《智能制造,重要的是产品》

  • 来源专题:数控机床——战略政策
  • 编译者: 杨芳
  • 发布时间:2016-06-22
  • 明智的当政者,从来都不会低估实体经济的地位与意义。

    互联网“肆虐横行”的日子里,谈论实体经济的衰落与危机,俨然成了一种“时尚”。一位传统汽车人离开岗位,投奔互联网怀抱,让许多人感叹唏嘘:老行业是不是要完了?

    显然不会是这样,实际的情况,甚至完全相反。不论是德国的“工业4.0”,美国的“制造业回归”,还是我国的“中国制造2025”,无不在表明一个事实:明智的当政者,从来都不会,也不敢低估实体经济的地位与意义。

    不能否认互联网之于人类的价值。二次世界大战后,人类社会开启了第三次技术革命。进入21世纪,互联网接过了这次技术变革的引领位置,开始深刻改变人类社会的生产与生活方式。“互联网+”步步深入商业、媒体、金融、交通、通讯、文化等众多领域,在创造全新商业模式、不断提高效率产出的同时,创造了人类新的生活方式。

    面对这股势不可挡的力量,实体经济的代表——制造业表现出的所谓“颓势”,成了世界各国关注的焦点。不光是我们,全世界的人都在思索这个问题:制造业的未来在哪里?

    作为一种技术,互联网第一次从根本上满足了人类自诞生以来最本能的需求之一:对信息的及时掌握与沟通。这也是它搅动天翻地覆的最大魔力。

    “工业互联网”、“工业4.0”,西方发达国家给出了相同的回应。而这种态势下,面临产业结构调整与升级“双重挑战”的中国该走何种道路,变得不那么难以回答:德、美、日等工业强国都做出了选择——“智能制造”,我们有什么理由拒绝呢?

    所谓智能制造,一般意义上是指在制造过程中,机器能够进行分析、推理、判断、构思和决策等智能活动,去扩大、延伸和部分取代人类的脑力劳动。对于经济处于转型期的中国而言,智能制造是实现制造业升级的内在要求,是重塑制造业新优势的现实需要,更是拓宽产业施政空间的重要抓手,可谓“中国制造2025”行动纲领的核心诉求。简言之,互联网渗透到传统制造行业,这个潮流不可违,不可逆。

    然而在这一过程中,有一点人们必须搞清楚,那就是智能制造 ,到底是谁的?

    技术是人类社会进步的根本动力,无可置疑。从18世纪60年代起,以蒸汽机为代表的大机器生产在英国取代手工业,第一次工业革命兴起;1870年以后,第二次工业革命兴起,人类进入电气时代。但是,蒸汽、电流本身并不能带来任何改变。前者需要借助纺织机及其生产的布匹、机车及其拓展的物流,后者必须通过灯泡、电机、电池、电话等等才具备变革的力量。换句话说,只有通过搭载、应用于产品,科技才能够改变生活。不要混淆宾主,乱了主次——真正推动“技术革命”的,并非技术本身,而是产品。

    互联网同样如此,它就是一种“连接”技术。如果没有实现连接,其本身就像电话线一样,并不具备任何价值。只有连接了机器与机器,连接了人与人,连接了万物,互联网才能完成自己的华丽变身。

    因而我们要尊重技术的意义,但不能唯工具而轻结果,忘记了实体经济和那些不变的商业规律。互联网技术带来的智能制造,其最终目的,依然是制造,制造真正满足消费者需求的优质产品。如果不以这个为目的,互联网技术就跟茶杯冒出的蒸汽、雨天划过的闪电一样,美丽而毫无意义。

