智能制造：正在發(fā)生的未來

張洪明

王先生最近喬遷新居，家電自然換了個(gè)遍。其中最讓他滿意的有兩個(gè)：掃地機(jī)器人和定制空調(diào)。帶有自動(dòng)充電功能、全方位打掃的機(jī)器人讓全家不再為家務(wù)費(fèi)心，而定制的卡通版空調(diào)，更是深得女兒的喜愛。

王先生家的這兩個(gè)改變都得益于智能制造。

智能制造是新一輪工業(yè)革命的核心

回顧歷史，我們就會(huì)看到，像智能制造一樣改變?nèi)藗兩畹臍v史節(jié)點(diǎn)有很多。眾所周知的幾次工業(yè)革命都是如此。

以蒸汽機(jī)發(fā)明為標(biāo)志的第一次工業(yè)革命，以電力投入使用為標(biāo)志的第二次工業(yè)革命，以可編程計(jì)算機(jī)誕生為標(biāo)志的第三次工業(yè)革命，在不斷改進(jìn)生產(chǎn)手段的過程中，將歷史推送至今天。如今，這個(gè)節(jié)點(diǎn)是智能制造。

對(duì)于此，硅谷的先知們?cè)缇驮袛喽ā?002年，谷歌尚未上市，《失控》的作者凱文·凱利問谷歌CEO拉里·佩奇：“你為什么要做免費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)搜索引擎？”佩奇的回答是：“哦，我們實(shí)際匕在做人工智能。”

智能制造成為新一輪工業(yè)革命的核心，已然成為一種共識(shí)。

德國(guó)所推崇的“工業(yè)4.0”計(jì)劃就是以智能化為核心的工業(yè)價(jià)值創(chuàng)造革命，要解決的問題包括滿足用戶定制化需求的生產(chǎn)技術(shù)、復(fù)雜流程管理、龐大的數(shù)據(jù)分析、決策過程的優(yōu)化和行動(dòng)的快速執(zhí)行。具體實(shí)現(xiàn)路徑則是在制造業(yè)領(lǐng)域引入“物理一信息系統(tǒng)”一—從建設(shè)“智能工廠”著手，出產(chǎn)可實(shí)時(shí)生成數(shù)據(jù)的“智能產(chǎn)品”，形成制造與產(chǎn)品的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)。大數(shù)據(jù)經(jīng)實(shí)時(shí)分析和數(shù)據(jù)歸并后形成“智能數(shù)據(jù)”，再將“智能數(shù)據(jù)”進(jìn)行可視化和交互式處理，實(shí)時(shí)向智能工廠反饋產(chǎn)品和工藝優(yōu)化的方案，從而形成“智能工廠-_智能產(chǎn)品一智能數(shù)據(jù)”的閉環(huán)，驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)智能化。

早在2010年，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬在簽署《美國(guó)制造業(yè)促進(jìn)法案》時(shí)，就提出了“再工業(yè)化戰(zhàn)略”。然而，這并非簡(jiǎn)單的回歸，而是運(yùn)用飛速發(fā)展的人工智能、機(jī)器人和數(shù)字制造為美國(guó)重新構(gòu)筑制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)局面。基本思路是要利用美國(guó)在新一代信息技術(shù)和智能軟件等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的全球領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)“反哺”制造業(yè)，顯著提升制造企業(yè)智能化、數(shù)字化水平，從而在靈巧性、質(zhì)量、效率和可持續(xù)性等方面重塑美國(guó)制造的長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)力。

雖然具體路徑有所不同，但這兩個(gè)新一輪工業(yè)革命領(lǐng)跑者的最終指向卻都是智能制造。

開啟中國(guó)制造2025

工業(yè)化是現(xiàn)代化的核心，制造業(yè)做大做強(qiáng)是中國(guó)完成工業(yè)化進(jìn)程的必由之路。新中國(guó)成立60多年來，中國(guó)制造從小到大，建立了門類齊全的現(xiàn)代工業(yè)體系，規(guī)模躍居世界第一，支撐我國(guó)實(shí)現(xiàn)了從貧窮落后的農(nóng)業(yè)國(guó)到現(xiàn)代化工業(yè)國(guó)、再到具有全球影響力的經(jīng)濟(jì)大國(guó)的轉(zhuǎn)變。

但是，大而不強(qiáng)依然是我們不能回避的問題。基礎(chǔ)元器件、基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)共性的技術(shù)很多都依賴國(guó)外，同時(shí)我們?nèi)狈ψ灾髟O(shè)計(jì)集成創(chuàng)新的產(chǎn)品、工藝流程、系統(tǒng)裝備和服務(wù)模式。如果說德國(guó)已經(jīng)在從工業(yè)3.0向工業(yè)4.0進(jìn)發(fā)的話，那我們的工業(yè)3.0依舊有很多課需要補(bǔ)。

值得慶幸的是，我們面臨著這樣一個(gè)機(jī)遇：互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在制造業(yè)的應(yīng)用將會(huì)成為新一輪加快發(fā)展的一個(gè)最大催化劑和最大引擎。

正是基于這種背景，2015年5月，國(guó)務(wù)院正式印發(fā)了我國(guó)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的第一個(gè)十年行動(dòng)綱領(lǐng)——《中國(guó)制造2025》。

