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智能制造三大支撑:标准化、数据、基础工业

作者:孙 欣
来源:青岛全搜索电子报
日期:2017-11-09 15:02:22
摘要:智能制造的标准化问题一直是近两年来业内人士探讨的焦点。在与会专家看来,标准化是行业互联互通的关键,要在一个行业内实现智能制造的大范围覆盖,标准化必须先行。

  智能制造被看作是第四次工业革命最核心的构成部分。本届世界互联网工业大会上也对智能制造的相关问题进行了深入的探讨。在与会专家以及企业家们看来,智能制造的推动必须标准先行,数据将是未来推动智能制造的核心,而要提升智能制造水平必须依靠基础工业的升级。

  智能制造标准先行

  智能制造的标准化问题一直是近两年来业内人士探讨的焦点。在与会专家看来,标准化是行业互联互通的关键,要在一个行业内实现智能制造的大范围覆盖,标准化必须先行。

  中国电子技术标准化研究院感知技术研究室主任宋继伟认为,标准化是智能制造创新的驱动力,是智能制造系统互联互通的必要条件,也是抢占产业竞争制高点的重要手段。只有实现标准化,产品的设计、生产、物流销售、服务全生命周期才能有效协同互动。同时,很多新技术的推进需要通过制定标准来完成。

  在新一轮产业革命正在加速推进的大背景下,全球工业大国都高度关注智能制造标准的建立。宋继伟说,智能制造标准已成为全球产业竞争的一个制高点。美国、德国等老牌工业强国都在进行相关工作的研究和推进工作。

  他指出,在德国工业4.0的实施建议中确定的八个优先行动领域中,标准化被列于首位。在德国,标准化被视为创新的驱动力、亟待解决的首要任务以及实现市场和供应商领先战略的手段。在德国工业4.0标准化路线图中,用例、开发流程、工程和建设、术语与模型、技术流程、标准库、非功能属性、服务流程、知识库等十余个方向的标准化被确定为重点。

  在美国的工业互联网发展中,2014年,美国成立了工业互联网联盟,该联盟的任务就是协调广泛的生态系统,使用公共的体系结构、互操作性和开放的标准,来连接和融合对象与人、过程和数据。该联盟通过为现实世界应用创建新工业用例和测试床来驱动工业革新,同时为互操作性定义和制定参考体系结构和框架,以此来影响互联网和工业系统全球标准的制定。

  宋继伟认为,推进标准化对不同国家有着不同的意义,但可以肯定的是,标准化对任何一个国家智能制造的深入发展都至关重要。德国和美国都意图建立自己的标准并将其推广至全球,以维系它们对制造业的主导权。而对我国来说,抓住智能制造标准化的机遇则将有助于挑战全球制造业的主导权。

  数据驱动智能制造

  智能制造的核心特征是什么?在本届大会上,可以得到一个明确的答案——数据驱动。

  软控股份有限公司研究院院长张斌指出,目前,业内对智能制造的认知十分多样化,有人说智能制造是大数据、物联网、人工智能的应用,有人说是自动化、信息化、数字化的应用,还有人说是柔性制造、敏捷制造、精益生产。但不论智能制造实现的路径是什么,它一定是以用户为中心的一种制造模式——以用户为中心实现各种生产要素的数字化、互联互通、知识自动化、从而最终实现制造过程的自组织。

  青岛红妮集团有限公司总经理陈强认为,以用户为中心,意味着每个消费者都是一个核心。他们会围绕自己的个性化需求定制独属于自己的高品质产品。而企业要满足这种市场的变化,就必须实现数据驱动的智能制造。从用户下单、到生产,再到物流配送,整个智能制造过程只有通过数据联动起来,才能做到无缝衔接。因此,对企业来说,智能工厂的核心就是数据联动,信息数据中心可以说是支配整个智能制造过程的 “大脑”,它可以令资源配置更加合理,流程更加标准、省时、高效。

  数据对智能制造的驱动作用还体现在产品研发阶段。陈强说,传统的研发是设计师根据自己的喜好结合不完整的市场信息进行产品研发,产品是否畅销要等三个月甚至半年后的市场去验证。很多研发人员更是在设计完全不符合自己年龄的品类。消费者全程无参与,因此也较难对产品提起兴趣。但是,数据驱动的智能制造研发是一个可以与消费者产生互动的开放式平台。设计是根据消费者需求的各种数据进行的,这可以令产品款式的精准率由过去 60%大幅升到90%,从而大大提高了企业的生产效益。

  智能制造需基础工业不断升级

  在与会的业内人士看来,作为本轮生产方式革命的核心,智能制造的目标是让机器自己生产而几乎不再需要人参与制造过程。因此,智能制造的发展离不开基础工业的支撑,基础工业是制造业实现数字化、智能化和信息化的重要载体。

  工信部规划司发展规划处副处长刘明达认为,制造业归根到底是用装备制造装备,用装备制造产品的过程,也就是俗话说的用工具制造工具。因此,制造业要变强,高端装备创新工程就是一个重要的工具,而要实现制造业的智能制造和绿色制造,首先就要在基础工业领域内做文章,加快装备的转型升级。

  他指出,实体经济的重点是制造业,而装备制造业是实力和竞争力的根本依托。从全世界范围来看,装备领域的智能化也是各国发展智能制造的主阵地。目前,国际上主要有以下趋势和特点,一是重视使用工业机器人和柔性生产线,目前工业机器人主要应用在离散性制造的行业,比如汽车、电子设备等产业。二是物联网或者是工业互联网在生产过程中的作用日益突出,从时间看,在离散型制造和流程性制造当中,物联网和工业互联网在方向上起到了重要的作用。三是网络化协同创新成为一个新的创新方式,信息技术尤其是互联网大大降低了人机、人人沟通的成本,减少了信息不对称,这使得协同化、网络化的创新平台成为可能,这种平台可以重组传统的装备制造业乃至整个制造业的创新体系,同时产业分工也日益细化,这令单个企业难以也无法覆盖所有创新活动,这包括供应商、产品用户、产品标准及行业监管机构在内以及高校、科研机构、行业协会等等,如何把这些主体全部纳入到创新体系当中来,实现优化配置是装备领域未来创新的一个主要方式。