相关报告
  • 《周济:解读智能制造》

    • 来源专题:数控机床——战略政策
    • 编译者:杨芳
    • 发布时间:2016-09-18
    • 2016年7月24日,全国智能制造试点示范经验交流会在广东东莞召开。工业和信息化部党组书记、部长苗圩出席会议并作重要讲话。副部长辛国斌主持会议,中国工程院院长周济,广东省副省长袁宝成出席会议。 1.新一轮科技革命大潮澎湃,新一轮工业革命蓬勃兴起 当今世界,新一轮工业革命方兴未艾,其根本动力在于新一轮科技革命。信息技术指数级增长、数字化网络化普及应用、人工智能技术战略突破和集成式智能化创新是新一轮工业革命的四大驱动力。 一是信息技术指数级增长。50年前,摩尔博士预言,在不变价格条件下,半导体芯片上集成的晶体管和元器件数量将每18-24个月提升一倍,半导体行业的传奇定律——摩尔定律就此诞生,并在接下来的半个世纪中推动了整个信息行业的飞跃;不仅仅是芯片,还有计算机、网络、通讯等信息技术,都是按照摩尔定律在长期飞速发展。 特别是过去10年,移动互联、云计算、大数据、物联网等新的信息技术几乎同时实现了群体性突破,全都呈现出指数级增长的态势。信息技术指数级的增长使信息设备变得极快速、极廉价、更小、更轻,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。这些信息技术、装备和产业的指数级增长是催生新一轮工业革命的四大驱动力之一。 二是数字化网络化普及应用。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。 大数据、云计算、物联网、移动互联网……新一代信息技术极速普及应用,世上任何物体都可互联起来,可感知,可度量,可通讯,可操控,使人和物更聪明,操控更准确。人类社会——信息世界——物理世界三元融合,使信息服务进入了普惠计算和网络时代,真正引发了一场革命。 因而,数字化网络化普及应用是新一轮工业革命的驱动力之二。 三是新一代人工智能技术战略突破。近年来,人工智能(AI)在世界范围内高速发展,不仅有量的大发展,更是有质的根本性飞跃。 谷歌Alpha Go以4:1战胜围棋世界冠军李世石:4亿美元收购的Deep Mind研发的“Alpha Go”以深度神经网络(由策略网络、价值网络构成)和蒙特卡洛树搜索技术,学遍了域内高手的知识。 外媒6月27日报道称,美国空军王牌飞行员吉恩·李在模拟器中与一款名为“阿尔法”的人工智能程序展开了较量,但在多次尝试后,他不但没能发动一次致命攻击,而且每次都被击落。 如果说,数字化网络化是这次工业革命的开始,新一代人工智能技术的突破和广泛应用将形成这次工业革命的高潮。 因而,新一代人工智能技术的突破和应用是新一轮工业革命的驱动力之三。 四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。可能使用的技术并不是最新的创造,但这些技术的组合就是革命性的创新。 苹果系列产品、特斯拉电动汽车就是集成式智能化创新的成功典范,通过采用各种最新信息技术、管理技术与工具,对各个创新要素和创新内容进行选择、集成和优化,形成了优势互补的动态创新过程,引领着制造业“创新驱动,转型升级”的历史潮流。 Google和Apple进入汽车制造业,本身就意味着一个新的制造业时代的到来。Google无人驾驶汽车集成了各种先进的信息获取、传递、控制和应用技术,突出了新的智能技术和软件技术,在很短时间内取得了标志性的突破,是集成式智能化创新的典范。 当前,具有潜在价值的数字化智能化“积木”在全世界呈爆发态势,各种组合都在高速增长,形成了全球性的“积木式”重组创新。系统决定成败,集成者得天下。这种集成式智能化创新极为重要,是成就新一轮工业革命的第四大驱动力。 科学技术越来越成为推动经济社会发展的主要力量,创新驱动是大势所趋。每一次产业革命都同技术革命密不可分。 进入21世纪以来,新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起,全球科技创新呈现出新的发展态势和特征。以智能制造为核心,信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术广泛渗透,带动几乎所有领域发生了以智能化、绿色化、服务化为特征的群体性技术革命,这是新一轮的工业革命。 2.智能制造的内涵和发展愿景 智能制造 ——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,是《中国制造2025》的主攻方向。 智能制造是一个大系统工程,要从产品、生产、模式、基础四个维度深刻认识、系统推进,智能产品是主体,智能生产是主线,以智能服务为中心的产业模式变革是主题,以CPS系统和工业互联网为基础。
  • 《“智造单元”让智能制造落地生根》

