智能化改造的實施路徑探索

文 | 宋婷 朱國平 蘇保濤

通過進一步推進智能化技術(shù)改造，加快提升全省智能制造總體應(yīng)用水平和產(chǎn)業(yè)競爭水平，已成為浙江省當(dāng)前推進制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級中的關(guān)鍵問題。

智能制造是“中國制造2025”的主攻方向，是新一代信息技術(shù)與先進制造技術(shù)深度融合的必然結(jié)果。浙江省作為全國總量排名第四的制造大省、全國首個國家“兩化”深度融合示范區(qū)和全國唯一的國家數(shù)字經(jīng)濟示范省，不僅具有強烈的智能制造發(fā)展內(nèi)生需求，而且也已初步形成了積極推廣的基礎(chǔ)條件。

近年來，浙江省圍繞智能制造方向，結(jié)合制造業(yè)發(fā)展實際，組織實施了“機器換人”、企業(yè)上云、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)等一系列具體行動，取得了較為顯著的成效，但總體上尚未形成大規(guī)模推廣和高層次應(yīng)用的態(tài)勢。面對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革機遇、經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展要求和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造升級需求，通過進一步推進智能化技術(shù)改造，加快提升全省智能制造總體應(yīng)用水平和產(chǎn)業(yè)競爭水平，已成為浙江省當(dāng)前推進制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級中的關(guān)鍵問題。筆者建議從應(yīng)用形態(tài)、應(yīng)用模式、產(chǎn)業(yè)化三方面入手，積極探索智能化改造的實施路徑。

分步驟推進智能制造應(yīng)用形態(tài)

智能制造具有較強綜合性，不僅是單一技術(shù)和裝備的突破與應(yīng)用，而且是制造技術(shù)與信息技術(shù)的深度融合與集成創(chuàng)新，其表現(xiàn)形態(tài)包括了機器換人、無人工廠、行業(yè)互聯(lián)平臺、區(qū)域互聯(lián)平臺等不同層次，其實現(xiàn)也是一個循序漸進的過程。企業(yè)和地方政府應(yīng)根據(jù)發(fā)展基礎(chǔ)和發(fā)展階段的不同，合理地選擇智能化改造的切入點，并循序漸進地推進智能化升級。

面向量大面廣的中小企業(yè)，進一步加快“機器換人”步伐。當(dāng)前，浙江省中小企業(yè)的數(shù)字化建設(shè)水平普遍較低，仍處于手工制造、半機械化、機械化、半自動化、自動化“五味雜陳”的格局。滯后的數(shù)字化建設(shè)，已成為廣大中小企業(yè)管理效率低下、勞動生產(chǎn)率低下、產(chǎn)品質(zhì)量低下的直接原因，并對企業(yè)創(chuàng)新能力培育和品牌建設(shè)帶來了巨大挑戰(zhàn)。中小企業(yè)應(yīng)積極樹立“機器換人”的決心，同時結(jié)合自身的人才、資金、場地和業(yè)務(wù)需求不同，按照部分環(huán)節(jié)“機器換人”、整條生產(chǎn)線的自動化技術(shù)改造、自動化生產(chǎn)線+工業(yè)機器人的路徑逐步推進工業(yè)機器人及其他先進裝備的應(yīng)用，積極向機聯(lián)網(wǎng)、廠聯(lián)網(wǎng)、智能工廠邁進。政府部門應(yīng)對企業(yè)購置工業(yè)機器人的投資進行支持，加強“機器換人”工程服務(wù)公司隊伍建設(shè)，完善技術(shù)服務(wù)機制，降低企業(yè)采購成本和應(yīng)用風(fēng)險。

面向行業(yè)龍頭骨干企業(yè)，加快培育智能工廠和智能車間。面向數(shù)字化基礎(chǔ)較好的行業(yè)龍頭骨干企業(yè)，應(yīng)加快培育一批突破性、示范性、帶動性強的智能工廠、智能車間。智能車間側(cè)重單個車間層面，主要是對工廠制造全流程中某項工序的智能化改造，強調(diào)的是車間內(nèi)設(shè)備的升級、數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)控、設(shè)備的互聯(lián)互通以及生產(chǎn)線的自動化管控，在更高層面上還要求該車間與其他生產(chǎn)工序甚至企業(yè)的綜合管理系統(tǒng)打通方面形成總體規(guī)劃和提前部署。智能工廠則是側(cè)重工廠層面，涵蓋了工廠制造全流程中至少兩個環(huán)節(jié)以上的智能化改造，在更高層面上還要求與企業(yè)的綜合管理系統(tǒng)、外部供應(yīng)商、消費者等實現(xiàn)打通，從而不僅實現(xiàn)制造效率的提升，還為企業(yè)帶來運營模式的改變。地方政府應(yīng)積極關(guān)注和支持智能工廠和智能車間的建設(shè)，組織行業(yè)專家和專業(yè)服務(wù)公司對智能工廠和智能車間的建設(shè)進行診斷服務(wù)，對相關(guān)投資加大財政支持補貼力度，并通過組織現(xiàn)場會等形式將建設(shè)經(jīng)驗和成效進行宣傳推廣。

