智能制造——制造新范式

发布时间：2020-06-23 作者：邓军来源：北大纵横

关键字：智能制造

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未来的智能制造，是每一个原子都可以被比特数据精准控制的制造。这种控制体现在机器、材料的构成上，比特数据将会恰当的安排每一个原子的位置，以及原子之间的相对位置。

　　制造业正经历重大的历史变革。传感器为自动控制提供了感知能力，大数据、云计算和工业互联网为制造提供了“大脑”，感知能力和计算能力为产品制造构建了新的平台和方法，并由此创造了一个制造新范式：智能制造。

　　未来的智能制造，是每一个原子都可以被比特数据精准控制的制造。这种控制体现在机器、材料的构成上，比特数据将会恰当的安排每一个原子的位置，以及原子之间的相对位置。会精准的控制每一个零件的形状与属性，精准的控制各个零件所在的位置，还会精准的控制这些零件之间的相对运动以及耗能等。

　　所谓的智能制造，将具体体现在以下四个方面：

　　1.工业软件

　　软件是一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。工业软件封装了工业技术和知识，建立了数据自动流动的规则体系，是智能制造的智能引擎。

　　工业软件的应用已经全面覆盖、深入渗透到了全生命周期的产品研发、生产、运维等环节，可以说是软件定义了制造，其作用与价值在于打破了原来以物理设备功能为核心的传统框架，在物理设备原有功能的基础上，把物理设备作为一种“平台”，通过软件来对平台上的各种既有功能进行管控，使系统整体功能更强大、更趋于智能。

　　2.数字技术

　　数字是客观世界中的事物及其发展规律被软件定义后的一种存在，是指物理实体与数字虚体之间的精确映射。所谓的数字技术是多种数字化技术的集成，包括区块链、大数据、云计算、人工智能等。数字技术的发展将大幅提升经济效率。数字技术可以构建一个更加直接高效的网络，打破过去企业和企业之间、个人和个人之间、人和物之间的平面连接，而平面连接或者构架的问题是接点多、效率低。通过数字化技术，未来将建立起立体的、折叠的、交互式的架构。在此架构中，可以实现的点对点、端对端的交互式连接将更直接，省去中间节点，进一步提高效率。

　　同时，基于信息物理系统的智能装备、智能工厂等新的制造模式正在引领制造方式变革。网络众包、协同设计、大规模个性化定制、精准供应链管理、全生命周期管理、电子商务（C2M）等正在重塑产业价值链体系。

　　3.工业互联网平台

　　工业互联网平台广泛联接了多种工业要素，通过联接设备、物料、人、信息系统等资源，实现工业数据的感知、传输、分析与决策，形成了工业互联网操作系统，成为智能制造落地的基础设施，也是我国新基建的重要组成部分。新一代信息技术（5G）与制造业正在进行深度融合，正在引发影响深远的产业变革，形成新的生产方式、产业形态、商业模式和经济增长点。

　　工业互联网已经第二次写入我国政府工作报告，并从“打造工业互联网平台”，提升为更加全面的“发展工业互联网”，这也意味着国家对于工业互联网建设的推动和支持力度在不断加大。工业互联网，在“互联网+工业”的基础上充分理解工业客户的应用场景和需求痛点，已经成为中国制造企业转型升级的必然选择，也是我国数字经济发展的重要组成部分。对此，工业互联网企业应该从更高的层面着眼，从为单个企业赋能，上升到为整个产业赋能，为区域经济发展赋能，并将成效真正落到实处。

　　4.工业APP

　　工业APP是基于工业互联网、承载工业知识和经验、满足特定功能需求的工业应用软件。工业APP关注对工业数据建模和模型的持续优化，将数据模型、提炼与抽象的数据结果固化形成工业APP。工业APP强调标准化与体系化，标准化关注数据模型和工业技术知识的重复利用，通过标准化使工业APP可以被广泛利用；体系化关注完整的工业体系的形成。

　　在工业APP生态中，存在着不同的利益相关方。坚持开放共享、共创共赢的原则，引导工业企业、平台运营商、软件开发商、系统集成商等，建设工业APP和工业用户间的相互促进、双向迭代、高效协同的工业APP生态系统，才能促进智能制造的真正落地。

　　我国机械工业规模已位于全球第一位，但存在大而不强、自主创新能力薄弱、核心技术与关键零部件对外依存度高、服务型制造发展滞后等问题。随着人口的老龄化和劳动力人口持续占比下滑，导致产业工人供不应求的现象更加显著，进一步推升制造业用工成本。因此，通过传统制造的智能化升级，让工业发展更迅速、产品更精良、过程更精准，最终推动我国由制造大国向制造强国转变。

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