理解智能制造 服务制造业重振
实际上智能制造就是人类制造的高端阶段了,是把人类的智慧物化在制造活动中,使得制造装备能进行感知、推理、决策和学习等智能活动,通过人与智能机器的合作共事,扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动,提高制造装备和系统的适应性与自治性。我个人认为,要在数控技术+机器人+人工智能的基础上才能实现智能制造,如果没有这些基础,智能制造只能是空中楼阁。
一智能制造的产业背景
我这个报告主要是围绕机器人与智能制造。大家知道这个主题现在也是比较热的,最近提得比较多的可能就在“中国制造2025”这一块,因为中国企业发展到现阶段,机器人及智能制造技术的发展对我们国家的产业转型升级都提供了一个很好的机遇。
大家都知道我国制造业规模连续五年居世界第一,但仍“大而不强”,我们的核心竞争力在国际上并不强,我们的产品主要集中在中低端,高端基本上没有,并且中低端还表现出了产能过剩,所以后面我们国家转型升级的压力是非常大的。但现在数字化智能化制造为我国制造业实施创新驱动发展战略、迈向制造强国提供了历史性机遇和挑战。就我们国家目前的状态来讲,发展很不均衡,比如我们苏南很多企业的水平比西北先进很多,我们现在提得很多的是“工业4.0”,实际上很多地方连2.0都还没有完成。我到过很多企业,还是手工在做,很多笨重的活都是工人在做。我们很多地方的数字化也没有解决,并不是说买了数控机床你就有了数字化了。我到很多企业调研,他们花了几百万、一千万买数控机床,它用的水平可能只有一百万的机床的水平,为什么?因为他不敢用,机床可以转到50000转,但工人没有一点动力学基础,转到30000转他心里就发虚了,要是把轮子做坏了,一个轮子20000元奖金就没有了。现在提智能化,更艰苦一点,但智能化是人类发展的最高阶段,是必须要实现的目标。但在我们中国的现阶段,存在1.0、2.0、3.0、4.0同步发展的现状,这里面想要实现跨越发展,也就是“弯道超车”,就需要在产品设计上要创新。设计是灵魂,对一个国家来讲,只要制造业强了,国家就强了,国家强了,国际地位就强了。制造业的创新驱动发展关键之一是产品设计创新。创新在英文中有三个单词,一个是discovery,一个是invention,还有一个是inno-vation,第一个是发现现象,第二个是发明一些东西,第三个是既发明了,又工业化产业化了,我们所说的“创新”就是指第三个,能够给产业带来实惠的创新。当然还有一个很重要的方面是产业模式的创新,这个也很重要。
我们现在主要的问题是全员劳动生产力和国外比还是很低,创新能力、增加值率、关键技术自给率、资源能源利用率都很低。我们国家发展到今天,人口红利已经没有了,我在报道上看到说,现在中国的制造成本和美国相差无几了。在这种情况下,怎样才能立于不败之地,那就是要创新,走创新驱动发展的道路,才能使企业走向良性发展循环,中国制造业的明天还是要依赖企业长期的创新的。但在中国的这个现状下,我们要先了解我们的国情,不能一味地强调“德国工业4.0”,我们要深深地理解到,我们很多企业还处在手段比较落后的阶段。我们国家现在的问题有三个,一个是制造的附加值很低。大家知道我们国家制造业的发展最早是来自国外一些落后的技术,我们是靠劳动力成本低、环境污染,慢慢把GDP拉上来的,慢慢我们的技术进步了,老外就卖一些比它滞后五到十年的技术,现在我们用的技术大概就是和国际上同步的技术了,但是问题在于他现在卖给你的是设备而不是工艺。所以我们的制造业最大的问题是附加值低。现在,我们对劳动人的保护是越来越强的,所以第二个问题就是劳动力成本越来越高。还有一个问题是能耗排放压力大,我们国家已经承诺到2020年碳排放比2005年下降40%-45%。在这三重压力之下,我个人认为制造业面临的形势是很严峻的,所以必须要发展一些适合于本国或者本企业的有效果的制造模式,才能让我国真正进入制造业强国。
讲了一些机器人发展的产业背景,但如果把机器人对制造业的发展进行一个简单的替代就能把制造业搞上去,这是不可能的。制造业有很多领域需要长期的积累,“机器换人”的提法也需要考虑,将来还应该是机器与人“共舞”,人和机器发挥各自的最大潜能,这是将来的发展趋势。但“机器换人”就能把制造业搞上去?这是一个很天真的想法。机器人的发展是一个必然规律,将来制造业离不开机器人,没有机器人,制造业转型升级也是不可能的,但是简单地用机器人进行制造升级,那肯定是一句空话,是喊了一个口号。说简单点,因为换了机器人后,没有工艺知识还是不行。在日本,很多企业都有自己的知识库、数据库、工艺库,这些东西没有,光把机器人放上去也是很难做好的。但是机器人的趋势是必然的,我国后面可能也会有一个大的计划。一个企业或者一个地方,一定要把目标和国家的“主干道”联系在一起,这样就会引入很好的机遇,借助机遇把实力搞上去,最后还是靠实力。
