全球智能制造发展模式及我国智能制造发展现状
来源:步旅网
全球智能制造发展模式 及我国智能制造发展现状 本刊记者侯瑞/文 近儿 ,随着仓球 联互通技 术发腱脚 的加快,钳能制造 全 球得以快速发展。f}}…l 备同的技 术水’卜和1 r业圳造业肚川{不川, 发眨水’ 也 不卡} {。 中国信息 化 人会举行“智能圳造模式创新 与发腱 ”公j{÷政策叫 会} ,l{】 信通院 化融合所剐所长朱敏为 大家坩束r全球智能制造的发腱摸 式以及找 智能制造发腿的现状。 智能制造的四大应用模式 婴J 全球智能 {i【J造的发嵌侵 式,H‘ 婴r解智能斗川造的本质。 敏指…,科能制造的小jI矗是借助‘| j 耳父f¨数据 能伙脱价值提什。 恢心地 j OT融 ,通过对海 l 、I 数 ;的 度感 、泛在传输 与 级分析,打通端剑端的数据链, 突 从 . 机器、 个 业剑毫冬个 社会 圳造活动的 能决策、动 展新模式新 态。 基于此,朱敏总结 智能制造的 四人J 用模式: 一种揆式 =j=_观场迅_按昀科 能化 产 这种模式卜要应用r彳if{二、 钢铁、电f信息、家电、航空航_人、 汽 等行业中,例如尼桑往汽1 q: 』 中采集控制器参数,分析比较机 械臂运行异常状态,可以提前二川 控带IJl 饥 同。 预测潜在故障 题。 斜能 造 工J‘ 聚 设tt‘、 第二种校式足 子产 联删的滕 制造、管州 ,{ 产活动的改进f ̄I"L, 努化延伸 这种模式主要应川】 J 工厂‘ l、姒i川,I 连接 }J』’、 、【 f¨ 机械、电力设备、供水设备、家电 产品丛训I:进 智能 j玎1未务, 行 中,例如通朋¨『以基十Prcdix 许最终通过J 内外的交 J 反馈推 台临控飞机燃油消耗状态,肝进行 分析以优化飞行管 ,帮助 航1年 动整个价ff(链条的提"。 l{J, 2000万美元燃 I费用。 、I 联I刈址 动智能仆州j矗 的关 黹三种模式 基于企业互袄的 键雎础, 通过相应的低伏蚧、高 化协同 这种模式主要应用于航 ;叮靠的天键 络基础设施挝供全面 航天、汽车、船舶、家电等行业中,例 旺联的圳造体系,吲时通过端 到端 如1 钢与一汽就新1j型开发进行纵I 打造 而f 数据链,催,}i融合发 没计,预先对44个零件进行选材 和优化,使新零件Jf】l服强度提升50%。 第四种犊式是基于需求精准对接的个性化定 政策、El本机器人新战略和韩国制造业创 新3.0等等。 割 这种懊式主要应用 r家电、服装、家具等 行业l{l,例如红领根据消费者个性化需求进 行服装设计、数{檑分析和信息交换,实现以多 种、小批量、快翻新为特征的C2B定制生产。 20l3年,德囤联邦政府立足丁自身装 备加 、自动化等制造优势, 式发布“实 施I:业4.0战略规划建议》,将] 业4.0 I= 升为国家战略。德国的制造业相 发达, 提出工业4.0战略旨 加强促进信息技术 的融合应f}j,着力提升信息、ft的价值。德 各国积极推动智能制造发展 ,、:J K lI_I收J : JI蔓r } } 能‘川j fl0·l 10 £ 』,f! 搬 能 J造I Jit J.人20I 1 fI 国提出了数据的纵向集成,横向集成端列 端的打通,实现整个企业体系的仂 优化, 其r1I最苇曼的抓手就是政府证引导的工 4.0半台,这个 仁台扮演着推进指导的作 用。工>Ik 4.0平台的顶层设计包括工、 4.0 牝. 眯,’…圯jL址 进…泵 m i这计川 造、 力f 卅的川题,人家不约I 同纷纷选 扦先进制造 战岍,希 通过信息技术的深度 融合平【JI_-:,=川 , 实施战略和参考体系架构,关键技术包含 信息、物理系统和工业4.0组件。工、l 4.0 新捉振制造、 ,挝…一系列战 8I}}。伽J女¨炎【 HrtJ 。。l “ ̄2050、荚 先进带I,J造、新I 平台}皮列入德困2020年十大项目之一,给 予r 2亿欧元的资金支持,并组建r相废 、I 法…、 l I 、J ¨ I}‘圮l J、E_j膻f i家fliJ ]; ̄>kI 的协同创新体系。