销渠道搬上互联网后,不仅丰富了销售渠道,拓展了销售市场,还降低了营销成本。如今,电子商务正从传统的交易平台向研发设计平台、生产加工平台、物流配送平台、金融融资平台拓展和转型,完善了生态链条,使企业更具战略竞争力。

  不仅如此,利用互联网,制造企业内部分工正变得更加专业和精细,不同企业的原材料供应、机器运行、产品生产、销售营销都由网络化系统来统一调度和分派,产业链的上下游协作也因此变得更实时化。

  “与发达制造国家相比,中国制造业基础的确相对较弱,但互联网应用和创新却更有优势。利用中国市场多层次、规模大的特点,加快互联网技术应用,将有效改造提升传统制造业。”工信部国际经济技术合作中心主任龚晓峰说。

  当前,信息化最先进的美国、制造业最强的德国、制造业最大的中国在各自的国家战略中都提出了工业4.0、工业互联网、互联网等战略,并成为热门话题。德国工业4.0是立足机械制造、自动化工业、工业软件等领域的优势,基于CPS信息物理系统,在智能工厂与智能生产两个方向展开研究;而美国工业互联网是基于美国全球领先的互联网等IT技术,通过CPS信息物理系统,最终目的是实现“再工业化”;中国“互联网战略”明确指出了“以信息化与工业化深度融合为主线”,重点发展新一代信息技术、航空航天装备等十大领域,实现中国由制造大国向制造强国的转变。

  三个国家的战略侧重点不同,但聚焦点却是相同的,那就是基于CPS信息物理系统的智能工厂。因此,通过底层设备的互联互通、基于大数据分析的决策支持、可视化展现等技术手段,实现智能化生产过程的管理与控制,最终建设成智能生产的智能工厂,这就是中国制造企业实现工业4.0、工业互联网、互联网的突破口与落脚点。

  从中可以看出历史的发展一定是趋同的,而发展的方式一定是存异的,只有保持自己特色,只有自主独立的发展才能找到适合方式,一味的跟在别人后面只能做个模仿者。

  在近两年,受到金融政策、项目开工和市场饱和度等多种因素的影响,中国工程机械行业进入新常态,行业企业变得冷静了许多,开始修炼“内功”,将产品质量和研发而非市场营销放在第一位,更多的企业加强对制造业智能化产品的研究,以通过技术革新向市场发起挑战,而把握时代发展脉搏,因势利导,以时而动才能在企业进行技术革新时做到事半功倍。

9   2015-10-09 13:25:51.123 人工智能浪潮掀起三大技术支撑智能制造 (附... (点击量:7)

  近日,在中国人工智能学会于上海召开的“2015第五届中国智能产业高峰论坛”上,多位院士、专家解读了人工智能、互联网和智能制造的趋势和技术。   继移动互联网之后,人工智能浪潮已开始掀起。今年5、6月,国务院连续印发了《中国制造2025》和《关于积极推进互联网+行动的指导意见》两个国家战略层面的文件,将我国智能产业推入快速发展的轨道。在中国人工智能学会近日于上海召开的“2015第五届中国智能产业高峰论坛”上,多位院士、专家解读了人工智能、互联网和智能制造的趋势和技术。   中国工程院院士卢秉恒在分析“中国制造2025”时认为,支撑智能制造的三大技术是:机器人、智能装备以及3D打印。   