二智能制造技术与应用
实际上
智能制造就是人类制造的高端阶段了,是把人类的智慧物化在制造活动中,使得制造装备能进行感知、推理、决策和学习等智能活动,通过人与智能机器的合作共事,扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动,提高制造装备和系统的适应性与自治性。我个人认为,要在数控技术+机器人+人工智能的基础上才能实现智能制造,如果没有这些基础,智能制造只能是空中楼阁。
智能制造的工艺是最主要的,我去国外看很多公司,它的机床很旧的,但是制造出来的零件是一流的,就是工艺好。智能制造的发展经历了几个阶段:数字化阶段、网络化阶段、智能化阶段。为什么德国能提“工业4.0”,因为它的工业水平已经到了这个阶段了,目前中国的很多企业还不具备这个条件。
装备的智能化要难一点,但是产品的智能化空间很大,也符合大众创业、万众创新的趋势。这里举个例子,我的好朋友李泽祥的学生汪滔,他做无人飞机的公司慢慢成为了深圳的一张名片,他做的就是智能产品。我个人认为将来产品智能化的空间非常大,产品稍微变一下有可能会让企业的产值得到很大的提升。
装备的智能化挺难的,因为难在过程中把专家的知识融进去、在这个过程中不停地学习。装备的智能化说到底很简单,就是让装备越用越好用。我们很多装备用一段时间精度就下降了,我们可以通过智能技术、网络大数据技术与以前的数据进行比较,保证性能处在最佳状态。所以“中国制造2025”的核心就是“两化融合”,信息化带动工业化,工业化促进信息化。
现在还有一个做得比较多的就是车间智能化,这个需求很大。我们很多企业家喜欢的是车间智能化、工厂智能化、物流智能化,装备智能化几乎没有。要做车间智能化就是做生产的管控、状态的监测、生产的统计、防错系统、物料配送、质量检控等,这块需求量大,技术含量没那么高,对企业是很实惠的,能够把质量控制得比较好。但要知道车间的智能化离不开工艺装备的智能化,工艺装备是本、是源。
三解读“中国制造2025”
下面我向大家介绍一下“中国制造2025”,实际上它主要是受到“德国工业4.0”的影响。大家知道,在历史上,我们与两次工业革命失之交臂,在人家大搞工业化的时候,我们在闭关自守,所以最后才会挨打。1784年的第一台机械织布机带来了第一次工业革命,1870年第二次工业革命,也就是大批量流水线,第三次工业革命就是电子信息工业化,最具代表性的就是美国。现在是第四次工业革命,但我觉得这个叫法还有待商量,因为是不是工业革命要过一段时间,过50年再看它有没有给人类带来一场非常大的技术变革,现在讲“第四次工业革命”还为时过早。德国人是这么提的,我们至少可以观察一下。在这样的背景下,我们提出了“中国制造2025”的概念。这个概念就是三步曲,从现在开始到2025年能实现基本上迈入制造业强国行列的目标,到2035年整体达到世界制造强国阵营中等水平,再到新中国成立一百周年实现制造业大国地位更稳固,综合实力进入世界制造强国前列。“中国制造2025”是升级版的中国制造,体现为四大转变:一是由要素驱动向创新驱动转变;二是由低成本竞争优势向质量效益竞争优势转变;三是由资源消耗大、污染物排放多的粗放制造向绿色制造转变;四是由生产型制造向服务型制造转变。除了三个步骤、四大转变以外,还有一条主线,也就是两化融合,以体现信息技术与制造技术深度融合的智能制造——制造业数字化网络化智能化为主攻方向。所以有可能国家会对
智能制造技术列一个专项,这对苏南的企业来讲是一个很好的机会,因为这些企业不仅工业基础比较好,工业背景也比较好。
“中国制造2025”还有五大工程,就是国家制造业创新中心建设工程、智能制造工程、工业强基工程、绿色制造工程、高端装备创新工程,这五项工程的每一项都有它明确的目标。还有五项方针,也就是创新驱动,走创新驱动的发展道路;质量为先,走以质取胜的发展道路;绿色发展,走生态文明的发展道路;结构优化,走提质增效的发展道路;人才为本,走人才引领的发展道路。说到底,最后还是要靠人才。我最近在张家港参加国家质检中心的一个会议,我作为组长提了一个建议,我的建议就是要有资深的、经验丰富的技术人员。如果一个职员在这个行业没有个几十年的工作经历,那他拿出来的质检报告谁会相信?再好的机器都可以买回来,但是人是不能买回来的,对待人才就是要感情留人、待遇留人和事业留人。“中国制造2025”还有十大重点行业领域,信息技术产业、高档数控和机器人、航空航天装备、海洋装备、先进轨道交通、节能与新能源汽车、电力装备、农机装备、新材料、生物医药等,我就不赘述了。