智能制造你準備好了嗎？

上兩期欄目分別談了工業4.0的“中國制造2025”和德國“工業4.0”的主要內容和關系。用比較通俗的言語描述了其定位、特點、目的、主題、實現方式、實施途徑以及工業4.0各國相關比較。本期想著重敘述智能制造和機器人，并以典型案例加以說明，讓我們對智能制造有一個更加深入的了解。

工業4.0九大技術支柱包括：工業物聯網、云計算、工業大數據、工業機器人、3D打印、知識工作自動化、工業網絡安全、虛擬現實和人工智能。其中工業機器人是智能制造不可缺少支柱之一。

什么是智能制造

智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統，它在制造過程中能進行智能活動，諸如分析、推理、判斷、構思和決策等。通過人與智能機器的合作共事，去擴大、延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動。它把制造自動化的概念更新，擴展到柔性化、智能化和高度集成化。

智能制造離不開機器人

智能制造的內涵非常寬泛。簡單來說智能制造的核心離不開用信息技術促進制造業的發展，充分發揮和利用人的智慧，使生產過程更靈活，更高效。

其實不管是智能制造、第三次工業革命還是“德國工業4.0”，都包含制造裝備，而機器人就是非常靈活的制造裝備，這一點是沒有什么爭議的，發展機器人既是順應歷史潮流，也是把握未來發展趨勢。

機器人的發展應該可以分為制造和應用兩個方面。從應用層面講我國工業機器人自2000年以來一直呈快速上升的態勢。在全部應用的機器人中，國產只占10%左右。中國正在從制造業大國向制造業強國轉型，對包括機器人在內的自動化高端設備需求的迫切性很高。要成為機器人強國就不能大量依靠進口，而是自己有能力來制造。

目前中國工業機器人每年還在以超過10%的速度增長，國內正在建設的機器人產業園已經超過36個，前景看好。

機器人必須融入智能制造

將機器人充分融入智能制造的流程中是一個非常實際的課題，機器和人并不對立，未來智能制造是將機器人和人的智慧優勢互補、有機結合起來，機器人可以是與人進行交流、與人互助的伙伴關系，而且是安全的，真正取得1+1>2的效果，能做到“人機融合”。實際上，由于信息技術尤其是互聯網、云計算、大數據、人工智能的發展，制造業服務化的轉型使得智能制造已經貫穿到整個產品的生命周期，人的行為、智慧已經融入其中，人和機器的協同將大大提升制造的效率和水平。

我們一些制造行業，已通過3D設計，虛擬車間仿真等技術手段生產的零部件已經相當精密，但裝配有的還必須使用手工，并沒有完全實現自動化，需要用人的靈活性和經驗來彌補機械裝配中的容差小的問題。必要的人機融合還是需要的。當然，未來機器人的智能會在某些方面超越人的智能，這是我們發展機器智能的初衷。

中國需要在制造業方面做更多的基礎工作，在創新、自主研發、新材料等諸方面邁開堅實的步伐，靜下心來研發、形成自主的核心技術，這是智能制造的基礎。

案例簡述

案例一、海爾智能制造走在世界前列

經過多年的探索和實踐，海爾目前已經初步建立起互聯工廠體系，實現了六個互聯工廠的引領樣板，四個整機工廠：沈陽冰箱、鄭州空調、佛山滾筒、青島熱水器，兩個前工序工廠：青島模具、電機工廠，初步實現了向互聯工廠的轉型，可實時、同步響應全球用戶需求，并快速交付智慧化、個性化的方案。

海爾互聯工廠模式的探索和實踐得到了國內外知名專家的高度認可，認為海爾的智能制造探索走在了世界的前列。

互聯工廠帶來了用戶價值的大幅提升。一是可定制，用戶可以通過海爾交互平臺提報產品設計方案，成為產品的設計者。二是可視化，用戶從消費者變成產銷者，用戶可以參與企業的全流程，并且實現體驗的可視化。三是高品質，通過互聯工廠帶來了更好的用戶口碑體驗。

