解读智能制造及新一轮工业革命的四大驱动力_11

未知 2019-07-04 15:11

  2016年7月24日,全国智能制造试点示范经验交流会在广东东莞召开。工业和信息化部党组书记、部长苗圩出席会议并作重要讲话。副部长辛国斌主持会议,中国工程院院长周济,广东省副省长袁宝成出席会议。

  《金属加工》杂志记者参加会议,下文主要内容来源于周济院长在会议上的讲话:

  智能制造是《中国制造2025》的主攻方向

  1.新一轮科技革命大潮澎湃,新一轮工业革命蓬勃兴起

  当今世界,新一轮工业革命方兴未艾,其根本动力在于新一轮科技革命。信息技术指数级增长、数字化网络化普及应用、人工智能技术战略突破和集成式智能化创新是新一轮工业革命的四大驱动力。

  一是信息技术指数级增长。50年前,摩尔博士预言,在不变价格条件下,半导体芯片上集成的晶体管和元器件数量将每18-24个月提升一倍,半导体行业的传奇定律摩尔定律就此诞生,并在接下来的半个世纪中推动了整个信息行业的飞跃;不仅仅是芯片,还有计算机、网络、通讯等信息技术,都是按照摩尔定律在长期飞速发展。

  特别是过去10年,移动互联、云计算、大数据、物联网等新的信息技术几乎同时实现了群体性突破,全都呈现出指数级增长的态势。信息技术指数级的增长使信息设备变得极快速、极廉价、更小、更轻,使得这些设备的性能提升到我们之前根本就无法想象的高度。这些信息技术、装备和产业的指数级增长是催生新一轮工业革命的四大驱动力之一。

  二是数字化网络化普及应用。数字化和网络化使得信息的获取、使用、控制以及共享变得极其快速和廉价,产生出了真正的大数据,创新的速度大大加快,应用的范围无所不及。

  大数据、云计算、物联网、移动互联网新一代信息技术极速普及应用,世上任何物体都可互联起来,可感知,可度量,可通讯,可操控,使人和物更聪明,操控更准确。人类社会信息世界物理世界三元融合,使信息服务进入了普惠计算和网络时代,真正引发了一场革命。

  因而,数字化网络化普及应用是新一轮工业革命的驱动力之二。

  三是新一代人工智能技术战略突破。近年来,人工智能(AI)在世界范围内高速发展,不仅有量的大发展,更是有质的根本性飞跃。

  谷歌AlphaGo以4:1战胜围棋世界冠军李世石:4亿美元收购的DeepMind研发的AlphaGo以深度神经网络(由策略网络、价值网络构成)和蒙特卡洛树搜索技术,学遍了域内高手的知识。

  外媒6月27日报道称,美国空军王牌飞行员吉恩李在模拟器中与一款名为阿尔法的人工智能程序展开了较量,但在多次尝试后,他不但没能发动一次致命攻击,而且每次都被击落。

  如果说,数字化网络化是这次工业革命的开始,新一代人工智能技术的突破和广泛应用将形成这次工业革命的高潮。

  因而,新一代人工智能技术的突破和应用是新一轮工业革命的驱动力之三。

  四是集成式智能化创新。伴随信息技术指数级增长和数字化网络化广泛而深入的应用,特别是数字化网络化智能化技术作为共性使能技术深刻地与制造技术融合,一种全新的创新方法集成式智能化创新应运而生。可能使用的技术并不是最新的创造,但这些技术的组合就是革命性的创新。

  苹果系列产品、特斯拉电动汽车就是集成式智能化创新的成功典范,通过采用各种最新信息技术、管理技术与工具,对各个创新要素和创新内容进行选择、集成和优化,形成了优势互补的动态创新过程,引领着制造业创新驱动,转型升级的历史潮流。

  Google和Apple进入汽车制造业,本身就意味着一个新的制造业时代的到来。Google无人驾驶汽车集成了各种先进的信息获取、传递、控制和应用技术,突出了新的智能技术和软件技术,在很短时间内取得了标志性的突破,是集成式智能化创新的典范。

  当前,具有潜在价值的数字化智能化积木在全世界呈爆发态势,各种组合都在高速增长,形成了全球性的积木式重组创新。系统决定成败,集成者得天下。这种集成式智能化创新极为重要,是成就新一轮工业革命的第四大驱动力。

  科学技术越来越成为推动经济社会发展的主要力量,创新驱动是大势所趋。每一次产业革命都同技术革命密不可分。

  进入21世纪以来,新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起,全球科技创新呈现出新的发展态势和特征。以智能制造为核心,信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术广泛渗透,带动几乎所有领域发生了以智能化、绿色化、服务化为特征的群体性技术革命,这是新一轮的工业革命。