在这个基础上,德国的政 但只支持5-7年,之后中心要能独立存活,政 府成立管理办公室,每年对中心进行相应检查。 通过这样的机构,美国政府促进了研究机构、 大型企业、中小企业都能加入到同一个机构或 者组织中去,共同进行研发、突破、培训、共享, 以及信息和创新红利的分享。 学界、产业界共14家企业组成了协同创新联 盟,同时他们推动着相关标准的制定,已经 在12个领域明确了研究重点,其中7个领 域已经推出了标准化架构,基础设施的建设 也得以强化,并发布了相应的建设议程。德 国政府在工业4.0战略的推进落实上,很大 程度依托于区域产业集群的发展计划,推动 整个战略的落地和实施,围绕尖端集群计划, 加入相应的集群,同时明确要求每个产业集 群必须有中小企业加入,让中小企业在这个 集群中获取培训和相应研究合作的机会,分 日本提出以工业互联网和物联网为核心 的协同制造发展策略。事实上,日本的智能生 产起步很早,在上世纪70、80年代,日本就 提出柔性制造FMS(Flexible Manufacturing System)。1989年,日本率先提出了智能制造 系统IMS(Intelligent Manufacturing System) 享这个集群在进行项目研究中取得的一系列 创新突破成果,进行知识产权转移和相应的 应用拓展。 美国基于技术优势提出先进制造战略, 的概念,主要关注工厂内部系统智能化,并没 有加入互联网因素。2015年起,日本开始发力 智能制造。2015年1月发布“新机器人战略”, 其三大核心目标分别是世界机器人创新基地、 世界第一的机器人应用国家及迈向世界领先的 机器人新时代。2015年10月,日本设立IoT 在政府支持和产业支撑两端发力。美国利用 基础学科、信息技术等领域综合优势,一方 面聚焦创新技术研发应用,突破制造业尖端 领域,另一方面利用互联网能力带动工业提 推进组织,推动全国的物联网、大数据、人工 智能等技术开发和商业创新。之后,由METI(日 本经济贸易产业省)和JSME-MSD(日本机 械工程 币协会)发起产业价值链计划,基干宽 升,重塑制造业领先地位。美国可以说是全 球互联网技术最发达的国家,在此基础上, 2011年提出了先进制造业战略,2013年又 松的标准,支持不同企业间制造协作。2016年, 日本提出IVR,开始推动信息技术在工业领域 的应用。并发布相应的体系架构。 明确提出把这个战略聚焦为先进传感、控制 和平台制造技术(ASCPM),可视化、信息化 和数字化制造和先进材料制造等三大技术的 通过观察,朱敏发现一个趋势和动向:即 各国在推动本国制定的战略的同时,也在积极 开展合作。比如美国和德国在积极对接后,提 出工业4.0平台和IVC进行合作,因为他们认 为彼此的架构是相互呼应的,可以融合发展, 优先突破。朱敏指出,这其中前面两个技术 都是典型的智能制造的技术,也就是说美国 聚焦的核心技术逐步与智能制造技术趋同。 这个战略发布以后,美国经过研究认为,他 们的核心问题是在基础研究和产业化之间 存在鸿沟,因此提出国家创新网络计划,到 在一系列产品解决方案、参考架构对接和标准 化工作方面进行全方位的合作。此外,德国在 对各国智能制造战略进行系统性研究后,明确 2016年底已经建立了l4个创新中心。这些创 新中心实际上是把政产学研用围绕着建立的 创新中心,按照企业化运作,项目制管理进 行共同创新、共同分享,以及应用化实施。政 府给予每个创新中心1.5-3亿美元的支持, 了自己的国际化战略。即不管是对美国还是对 中国,一方面强调通过贸易和设备供应的方式, 与不同国家进行合作;另一方面又非常强调在 技术和标准上以“我”为主,强化合作。 除了国家以外,企业也在进行 积极的探索。例如相当一部分的传 统制造业基于传统制造能力的优势, 但较为活跃的是第二条路径。 与智能服务平台、工业互联网等制 造新基础。