  这其中,我国高端机器人和数控机床都处在产业化的艰苦攻关期,而3D打印技术正处于产业发展的起步期和企业的跑马圈地期。   卢秉恒认为,3D打印最符合工业4.0的制造工艺。它给制造业带来颠覆性变革——产品开发周期与成本成倍下降,基本上是原来的1/3至1/5,使用材料利用率由5%提升至85%。GE公司做了一个非常创新的工作,用3D打印把20个零件合成了1个零件,提高燃油效率15%,发动机前进了一代。   他还认为,中国制造在基础研究方面要强调三个新的基础:传感器、软件、大数据。   如今,大数据已成为网络时代人类社会的重要资产,被称之为“新时代的石油”。而手机、电视机、汽车和聊天机器人等作为“传感器”,为互联网商提供源源不断的大数据资产。各行各业的大数据,规模从TB到PB到EB到ZB,以三个数据级的阶梯迅速发展。   此外,机器人也在人工智能领域扮演重要角色。中国工程院院士李德毅认为,当前应该更多研发的不是人型机器人,而是云机器人。在云计算数据中心,用成千上万台的CPU+GPU服务器架构,通过大数据样本做混合的大规模深度学习的并行训练,可确定几十亿个参数的人工神经,成为人工智能又一大亮点。   “互联网、云计算、物联网和大数据可有力支撑云机器人如何听说、如何看、如何想,而解决机器人如何动作的‘智能制造2025’迎来了我国机器人的春天。”   生物识别同样是人工智能的重要一环。《关于继续推进互联网+行动指导意见》一共有11项“重点行动”,最后一个就是“互联网+人工智能”,其中特别提到“生物特征识别”的研发和产业化,为产业智能化升级夯实基础。   百度的特点是连接人与信息,阿里巴巴是连接人与商品,腾讯是连接人与人。中国人工智能学会副理事长、中国科学院院士谭铁牛认为,“互联网+”的本质就是“以人为本,连接一切。”既然是以人为本,一定要知道这个人是谁,所以“生物识别”将是智能化时代的一个关键技术。   谭铁牛认为,可穿戴设备蕴含生物识别巨大的发展空间。在未来,生物识别将以“云”服务的形式提供。用户本身成为一个采集设备,通过可穿戴设备等智能终端、智能汽车、智能家居等行业内的生物识别数据收集和互换,形成云端数据库从而实现精准垂直服务。

10   2015-10-09 13:20:52.883 周济:智能制造成为中国制造2025得主旋律 (点击量:2)

“中国制造2025”的目标是:经过10年的奋斗,到2025年,中国制造业整体素质大幅提升,创新能力显著增强,全员劳动生产率明显提高,智能化、服务化、绿色化达到国际先进水平,中国进入世界制造强国的行列。   