面向區(qū)域特色塊狀經(jīng)濟，探索建設(shè)行業(yè)互聯(lián)平臺。數(shù)據(jù)是未來制造的核心資產(chǎn)，但對于量大面廣的中小企業(yè)來說，要自己搞懂大數(shù)據(jù)，并應(yīng)用于企業(yè)的生產(chǎn)和管理中，難度較大。在新昌縣政府的支持下，依托省級“機器換人”工程服務(wù)公司——陀曼智造的專業(yè)能力，新昌縣正在積極探索軸承制造云生態(tài)平臺的建設(shè)，計劃用三年時間，實現(xiàn)從新昌到浙江乃至全國軸承行業(yè)的主要企業(yè)用戶基本上云。布局建設(shè)行業(yè)平臺及生態(tài)體系是地方在智能制造競爭中占據(jù)主導(dǎo)權(quán)的重要手段。全省各地應(yīng)搶抓行業(yè)云平臺建設(shè)機遇，積極面向條件成熟的特色塊狀經(jīng)濟，加快布局形成一批塊狀經(jīng)濟云平臺。

智能制造的表現(xiàn)形態(tài)包括了機器換人、無人工廠、行業(yè)互聯(lián)平臺、區(qū)域互聯(lián)平臺等不同層次，其實現(xiàn)也是一個循序漸進的過程。企業(yè)和地方政府應(yīng)根據(jù)發(fā)展基礎(chǔ)和發(fā)展階段的不同，合理地選擇智能化改造的切入點，并循序漸進地推進智能化升級。

分類別推進先進制造應(yīng)用模式

不同行業(yè)中的企業(yè)，其生產(chǎn)流程、生產(chǎn)工藝、供應(yīng)鏈關(guān)系、消費者需求等也存在顯著不同。在推廣智能化技術(shù)改造時，要結(jié)合行業(yè)特點和企業(yè)實際需求，推進不同類型的生產(chǎn)組織方式和商業(yè)模式的變革，從而提高制造業(yè)設(shè)計、制造、工藝、管理水平，推動生產(chǎn)方式向柔性、智能、精細化轉(zhuǎn)變。

重點面向裝備制造等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，加快推進離散型智能制造。面向汽車制造、機械制造、電子電器、船舶制造等離散型制造行業(yè)，全面提升企業(yè)生產(chǎn)的實時在線優(yōu)化、生產(chǎn)管理精細化和智能決策科學(xué)化水平，實現(xiàn)企業(yè)設(shè)計、工藝、制造、管理、監(jiān)測、物流等環(huán)節(jié)的集成優(yōu)化，積極打造一批智能車間。

重點面向醫(yī)藥化工等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，加快推進流程型制造。面向醫(yī)藥、石化、電力、能源等流程型制造行業(yè)，集成應(yīng)用精密智能儀表及傳感設(shè)備、射頻識別（RFID）、工業(yè)機器人、數(shù)控裝備、成套智能化生產(chǎn)線等智能設(shè)備以及可編程邏輯控制器（PLC）、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）、分布式控制系統(tǒng)（DCS）和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）等控制系統(tǒng)，推行制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES），積極打造一批智能工廠。

重點面向紡織服裝等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，加快推進業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新。智能化改造，除了可以為企業(yè)帶來生產(chǎn)模式的升級，還可以帶來業(yè)務(wù)模式的轉(zhuǎn)型，如網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、大規(guī)模個性化定制、遠程運維服務(wù)等。面向汽車、船舶裝備和航空裝備等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，促進信息數(shù)據(jù)資源在企業(yè)間交互共享，實現(xiàn)企業(yè)間研發(fā)、設(shè)計、制造、銷售的并行組織和協(xié)同優(yōu)化，探索網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造新模式。面向服裝家紡、家用電器、智能終端產(chǎn)品等消費品行業(yè)，依托電子商務(wù)平臺，推動龍頭企業(yè)和電商平臺建設(shè)行業(yè)性、細分市場型用戶個性化需求信息平臺和個性化定制服務(wù)平臺，推廣用戶驅(qū)動生產(chǎn)（C2B）商業(yè)模式。面向機械裝備、家用電器、家居用品、電子信息等行業(yè)領(lǐng)域，推廣應(yīng)用裝備（產(chǎn)品）運行狀態(tài)監(jiān)測、工作預(yù)警、故障診斷與自修復(fù)服務(wù)，探索遠程運維服務(wù)新模式。