中國(guó)制造2025和德國(guó)工業(yè)4.0有著諸多不同：中國(guó)是制造大國(guó)，而德國(guó)是制造強(qiáng)國(guó)；德國(guó)是從工業(yè)3.0串聯(lián)到工業(yè)4.0，而中國(guó)是從工業(yè)2.0、工業(yè)3.0一起并聯(lián)到工業(yè)4.0；中國(guó)是大力發(fā)展智能制造和信息制造模式，而德國(guó)是積極布局智能工廠、推進(jìn)智能生產(chǎn)……但這些不同背后卻都是為了迎接新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命的到來，著眼于以數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化為主的智能化生產(chǎn)。有人就指出：“未來十年是中國(guó)制造業(yè)走向智能化的十年，如果不能走向智能化將會(huì)被市場(chǎng)淘汰。”

兩院院士、十一屆全國(guó)人大常委會(huì)副委員長(zhǎng)路甬祥總結(jié)道：“中國(guó)制造2025提出創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本，智能制造是核心。”他認(rèn)為，制造經(jīng)歷過不同的時(shí)代，而信息網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)以后，現(xiàn)在和未來的制造是網(wǎng)絡(luò)智能時(shí)代的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同智能制造，制造過程、運(yùn)行服務(wù)過程都將數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，這是制造業(yè)發(fā)展的方向和技術(shù)創(chuàng)新的核心。

在隨后各地地方版的中國(guó)制造2025中，智能制造也都處于醒目的位置。比如東莞市以一號(hào)文件的形式指出：“整體戰(zhàn)略以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化制造為主線，瞄準(zhǔn)工業(yè)4.0。”泉州發(fā)布的“泉州制造2025”方案里的三項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃中，第一項(xiàng)便是智能制造發(fā)展轉(zhuǎn)型行動(dòng)計(jì)劃。江蘇省發(fā)布的“中國(guó)制造2025”行動(dòng)綱要的總體思路是以加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合為切入點(diǎn)，把推進(jìn)智能制造和突破關(guān)鍵核心技術(shù)為主攻方向。

智能制造的青島路徑

在“中國(guó)制造2025”重大戰(zhàn)略機(jī)遇面前，青島也迎來了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代工業(yè)變革的歷史性機(jī)遇，2015年6月，《青島市互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)發(fā)展行動(dòng)方案》出臺(tái)。一場(chǎng)推動(dòng)“青島制造”向“青島智造”轉(zhuǎn)型升級(jí)，打造互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)強(qiáng)市的戰(zhàn)略行動(dòng)，在這座工業(yè)基礎(chǔ)雄厚的城市拉開了帷幕。

青島市委書記李群在2016年世界互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)大會(huì)開幕式中指出：“在互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)大潮當(dāng)中，我們相對(duì)認(rèn)識(shí)早一些，布局早一些，實(shí)踐早一些，從政府、企業(yè)、社會(huì)三維推動(dòng)，建設(shè)互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)城市之路，力爭(zhēng)成為中國(guó)制造2025青島制造的模式。”

位于即墨的紅領(lǐng)集團(tuán)，就是建設(shè)者之一。這家公司的完全由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能工廠正吸引著眾多目光。它的運(yùn)營(yíng)模式以大數(shù)據(jù)做背景，全程數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，全員在互聯(lián)網(wǎng)上工作，從網(wǎng)絡(luò)原端上獲取信息、數(shù)據(jù)、指令，并與用戶實(shí)時(shí)對(duì)話。目前，紅領(lǐng)已建立了包含20多個(gè)子系統(tǒng)的平臺(tái)數(shù)據(jù)化處理系統(tǒng)，其大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，已擁有超過1000萬億種設(shè)計(jì)組合，超過100萬種款式組合。

作為最早探索智能制造轉(zhuǎn)型的企業(yè)之一的海爾，則從2011年開始，便謀劃建設(shè)數(shù)字化互聯(lián)工廠，通過對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)模式的顛覆與升級(jí)，以滿足用戶全流程最佳體驗(yàn)為中心，打造按需設(shè)計(jì)、按需制造、按需配送的互聯(lián)工廠體系，使整個(gè)制造過程實(shí)現(xiàn)高度的柔性，滿足了用戶的個(gè)性化定制需求。目前海爾互聯(lián)工廠已經(jīng)完成了由大規(guī)模制造向大規(guī)模定制的轉(zhuǎn)變，并將用戶、研發(fā)資源、供應(yīng)商和創(chuàng)客整合到一個(gè)共創(chuàng)共贏生態(tài)圈中。

在海信，為了工廠數(shù)字化、智能化建設(shè)，已經(jīng)導(dǎo)入了近1300臺(tái)機(jī)器人，以MES為核心，結(jié)合工廠的通信網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的以太網(wǎng)，實(shí)施車間感知層、執(zhí)行層、控制層的信息交互和互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)工廠的集中控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工廠的數(shù)字化、智能化。

美國(guó)科幻小說家威廉·吉布森曾說，“未來早已到來，只是分布尚不均勻。”第四次工業(yè)革命浪潮風(fēng)起云涌，一個(gè)嶄新的智能制造時(shí)代正在走來。伴隨著“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”等理念的推出，在萬物互聯(lián)的未來新世界里，青島有機(jī)會(huì)和中國(guó)一起取得先機(jī)。endprint