  2. 智能制造的内涵和发展愿景

  智能制造制造业数字化网络化智能化是新一轮工业革命的核心技术,是《中国制造2025》的主攻方向。

  智能制造是一个大系统工程,要从产品、生产、模式、基础四个维度深刻认识、系统推进,智能产品是主体,智能生产是主线,以智能服务为中心的产业模式变革是主题,以CPS系统和工业互联网为基础。

  3. 智能产品是主体

  制造装备的数字化网络化智能化(如:数控机床、工业亚博APP手机版)、制造系统的数字化网络化智能化(如:智能生产线、智能车间等)、生产过程的管理与优化,可大幅度提升生产系统的功能、性能与自动化程度,使制造系统向数字化智能化工厂、数字化智能化企业以至智能制造系统方向发展。

  我国制造业目前和今后一段时间都将大力推进机器换人,即在人的指挥下,用机器代替工人在生产一线的工作。机器换人可以大大节省生产一线的劳动力,而其根本目的更在于提高产品质量和企业生产效率,提高制造企业的竞争力。广泛意义上的机器换人有三种基本途径:

  ①通过对生产设备进行数字化网络化智能化改造,大幅提高生产效率。

  ②广泛采用工业亚博APP手机版,实现减员、增效、提质、保安全的目的。

  ③智能装备+工业互联网=智能生产线、智能车间、智能工厂。

  单台亚博APP手机版或智能设备是机器换人的关键,也是智能生产的基础;然而,对于广大企业来说,最希望有一个智能生产解决方案。

  工业4.0的核心是单机智能设备的互联互通,不同类型和功能的智能单机设备的互联互通组成智能生产线,不同的智能生产线间的互联互通组成智能车间,智能车间的互联互通组成智能工厂,不同地域、行业、企业的智能工厂的互联互通组成一个制造能力无所不在的智能制造系统,这些单机智能设备、智能生产线、智能车间及智能工厂可以自由动态地组合,以满足不断变化的制造需求,这是工业4.0区别于工业3.0的重要特征。

  西门子成都工厂实现了从设计、产品研发、生产到物流配送和管理的全过程数字化和网络化。

  东莞劲胜公司建立了一个智能工程示范车间,生产智能手机机壳,拥有10条高速钻攻机床自动化生产线。

  项目具有四化、三国、一核心的特点。

  四化是指:装备自动化、工艺数字化、信息集成化、生产柔性化。

  三国是指示范车间全部使用国产制造装备、国产数控系统、国产工业软件。

  一核心是指示范车间的大数据信息集成,包括车间的人员数据、物料数据、设备数据、工艺数据、质量数据等等,通过对这些数据的集成、统计分析和应用,实现车间的数字化和网络化,并且初步具备了机床健康保障、G代码优化、断刀监测等智能化功能。

  180台群牌高速高精CNC台钻攻中心T500全部配备华中8型数控系统,大数据中心以华中8型数控系统大数据采集接口为基础,智能功能涵盖:基于云计算的数控机床大数据、断刀监测、机床健康保障、工艺参数智能优化、Mini CNC线与打磨抛光线等。

  重中之重是做强做优智能装备制造业,用自主可控的先进装备武装中国制造业

  习近平总书记强调,实施创新驱动发展战略,最根本的是要增强自主创新能力,最关键的是把核心技术和关键技术牢牢掌握在自己手中,最重要的就是要坚定不移走中国特色自主创新道路。

  过去30多年,我国发展主要靠引进上次工业革命的成果,基本是利用国外技术,早期是二手技术,后期是同步技术。如果现在仍采用这种思路,不仅差距会越拉越大,还将被长期锁定在产业分工格局的低端。在日趋激烈的全球综合国力竞争中,我们没有更多选择,非走自主创新道路不可。

  不能总是用别人的昨天来装扮自己的明天。不能总是指望依赖他人的科技成果来提高自己的科技水平,更不能做其他国家的技术附庸,永远跟在别人的后面亦步亦趋。我们没有别的选择,非走自主创新道路不可。

  我们要增强创新自信。经过长期努力,我们在一些领域已接近或达到世界先进水平,某些领域正由跟跑者向并行者、领跑者转变,完全有能力在新的起点上实现更大跨越。

  严峻的挑战:不能够也不可能大规模地用外国的机器替换中国的工人。

  发展的机遇:中国有必要也有能力发展世界一流的智能装备制造业。

  《中国制造2025》的重中之重是做强做优智能装备制造业,用自主可控的先进装备武装中国制造业。

  中国制造业的同志们有一个共同的奋斗目标:

  到2020年,中国制造业基本普及数字化技术,并在若干领域实现网络化和智能化的示范引领;

  到2035年,中国制造业在主要领域全面推行智能制造模式,整体上走到世界先进行列,为中国的现代化做出战略性、关键性、基础性的贡献。

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