分領(lǐng)域嵌入智能制造產(chǎn)業(yè)鏈

浙江作為國內(nèi)領(lǐng)先的制造大省和信息經(jīng)濟先行省，集聚了一批技術(shù)領(lǐng)先、創(chuàng)新能力較強的優(yōu)勢企業(yè)，培育形成了一批“智造”產(chǎn)業(yè)。圍繞智能化技術(shù)改造中對技術(shù)、產(chǎn)品和服務(wù)的需求，結(jié)合全省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和特點，筆者認(rèn)為可以從以下幾個領(lǐng)域，加快完善智能制造產(chǎn)業(yè)體系，搶占產(chǎn)業(yè)發(fā)展制高點。

加快布局智能裝備及產(chǎn)品。堅持以機器人應(yīng)用促進機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加快機器人小鎮(zhèn)建設(shè)，實現(xiàn)機器人整機與關(guān)鍵零部件骨干企業(yè)的協(xié)同發(fā)展，加快發(fā)展智能機器人。加快裝備智能化技術(shù)提升，促進制造企業(yè)研發(fā)高檔數(shù)控機床、智能傳感與控制裝備、智能檢測與裝配裝備、智能物流與倉儲裝備等智能裝備。支持企業(yè)結(jié)合自身需要研發(fā)行業(yè)專用自動化程度較高的成套設(shè)備，鼓勵首臺（套）裝備的使用。加快推進產(chǎn)品智能化升級，以產(chǎn)品的精品化、智能化、服務(wù)化、個性化為升級方向，圍繞智能家居、智能醫(yī)療、智能交通等應(yīng)用領(lǐng)域，發(fā)展一批智能硬件產(chǎn)品，提高產(chǎn)品附加功能和質(zhì)量水平。

鼓勵企業(yè)和創(chuàng)新人才積極進軍工業(yè)軟件開發(fā)領(lǐng)域。在軟件定義世界的時代，得軟件者得天下。應(yīng)聚焦重點行業(yè)，鼓勵行業(yè)大型制造企業(yè)、軟件企業(yè)和高校、科研院所牽頭成立工業(yè)軟件工程實驗室，加強對國產(chǎn)化工業(yè)操作系統(tǒng)、工業(yè)數(shù)據(jù)庫、嵌入式軟件開發(fā)平臺及國產(chǎn)化環(huán)境下應(yīng)用軟件的聯(lián)合攻關(guān)，普及推廣國產(chǎn)化工業(yè)應(yīng)用軟件。面向智能裝備、智能終端等領(lǐng)域，積極推進符合開放標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式軟件開發(fā)平臺、嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的開發(fā)，注重提升系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性。圍繞智能工廠、智能車間建設(shè)需求，積極開發(fā)各類企業(yè)信息化管理軟件、工業(yè)控制軟件等。面向工業(yè)信息安全需求，著力發(fā)展數(shù)據(jù)隔離與交換、虛擬化安全、安全認(rèn)證等網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，積極發(fā)展量子通信技術(shù)，推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全監(jiān)測平臺建設(shè)。

支持工程服務(wù)商、系統(tǒng)集成商、大型裝備企業(yè)等延伸發(fā)展系統(tǒng)集成與服務(wù)。結(jié)合智能制造示范應(yīng)用推廣，組織開展分行業(yè)分領(lǐng)域智能制造現(xiàn)場會，重點培育一批具有較強集成應(yīng)用開發(fā)和實施能力的工業(yè)信息服務(wù)公司，支持制造業(yè)龍頭企業(yè)分離培育專業(yè)信息服務(wù)企業(yè)，培育依托高校、科研院所發(fā)展專業(yè)信息服務(wù)企業(yè)，培育第三方大數(shù)據(jù)服務(wù)公司。支持智能制造企業(yè)由單一提供設(shè)備向提供成套設(shè)備、總集成總承包模式等轉(zhuǎn)變。