欧阳劲松:我国推进智能制造发展取得长足进步。随着对智能制造理解的不断深入,以及新技术、新模式的快速发展,我们日益认识到智能制造其实是一个复杂的系统工程。对施耐德“透明工厂”、三菱电机“e-F@ctory”、西门子“原生数字化工厂”等国际先进智能工厂“亮丽”方案由表及里的分析表明,要整体可持续自信地推进智能制造,就必须在制造知识、制造载体、制造手段三大“硬内核”上下足功夫。
图为智能制造三大“硬内核”
第一,实现智能制造的基础“诀窍”是制造知识,如设计方法、材料配方、工艺流程、控制算法等。这些是影响产品创新、生产效率、产品质量与品牌竞争的“硬实力”,需要长期钻研和沉淀。因此,亟需解决制造知识软件化积累,将制造知识数字化封装为各种设计库、工艺库、模型库、知识库及其软件化工具,形成可推广、可复用的产品及解决方案。如精雕科技集团将自身积累的工艺经验开发形成了CAM软件与虚拟制造平台,能够进行工艺验证与可制造性分析,帮助用户大幅提升制造效率、降低成本。
第二,智能制造需要新型的物质载体,如数字化车间、智能工厂、互联企业等。一方面,无论是老工厂升级改造,还是新工厂建设,都需要借助数字化工具从整体上进行规划布局、工艺仿真、虚拟制造等,如三菱电机公司名古屋制作所可儿工厂在历次升级改造前都预先进行了数字仿真分析,西门子公司今年6月新建投产的南京新工厂在实地建设之前,就预先打造工厂数字孪生,实现从需求分析、规划设计、动工实施到生产运营全过程的数字化。另一方面,面向未来制造业,企业形态和制造模式将发生重大变化,新模式新业态也将不断涌现,如红领集团通过智能工厂实现大规模个性化定制,利用大数据、互联网实现差异化设计、制造资源快速匹配、生产过程全程追溯,带动企业生产成本下降了30%,研发周期缩短40%,原材料库存减少60%。
第三,智能制造的实现必须依靠先进制造技术手段和工具,包括制造装备、工业软件与工业网络、应用平台等。目前我国在高端装备、工业软件、精密传感器、高端仪器、专用检测设备等方面,总体上与制造强国仍存在巨大差距;在工业芯片、底层操作系统等方面仍存在安全风险。推动制造装备智能化高端化,补齐核心芯片、基础工业软件短板,实现工业网络自主研发和应用,并与产业链上下游协同发展,是未来需要持续关注、共同突破的核心问题。此外,智能制造对各类新技术也提出了新的赋能要求,例如5G、AI等技术都需要增加工业属性才能满足工业应用的实际需求。
“十三五”期间,我国推进智能制造的相关工作已取得较大成绩。“十四五”时期,为推动智能制造高质量发展,需要围绕设计、制造、服务三大应用场景,重点聚焦五方面技术方向:第一,研发面向全生命周期的系统化软件,建立国家基础及重点行业的制造资源数据平台,在虚拟空间实现可与制造实体实时交互的数字孪生体;第二,推动新一代信息技术与工业感知、通信、控制等自动化技术深度融合,建立具有开放性、敏捷性、自适应性的智能自动化系统,实现工业生产过程的泛在感知、集成互联、动态优化、柔性可重构、精准执行;第三,提升工业母机、机器人、工艺精密控制等制造装备共性技术,提高国产制造装备的性能、可靠性和极端制造能力,满足先进制造、高技术制造对装备的要求;第四,强化设计、制造、服务各环节及系统集成的安全风险分析,创新功能安全与信息安全的安全一体化保障技术,使制造系统既柔性又坚强可靠;第五,围绕产品、订单、资产等要素全生命周期,推广供应链动态分析与预测优化技术,打造更具韧性、稳定可控和循环畅通的产业链供应链。
新华财经:面对当前各类新概念、新技术的快速发展,企业布局智能制造应当注意哪些问题?如何选择与应用智能制造新技术,以加速自身数字化转型智能化升级?
欧阳劲松:智能制造不存在统一的“教科书”或“样板”,不同领域、不同企业的技术积累、工艺装备、管理水平、精益程度、人员素质情况各有不同,所以没有统一的智能制造模式。在智能制造建设过程中,企业需要把握以下要点:
第一,智能制造需要长期“投入”,而不是短期“投机”。智能制造建设不可能一蹴而就,而是一个循序渐进、持续改善的过程。应首先通过诊断,认清企业当前所处位置和基础;其次,评估企业智能制造要实现的近中远期目标,以效益为导向拟定适合发展的路径与方法;最后,搭建智能制造实施框架,分析核心要素与功能,制定符合实际的数字化转型规划,并脚踏实地、分阶段分层级推进实施。