周濟:“新”智造將引領“新”工業革命
在如今的制造業,不搞一搞智能制造,都不好意思說自己是干這一行的。然而,眾人“掛在嘴邊、做在當下”的智能制造距離真正意義上的智能制造還有多遠?智能制造的邊界在哪兒?迄今為止,仍舊沒有權威、統一的答案。但產業界與學界仍在不遺余力的試圖從本質出發找到破解迷障之匙。
近日,在2017世界智能制造大會上,中國工程院院長周濟基于中國制造業發展戰略的研究,對當前制造業關于智能制造的諸多問題進行了解析。
“過去幾年,我國一批數字化基礎較好的企業成功轉型,實現了數字化網絡化制造。然而,還有大多數企業,尤其是廣大中小企業沒有完成數字化制造轉型。”作為《中國制造2025》的提出者之一,周濟對于智能制造的發展有著深刻理解,他說,“今后一個階段,我國推進智能制造的重點是大規模地推廣和全面應用數字化網絡化制造,集中力量實現中國制造業轉型升級、跨越發展。”
并行推進 融合發展
智能制造是先進制造技術與新一代信息技術的深度融合,貫穿于產品、制造、服務全生命周期各個環節。數十年來,智能制造在實踐演化中形成許多不同范式,包括精益生產、柔性制造、并行工程、數字化制造、云制造和智能化制造等等,這些范式也在指導制造業智能轉型中發揮了積極作用。
然而,盡管如此,眾多的范式卻不利于形成統一的智能制造技術路線,也在企業推進智能升級的實踐中造成了許多困擾。
“我們迫切需要歸納總結出一個基本范式。”在周濟看來,綜合智能制造相關范式,可總結歸納出三種智能制造的基本范式:數字化制造、數字化網絡化制造和數字化網絡化智能化制造(新一代智能制造)。這三個基本范式對應了國際智能制造發展歷程中的三個階段。“智能制造在西方發達國家是一個‘串聯式’的發展過程,他們是用幾十年的時間充分發展數字化制造之后,再發展網絡化制造,進而發展新一代智能制造。我們不能走西方順序發展的老路,否則將無法完成制造業轉型升級的歷史任務。我們必須發揮后發優勢,采取‘并聯式’發展方式,數字化、網絡化和智能化并行推進、融合發展。”
在這個過程中,一方面,我國需要堅持創新引領,利用互聯網、大數據、人工智能等最先進的技術,瞄準高端方向,加快研發并推廣新一代智能制造技術的應用,走出一條推進智能制造的新路,實現我國制造業換道超車。另一方面,我們需要實事求是、循序漸進,分階段推進企業的技術改進、智能升級。針對我國大多數企業尚未實現數字化轉型的現狀,各個企業都須補上數字化轉型這一課,補好智能制造基礎。
“當然,在并行推進不同基本范式的過程中,企業可充分運用成熟的先進技術,根據自身發展實際需要,‘以高打低、融合發展’,在高質量完成數字化補課的同時,實現向更高智能制造水平的邁進。”周濟補充道。
“新”智造推動“新”革命
“如果說數字化網絡化制造是新一輪工業革命的開始,那么新一代智能制造的突破和推廣應用將推動形成這次革命的高潮,引領真正意義上的‘工業4.0’,實現第四次工業革命。”周濟對發展新一代智能制造的意義有著清晰的認知。
他指出,與傳統的“人-物理系統”的制造相比,智能制造優勢是在人和物理系統之間增加了信息系統,實現了“人-信息-物理系統”的演進。而新一代智能制造的本質特征是其信息系統增加了認知和學習的功能。在這個過程中,人將部分學習型的腦力勞動轉移給信息系統,人和信息之間的關系發生了根本性變化,即從“授之以魚”發展到“授之以漁”。
此外,周濟表示,智能制造是一個大系統,主要由智能產品、智能生產、智能服務三大功能系統以及智能制造云和工業互聯網兩大支撐系統集合而成。其中,智能產品是主體,智能生產是主線,以智能服務為中心的產業模式變革是主題。
“新一代智能制造技術將為產品和裝備插上騰飛的翅膀,開辟更為廣闊的天地。未來20年,各種產品和裝備都將從‘數字一代’發展為‘智能一代’,升級為智能產品和裝備。”周濟認為,在這一階段,我國一方面要涌現出一大批先進的智能產品,為人民更加美好的生活服務,另一方面要著重推進重點領域重大裝備的智能升級,為大國重器裝上工業大腦,使其變得更先進、更強大。
在智能生產方面,近年來,各地大力推進“機器換人”“數字化改造”“企業上云”,發展勢頭迅猛,世界上最先進的數字化工廠諸如寶馬沈陽工廠和西門子成都工廠等相繼落戶到中國,我國的數字化網絡化水平大大提高。“盡管成果喜人,但我們要意識到,這些都只是數字化網絡化的智能生產,更先進的技術升級還在后頭。”周濟說,隨著新一代人工智能技術的應用普及,今后20年,中國企業將要向自學習、自適應、自控制的新一代智能生產進軍。
可以想象,新一代人工智能技術和先進制造技術的融合,將使得生產線、車間、工廠發生革命性大變革,提升到歷史性的新高度,將從根本上提高制造業質量、效率和企業競爭力。在今后相當一段時間里,生產線、車間、工廠的智能升級將成為推進智能制造的一個主要戰場。
對于智能服務的發展,周濟表示,“今后3~5年,中國將重點推進采用新一代人工智能技術的遠程運維服務,首先在風力發電、直升飛機、水表電表等領域重點推進,然后在整個制造業全面推廣,形成在新一代智能服務方面的重點突破。在這個基礎上我們將在整個制造業全面推進以智能服務為中心的產業模式變革,智能技術引領產融深度集合,使更多企業從生產型制造向服務型制造轉變,實現更深層次的供給側結構性改革。”
在最后總結時,周濟給出了自己對于發展智能制造的建議。他說,“創新引領、融合發展、因企制宜、產業升級”將是我國未來20年發展智能制造的主基調。從現在至2020年,數字化網絡化制造需在全國得到大規模推廣,在發達地區實現全面應用,同時,新一代智能制造在部分領域獲得探索性成功;到2025年,數字化網絡化制造要在全國普及并得到深度運用,新一代智能制造在重點領域試點示范取得顯著成果,并開始在部分企業推廣應用。2025—2035年,新一代智能制造將在制造業實現大規模推廣運用,實現中國制造業智能升級。(秦 牧)