离散制造业智能工厂的总体框架
为了应对新一轮科技革命和产业变革,我国相继出台了一系列规划——《中国制造2025》、互联网+行动计划、大众创业万众创新、大数据应用等。这些规划都有一个共同的指向——制造业要走向智能化、数字化、网络化、绿色化,企业要迈向智能工厂。
为了应对新一轮科技革命和产业变革,我国相继出台了一系列规划——《中国制造2025》、互联网+行动计划、大众创业万众创新、大数据应用等。这些规划都有一个共同的指向——制造业要走向智能化、数字化、网络化、绿色化,企业要迈向智能工厂。
智能制造是历史发展必然
制造业走向
智能工厂这是中国经济转型升级的必然,是社会经济发展的必然,是科学技术发展的必然,是企业获取可持续发展竞争优势的必然。
中国经济转型升级的必然。中国工业自主创新能力不强,在全球产业链分工中处于价值链的的低端,经济长期依赖投资、出口拉动。随着土地、劳动力、原材料、燃料动力等要素成本的全面、快速上升,中国传统比较优势将逐步削弱。
根据2015年8月美国波士顿咨询公司对世界主要国家制造业成本竞争力的分析(同时考虑人工成本、生产效率、汇率变动),中国2004年平均每小时工资4.35美元,2014年上升到12.47美元,上升了2.9倍。同期中国成本竞争力比美国下降了10个百分点。中国制造业资源环境的压力突出,传统的工业发展模式不可持续,亟待形成新的竞争优势。信息化和工业化两化融合,发展智能制造,走新型工业化道路是中国经济转型升级的必然。
科学技术发展的必然。信息技术特别是信息通信技术的发展,深刻地改变了人们的生产方式、生活方式、社会形态。互联网、物联网的广泛应用,使得信息物理系统CPS应运而生,它将物理世界与信息世界融合在一起,掀起了新一轮的工业革命。如今,智能手机、智能可穿戴设备、智能汽车、智能家居、智慧城市……像飓风一样席卷全球,发展智能制造是技术发展的必然。
社会经济发展的必然。随着世界人口老龄化进程的加快,劳动力短缺现象从发达国家向发展中国家、再向欠发达国家蔓延。随着中国农业现代化、城镇化进程的加快,广大农村受教育水平的提高,从事简单劳动和重体力劳动的人越来越少,招工难将成为常态。发展智能制造是社会经济发展的必然。
获取可持续发展竞争优势的必然。企业的竞争是人才、技术、成本的竞争。当同行在智能工厂里,以高效率、高柔性的装备,以精益的管理,快速响应客户个性化的需求,提供贴心周到的服务、低成本的产品的时候,传统的企业将面临生存危机。企业为了获取可持续发展的竞争优势必须建造智能工厂。
离散制造业智能工厂总体框架
一个离散制造业的智能工厂的总体框架,是在信息物理融合系统的支持下,由智能设计、智能产品、智能经营、智能制造、智能服务、智能决策六个部分组成。通过企业信息门户实现与供应商、客户、合作伙伴的横向集成,以及企业内部的纵向集成。要做到这些集成,首先要有一系列标准的支持和信息安全的保障。
2015年7月1日,《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》中提出了“互联网+”的目标:
第一,到2018年,互联网与经济社会各领域的融合发展进一步深化,基于互联网的新业态成为新的经济增长动力,互联网支撑大众创业、万众创新的作用进一步增强,互联网成为提供公共服务的重要手段,网络经济与实体经济协同互动的发展格局基本形成 。
第二,到2025年,网络化、智能化、服务化、协同化的“互联网+”产业生态体系基本完善,“互联网+”新经济形态初步形成,“互联网+”成为经济社会创新发展的重要驱动力量。
《指导意见》提出了“互联网+”的十一项重点行动:“互联网+”创业创新、“互联网+”协同制造、“互联网+”现代农业、“互联网+”智慧能源、“互联网+”普惠金融、“互联网+”益民服务、“互联网+”高效物流、“互联网+”电子商务、“互联网+”便捷交通、“互联网+”绿色生态、“互联网+”人工智能。
互联网+行动计划包括社会经济各个领域,与智能工厂最紧密的是:“互联网+”协同制造、“互联网+”电子商务和“互联网+”人工智能。该行动计划的提出,推动互联网与制造业融合,提升制造业数字化、网络化、智能化水平,加强产业链协作,发展基于互联网的协同制造新模式。在重点领域推进智能制造、大规模个性化定制、网络化协同制造和服务型制造,打造一批网络化协同制造公共服务平台,加快形成制造业网络化产业生态体系。这些都为制造业未来发展指明了方向。我们可以从信息物理融合系统CPS、协同设计、协同供应链、协同生产、企业电子商务、协同服务等诸方面进行分析。