2016年7月27日, 国 着重提升数字化的能力,推动智能 制造。西门子早早着手智能制造的 我国智能制造发展情况 朱敏认为,中国在整个智能制 家信息化发展战略纲要》发布,提出 加快实施((中国制造2025)),推动工 业互联网创新发展。2017年l0月 30日, 深化“互联网+先进制造业” 发展工业互联网的指导意见》发布, 提出“三步走”目标和323行动,全 面部署推进工业互联网发展。 同时,地方政府也在积极配合, 推进,依托自己在装备和自动化技 术上的优势,通过合作、并购不断 补齐数据、软件等信息技术的短版. 打造了一个全面化智能制造解决方 造发展过程中,无论是政策、标准, 还是产业生态都是在有体系地推进, 并且已经取得一些成果。比如在模 式创新方面,已经有206个智能制 造试点示范项目;在标准研制方面, 有l88项智能制造国家标准研制; 在产业突破方面,有304个智能制 造专项行动。 案体系。这是非常传统经典的提升 路径。还有一些老牌装备企业,利 用互联网技术重构生产体系,推动 智能制造。以GE为例,通过构建_[ 业互联网 台Predix,将传统层级 制造体系转化为以平台为核心的网 络制造体系,通过开放平台,引人 纷纷结合自身地方特点进行路径探 索。据不完全统计,目前各地出台智 能制造相关政策145项,投人地方 财政资金37.5亿元,支持丁智能制 造相关项目2709个;在市场度较高 的地区,龙头企业发挥了重要作fH, 在中国智能制造的推进过程 中,我国的配套政策也在不断出台。 2015年5月8 Ft,《中国制造2025)) 【国发[2 ol53 28号】发布,提出培 产业合作力量,塑造产业竞争新优 势。这是非典型的工业企业的转型 发展路径。还有一些互联网企业通 过引发产品变革乃至颠覆原有产业 形态,来推动智能制造。以谷歌为例, 其不断将其互联网技术和思维传递 至工业领域,促进工业企业推出智 积极推进机器换人、生产线改造和 装备企业发展。此外,一些先进发达 育智能监测、远程诊断管理、全产 业链追溯等工业互联刚新应用;加 强工业互联网基础设施建设规划与 布局,建设低时延、高可靠、广覆盖 的工业互联网。2015年7月1日 关 地区开始尝试创新中心建设,进行 相关技术突破和产业化。在产业聚 合方面,一批产业联盟正在发挥重 要作用。在整个实践探索领域,中国 智能制造是并联式路径的实施。 于积极推进“互联网+”行动的指导 意见 国发[20l53 40号】发布,提 出巩固网络基础……阱究工业互联 网网络架构体系,构建开放式国家 创新试验验证平台。2016年3月l7 能化产品,并使得原来以产品销售 为核心的产业形态转化为以智能服 务为核心的新形态。 总而青之,无论是国家也好,还 是企业也好,整个智能制造发展 现两大路径。一种是从下到上的路 最后,朱敏总结说:智能化生 产、服务化延伸、网络化协同、个性 化定制应用模式的智能制造足全球 共同关注的焦点。因为不同国家、不 日,《国民经济和社会发展“十三五” 规划纲要》发布,提出加强工业互联 网设施建设、技术验证和示范推广, 推动“中国制造+互联网”取得实 质性突破。2016年5月l3日, 关 于深化制造业与互联网融合发展的 同企业由于基础情况和优势能力的 区别,形成r各具特色的发展模式, 整体上呈现出两大路径——自下而 径,是对实体的信息化。由内及外, 渐进、改良、升级,生产系统的智能 化,推进的主体是工业企业。另一 种是从上到下的路径,强调信息的 上和自上而下。创新中心在技术成 果产业化中发挥重要作用,产业联 盟成产业生态构违重要载体。工业 互联网是智能制造关键基础,是两 实体化。由外及内,变革、颠覆、重构, 商业系统的智能化,推荐主体是互 联网企业。臼前,两种路径都存在, 指导意见 国发 ̄20163 28号l发 布,提出强化融合发展基础支撑…… 加快构筑自动控制与感知、工业云 大路径的交汇点。@ 26·信息化建设2018 3