“做機器人研究和自動化幾十年,我認為現在是發展智能制造最好的時機。”昨日上午,中科院復雜系統管理與控制國家重點實驗室主任王飛躍,在國家智能制造新年論壇上如此評價中國制造迎來的歷史機遇。
為促進以智能制造為主攻方向的兩化深度融合,增強我國智能制造裝備技術水平和關鍵產品的自主開發能力,推動以新業態、新模式、新機制為核心任務的智能制造發展,中國機電一體化技術應用協會、中國自動化學會主辦的“國家智能制造新年論壇”在北京召開。來自全國智能制造領域的權威專家齊聚,多位專家在會上表示,中國制造業迎來智能升級的最好時機。未來,中國制造不要盲目追趕德國的工業4.0,應穩扎穩打做好核心技術開發和應用。
工業4.0不是大躍進要搭好基礎
“現在全國的機器人產業和3d打印產業發展得熱火朝天,但試問有幾個擁有自主的核心技術,我感覺有點兒大躍進。”中國航空綜合技術研究所副總工程師寧振波認為,中國制造向智能化轉型首先需要數字化基礎,那就是要制定標準。“從國際標準,到行業標準再到具體的企業標準,有了完整的標準才有可能做信息物理系統,進而才能發展工業4.0。”
寧振波解釋,信息物理系統是工業4.0依賴的技術基礎,信息物理系統上方鏈接的是虛擬空間,下方鏈接物理空間。例如,未來航空工業制造飛機,初步設計、裝配設計、工藝設計全部在計算機上完成,在虛擬空間里做虛擬飛行,不斷找問題,不斷迭代產品,99%以上的問題都在虛擬空間上解決了,然后再進入物理空間進行制造,這就是工業4.0之下的智能制造。
“國家制定了一系列智能制造的推動政策,目前是發展智能制造最好的時機,但企業首先要問一問自己有沒有必要?是什么?做什么?怎么做?”寧振波說,如果沒有實現數字化、信息化、網絡化、自動化,智能制造無從談起。企業的具體實施,就是要實現智能設計、智能工藝、智能化生產、智能服務和管理。這些都需要依托于智能生產單元、智能生產線、智能車間、智能工廠以及智能制造產業聯盟來一步步推進。
工業發展的思維將被全面刷新
“新一代的信息技術使人類進入智慧的大生產時代。無所不在的數據、知識和計算,將會對工業制造帶來巨大變革,形成一個海量的智慧塵埃。”國家863計劃先進制造技術領域制造服務技術主題專家組組長楊海成認為,產業互聯網的未來已經擺在眼前,工業發展的思維將被全面刷新。
楊海成舉例,以前設計一輛汽車,想好概念,然后就進行結構設計、性能分析,并將制造生產分解成一個個零部件。智能制造時代,企業在物聯網服務應用的概念下來設計和生產汽車。汽車首先是個移動終端,能夠和世界進行感知和處理。汽車的設計、生產體系都發生劇變。“未來人們可能就不把車當做家庭用具來購買,而是成為一個移動互聯網的移動接點,變成一個智慧終端。你甚至不用買車,只需要用車就好。”楊海成說。
楊海成表示,工業4.0也好,第四次工業革命也好,其出發點是個性化的生產需求,生產制造變成一個由智慧產品主導的自治生產網絡,滿足極端單個體的生產需求。其實現的基礎就是信息物理系統。“實際上,就是虛擬的信息世界與物理世界的交互、融合。以往生產靠人和班子來管理,以后決策由無數的機器和計算來完成。”
在這樣的制造體系中,人們對工業產品的思維也會被刷新。未來的智慧產品,一定是一個信息的載體。產品是一個性能,是一個概念,你不再需要擁有它,購買它,它只是代理功能,產品自身也會具備自我診斷和自我修復的功能。
學習歐美在核心技術上下功夫的精神
“我們要向德國學習,但不要盲目追趕德國工業4.0,要走自己的工業4.0道路。”參與中國制造2025規劃編撰的機械科學研究總院原副院長屈賢明表示,智能工廠是智能制造的載體。目前,中國企業對智能工廠的理解還停留在現成的硬件集成或建一條數字化生產線和廠房。“中國的智能工廠要實現突破,一定要在傳感器、工業軟件等核心基礎部件上進行突破,下大功夫,打好基礎,這是最迫切的任務。”
北京航空航天大學機械工程及自動化學院教授劉強表示,美國、歐盟和德國在搭建核心技術和應用上下的功夫值得中國學習。“美國人做3d打印可是扎扎實實,一步一步在推進的。”劉強介紹,美國近兩年通過國家增材制造創新機構、美國創新制造機構,連續多輪對3d打印的材料、工藝等領域的核心技術和應用進行開發,搭建了扎實的技術基礎。此外,歐盟則在連續推動先進制造工藝、建摸和數字模擬、知識型員工等智能制造領域的核心技術開發。