從企業價值角度看，海爾實施智能制造的互聯工廠總體經濟效益明顯。在效率上，互聯工廠整體提升20%，產品開發周期縮短20%以上；在效益上，互聯工廠降低運營成本20%，能源利用率提升5%，廠內庫存天數下降50%以上，交貨周期由21天縮短到10天

案例二、德國安貝格西門子工廠

作為工業4.0概念的提出者，德國也是第一個實踐智能工廠的國家。位于德國巴伐利亞州東部城市安貝格的西門子工廠就是德國政府、企業、大學以及研究機構合力研發全自動、基于互聯網智能工廠的早期案例。占地10萬平方米的廠房內，員工僅有1000名，近千個制造單元僅通過互聯網進行聯絡，大多數設備都在無人力操作狀態下進行挑選和組裝。最令人驚嘆的是，在安貝格工廠中，每100萬件產品中，次品約為15件，可靠性達到99%，追溯性更是達到100%。這樣的智能工廠能夠讓產品完全實現自動化生產，堪稱智能工廠的典范！

案例三、濰柴動力入圍國家2015年智能制造試點項目

一是建設智能車間，通過設備＼生產線及工藝的智能化升級，提高車間的柔性化生產能力，打造智能制造的硬實力。目前濰柴擁有美國、德國、日本等國際最先進的數字化生產設備及生產線，能夠生產3000多種訂貨號的不同功率、規格、樣式的發動機，具有較好的硬件基礎；通過自主研發的MES平臺，實現了關鍵設備以及產品生產過程的在線監控、記錄，建立了完善的電子檔案信息，具備了較好的軟件基礎。二是建設數字化企業，通過以客戶價值為牽引的核心業務流程的縱向集成，優化內部資源配置，消除職能壁壘，大幅提升運營效率，打造智能制造的軟實力。 濰柴充分認識到，未來行業的引領者，必須能夠為客戶提供個性化的超出預期的產品和服務。因此，濰柴一直致力于不斷挖掘客戶需求及提升企業的運營效率，從而提升客戶對產品品質、服務的滿意度。 三是為行業提供可借鑒經驗，以智能化產品為核心，通過研發、供應鏈及服務協同，推動產業鏈的協同增效，實現價值最大化。

案例四、九江石化作為中國的第一家智能工廠試點

在工業4.0的風潮下，中國在此方面也并非完全無所作為。九江石化作為中國的第一家智能工廠試點，為實現可視化、實時化、智能化的生產和管理要求，與華為進行戰略合作，在信息通信、生產協作、智能管理等領域開展廣泛合作，共同打造世界一流智能工廠的基礎設施。

基于華為在通信和數據信息方面的技術實力，完成了工廠LTE無線寬帶網絡、調度系統、視頻會議系統、視頻監控系統、存儲、巡檢終端等設備的布局。雖然，目前工廠還未達到工業4.0所要求的智能工廠的運營標準，但在未來，依靠華為在大數據，云計算方面的技術優勢，九江石化將建設一個云數據中心，實現虛擬化、云計算等IT智能化管理，進一步節省能源消耗率，提升資源利用率，實現更智能化的運營。

案例五、美國工業互聯網聯盟

由于制造業巨頭德國提出了工業4.0戰略，大大刺激了處于世界高端技術的領導地位的美國。所以，由通用公司倡導的“工業互聯網”戰略在美國興起。進而，ATT、思科、通用電氣、IBM和英特爾幾家互聯網巨頭宣布成立美國工業互聯網聯盟，正式進入美國工業4.0時代。

工業互聯網的理念與德國提出的工業4.0本質上如出一轍，就是將虛擬網絡與實體連接，形成更具有效率的生產系統。但二者不同的是，由于美國在軟件和互聯網經濟處于世界領先地位，美國更側重于在軟件服務方面推動新一輪工業革命，希望用互聯網激活傳統工業，保持制造業的長期競爭力。而德國在制造業的一枝獨秀，智能工廠的發展成為了德國的最優之選。

小結

今年八月，上海已推出《關于上海加快發展智能制造助推全球科技創新中心建設的實施意見》，《意見》已明確了具體目標、發展重點、重大工程和實現措施。實現目標任重而道遠，需要各界的齊心協力，扎扎實實，一步一個腳印去奮發努力！