  “‘中国制造2025’的核心是创新驱动发展,主线是工业化和信息化两化融合,主攻方向是智能制造,最终实现制造业数字化网络化智能化。”前不久,中国工程院院士周济在2015智能制造国际会议上,指出了“中国制造2025”的主攻方向是实现制造业智能制造。   智能制造:新一轮工业革命的核心技术      周济指出,当今世界,新一轮工业革命方兴未艾,其根本动力在于科技创新。其中,信息技术指数级增长、数字化网络化进步和集成式智能化创新是第三次工业革命的三大根本动力。   一是信息技术指数级增长。指数级的增长使信息设备变得更快、更廉价、更小、更轻,它还使得这些设备的性能提升到我们之前根本就无法想象的高度。不仅仅是芯片,还有计算机、网络、大数据、云计算等信息技术和产业都呈现出指数级增长的态势。这些信息技术及装备的指数级提升和增长是催生第三次工业革命的三大根本动力之一。   二是数字化网络化进步。数字化和网络化使得信息的获取、使用、控制以及共享变得极其快速和廉价,产生出了真正的大数据,创新的速度大大加快,应用的范围无所不及。因而,数字化网络化是第三次工业革命的根本动力之二。   三是集成式智能化创新。伴随信息技术指数级增长和数字化网络化广泛而深入的应用,特别是数字化网络化智能化技术作为共性使能技术深刻地与制造技术融合,一种全新的创新方法———集成式智能化创新应运而生。这就成为就第三次工业革命的第三大根本动力。   面对科技创新发展的新趋势,世界主要国家都在寻找科技创新的突破口,抢占未来经济科技发展的先机。美国提出了先进制造业国家战略计划;德国发布了“工业4.0”战略,形成整个国家政产学研高度共识的发展蓝图。德国的“工业4.0”战略,在德国乃至于全世界都引起了强烈的反响和深远的影响。   智能制造:制造业数字化网络化智能化的突破口   周济表示,制造业数字化网络化智能化是新一轮工业革命的核心技术,应该作为制造业创新驱动、转型升级的制高点、突破口和主攻方向。他认为应重点要从产品、过程、模式、基础四个维度合力推进智能制造。   据悉,我国已成为世界上高速机车技术最发达的国家之一。轨道交通机车历经蒸汽机车、内燃机车、电力机车到数字化动车组的进化,目前正向智能化方向发展。   综观机械产品创新升级的历程,蒸汽机技术这一共性使能技术所带来的动力革命曾催生出了“蒸汽一代”机械产品;电机技术这一共性使能技术所带来的另一场动力革命则曾导致了“电气一代”机械产品的产生;当今,数控化和智能化这一共性使能技术不仅使机械产品从“电气一代”跃升为“数控一代”,并正在逐步向“智能一代”机械产品进化。   工业机器人是典型的数字化网络化智能化制造装备,是新工业革命的重要内容。宝马沈阳铁西工厂,全面应用了机器人技术;三一重工数字化车间,生产泵车等工程机械产品,实现智能装备、智能物流、智能生产,并建立可视化管控中心;西门子成都工厂实现了从管理、设计、产品研发、生产到物流配送的全过程实现数字化和网络化。   数字化网络化智能化技术的应用将使制造企业向数字化网络化智能化企业管控模式发展,可实现产品全生命周期各环节各业务各要素的协同规划与决策优化管理,不仅可有效提高企业的市场反应速度,同时可大幅度提高制造效益、降低产品成本和资源消耗,有效提高企业竞争力。   数字化、网络化、智能化技术的应用,催生了产业模式转变或创新:一是从大规模流水线生产转向定制化规模生产;二是产业形态从生产型制造向服务型制造的转变;三是催生出“互联网 先进制造业 现代服务业”模式。   通用电气(GE)通过产品服务化实现向服务型制造的转型,服务业的收入比例则从1994年的不足40%到2000年的60%以上。   “GE的例子告诉我们,在工业互联网、云计算、大数据技术迅猛发展的大态势下,工业互联网将包括机器、设备和设施群在内的工业网络与先进的传感器、控制装置和应用软件相连,将服务整合在内延展到了产品的全生命周期,延展产业链的同时,服务带来了新的产业价值。”周济说,“可以预见,‘互联网 先进制造业 现代服务业’将推动新技术、新产业、新模式、新业态的不断产生,为中国乃至世界带来巨大的商机和历史性的发展机遇。”   智能制造:“中国制造2025”主攻方向      周济指出,新一轮工业革命对中国是极大的挑战,同时也是极大的机遇。   一方面,中国面临着极大的挑战。中国的现代化同西方发达国家有很大不同。西方发达国家是一个“串联式”的发展过程,工业化、城镇化、农业现代化、信息化顺序发展。德国已经实现了工业1.0、2.0、3.0,正在向工业4.0迈进。作为新兴工业国家的中国,如果我们抓不住这次机会,在别人进行工业4.0的时候,我们还在进行工业2.0,就要在科技创新的大赛场上落伍,就算实现了工业化,还是有可能进一步拉大与发达国家的差距,被远远甩在后头。   另一方面,中国面临着极大的机遇。我们要后来居上,决定了我国发展必然是一个“并联式”的发展过程,工业化、信息化、城镇化、农业现代化是叠加发展的,也就是要工业2.0、3.0、4.0同步发展。更为宽广的技术选择,日新月异的科学技术,特别是信息技术的广泛应用,将使得我国工业化进程在时间上被大大压缩。   因此,“中国制造2025”采取“总体规划、分步实施、重点突破、全面推进”的发展策略。也就是10年规划,分两个阶段实施:第一阶段(2015~2020年),全面推广数字化网络化技术的应用,部分行业和企业开展智能化技术应用的试点和示范。如,大力推进“数控一代”机械产品创新工程;第二阶段(2020~2025年),大力推进网络化智能化技术的应用。如,着力推动“智能一代”机械产品创新工程。   除此之外,实现“中国制造2025”要实施五大工程:智能制造工程、制造业创新中心建设工程、工业强基工程、绿色制造工程、高端装备创新工程。其中,最核心的是实施智能制造工程。   还要制定“互联网 ”行动计划,推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合,促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展,引导互联网企业拓展国际市场。大力破除对个体和企业创新的种种束缚,形成“人人创新”、“万众创新”的新局面。   周济最后指出,实施“中国制造2025”,要加强国际合作。过去37年,中国的快速发展依靠的是改革开放。今后,中国要科学发展,更要依靠改革开放,实行更加积极开放的战略,尤其要进一步加强与德国、美国、英国等世界各国的合作,共同迎接新科技革命和产业变革,共同发展更加先进的制造业,造福人类,创造未来。