    • 来源专题:数控机床——战略政策
    • 编译者:杨芳
    • 发布时间:2017-11-21
    • 工业4.0概念的光环正在减弱,而更多工厂转型升级的真知灼见正在不断地涌现出来。智能制造作为中国制造2025的主攻方向,其中的数字化、网络化和智能化提出了一个可以探索的路径。对于中国的制造企业迎来了不可避免的制造模式的范式转型,即智能制造,对于企业而言,则面临的是一条一条具体的生产线。如何从生产线出发,找到智能制造的发展路线,是一个非常迫切的问题。 智造单元,正是智能制造最为落地的抓手。它像一根红线,在一个复杂的局面中,牵引着智能制造走向破局之点。它是一个最小的数字化工厂,提供了一个完整的多品种小批量的解决方案。 智造单元,把复杂系统变简洁 智能制造是一个复杂的系统,这决定了它需要从一个整体论来考量。它在企业内部是一个混合状态,企业局部也可以有智能制造,而不必一定要等到整体上全部实现——这是一个交互渗透的过程。而在局部实现智能制造,如果从企业内部生产实践来看,最为可行的基础上是,需要从最小的智能制造单元开始,拓展到一条条数字化产线,再到局部相互连接的系统,最后构建出巨系统。 来源:工信部安筱鹏博士《软件视野下的未来工业》 这里的最小智能制造单元,就是需要构建的“智造单元”。智造单元是从工厂车间的基本运营出发,从资源轴、 管理轴和执行轴这三个角度,把一组能力相近的加工设备和辅助设备进行模块组合,并通过软件连接,实现多功能模块的集成化,链接企业资源管理与研发等管理软件形成企业的一体化系统,具备多品种少批量产品的生产能力输出的组织模块。作为智能制造实现的最小单元,可以实现数字工厂所需要的设备自动化、管理信息化、人员高效化。因此制造单元的基本特征,可以总结为“软硬一体,三轴三化”,也就是“设备模块成一体,三轴视角车间挂;软件连接数据通,数字工厂靠三化”。 三轴视角,扎根车间 智造单元是扎根于工厂尤其是车间级而自然生长的希望之花。智能制造最为重要的问题,都需要回到现场去解决。而智造单元的“三轴”,就是围绕现场要素,从三个方向进行管理:资源轴向,内向管理轴向和工作执行轴向,见图2。 资源轴上,主要是对人员、流程、产品、设备的管理。资源可以是任何活动的对象,也可以是执行这些活动的前瞻主题。特别值得注意的是,员工是宝贵的资产。工厂工人在物理世界生产产品,不管职务是不是管理者,都会做决定并给其他人下达指示。 而管理轴则是质量、成本、交期、安全,是生产过程中核心输出的要素管控与运维。 而在执行轴PDCA,则是标准的戴明环,也就是计划(Plan)、执行(Do)、检查(Check)、纠正(Action)。 这三个视图,综合地表达了智能制造的价值创造,其实是人类和各种设备活动的过程与结果的综合表达。 这种方式与日本旨在解决智能制造的工业价值链促进会IVI的理念完全一致。日本IVI在 2016年12月提出了“工业价值链参考架构”,旨在推动“数字工厂”的实现,见图3。 这个三维图,把智造单元的三个轴向定义诠释得很清楚,真实地反映了工厂的现场活动,完全是从车间的视角,考虑企业的实际运营。只不过IVRA强调环境的管理,而智造单元则采用了安全的方向。 在明确了工厂现场的三大主轴之后,智能制造的建设路径就浮出水面。通过智造单元的组合,整个数字工厂的建设,就可以通过模块化、分区化的方式,进行自由的升级组合,从而大大提高数字工厂的建设效率。