屈賢明:中國發展智能制造的三種范式交叉并行
“中國發展智能制造的三種范式是迭代、交叉、融合,且并行的。其中,第三種基本范式(人工智能+制造)才是真正意義上的智能制造。” 在6月25日召開的2018中歐智能制造及工業發展趨勢高峰論壇上,中國工程院制造業研究室主任屈賢明提出上述觀點。
他還提到,對11個城市的制造企業實施智能化改造方案的調查結果顯示,作為智能化改造升級投資的主體,企業十分重視經濟效益和投資回收,48%的企業期望在3年內回收投資。
智能制造推廣成效顯著
“我們對11個城市的制造企業進行問卷調查,分析企業開展數字化、網絡化、智能化改造的基礎條件、需求情況和發展現狀,有效問卷覆蓋了22個行業,共1859家企業。”屈賢明在大會主題演講中詳細介紹了對企業實施智能化改造方案的調查結果。
調查顯示,企業普遍認為開展智能化改造有助于減少用工和提升產品質量。其中,52%的調查企業開展智能化改造的目的是減少用工,45%的調查企業是為了提升產品質量。與此同時,有28%的企業計劃對生產車間的局部環節實施機器換人,同時也有34%的企業計劃建設數字化車間和智能化工廠。
“企業是智能化改造升級投資的主體。”屈賢明表示,根據對蘇州、常州、無錫、南京、鎮江、寧波、東莞、青島8市的數據統計,5年內共改造企業4433個,共投入改造資金2230億元。其中,國家財政投入僅占0.5%,地方財政投入資金也僅占0.5%,而企業投資占99%。
一個值得關注的現象是,企業在實施智能化改造時,十分重視經濟效益和投資回收,48%的企業期望在3年內回收投資,而且,基本上不接受5年以上的投資回收期。
數據還顯示,數字化制造已經在較大范圍得到推廣應用。據寧波市對重點行業規上企業的調查統計,在500余家汽車及零部件企業中,進行數字化改造的企業占比達到75%;在287家石化企業中,進行數字化改造的企業占90%;在800多家小家電企業中,進行數字化改造的企業占40%。
同時,數字化網絡化制造已進入試點示范階段。企業在進行數字化改造的同時,逐漸形成從內部互聯到企業間互聯互通,并形成了一些典型試點示范項目,如海爾集團的互聯工廠,維尚家居的開放式設計平臺,西飛公司的飛機協同開發與制造平臺等。
而且,少數數字化網絡化基礎好的企業已有能力探索和沖擊新一代智能制造。據賽迪研究院對422個國家智能制造試點示范、新模式項目的評估,有36個數字化車間已經達到國際先進水平,具有較好的數字化網絡化基礎,具備向新一代智能制造升級的條件。
從智能制造推廣應用的效果來看,可謂成效顯著。通過對2017年已經完成智能制造試點示范的60個項目的統計,生產效率平均提升42%,資源綜合利用率平均提高22%,研制周期平均縮短32%,運營成本平均降低24%,產品不良率平均減低32%。
三種范式并行
不過,智能制造發展過程中存在的問題也不容忽視,包括核心軟硬件供給能力嚴重不足,服務平臺建設有待加強,智能制造人才供應存在短板,系統解決方案供應商仍需加快培育,中小企業智能化改造步履艱難等。
針對上述現狀,屈賢明總結出推進區域智能制造的十大路徑。具體包括:從企業診斷入手,優化智能化改造方案;精益生產先行,提高智能制造效益;智能產品和智能裝備雙輪驅動;打破國外壟斷,打造智能制造核心技術策源地;政企合作,讓企業先免費試用,推動中小企業智能升級等。
“發達國家制造業走了一條機械化、自動化、數字化、智能化的道路。我國發展智能制造應該制定適合國情的,有自己特點的發展戰略,因為中國有巨大的市場需求,經過6年發展已有了相當的基礎,而且互聯網在中國得到廣泛應用,新一代人工智能也已經取得重大突破。”屈賢明說。
他介紹,中國工程院在《新一代人工智能引領下的智能制造發展戰略研究》報告中提出了智能制造的三種范式。這三種范式分別是:數字化制造、數字化網絡化制造(互聯網+制造)、數字化網絡化智能化制造。
“中國發展智能制造的三種范式是迭代、交叉、融合,且并行的。”屈賢明預測,這種并行的發展戰略有可能推進中國制造業實現換道超車、跨越發展。
“可以說,第三種基本范式才是真正意義上的智能制造。”他補充道,數字化網絡化智能化制造,也可以稱為“新一代智能制造”或“人工智能+制造”,其主要特征是將人工智能技術應用于制造業。
屈賢明介紹,新一代智能制造的主要特征表現在制造系統具備了“認知學習”能力。通過深度學習、增強學習、遷移學習等技術的應用,新一代智能制造中制造領域的知識產生、獲取、應用和傳承效率將發生革命性變化,顯著提高創新和服務能力。(夏小禾)