制造业迎来数字革命

中国智能制造的几道坎

    目前很多产业的生产方式，多是对现有的原材料，无论是金属材料、塑性材料、纤维材料还是半导体材料等，通过一定的切削、成型、编织等工艺进行加工，而这些加工很多在机械上是有制约的。例如制药，我们不能进行“插单”实现灵活定制化，因为每个批次的药物需要进行清洗生产环境才能进行另一个生产，很多影响生产质量的参数无法实现在线的调整，这必然会导致产生不良品，而质量迭代需要有批量基础的数据才能实现提升。

    智能制造中的3D增材打印技术是中国智能制造的一个热点，但是，在材料方面、加工速度与成本方面还是有瓶颈制约的。材料科技没有突破，传统的生产工艺也无法实现突破。例如：节能最有效的是工艺节能——通过工艺的彻底改善，以新的生产方式来实现能耗的降低。但改进工艺是困难的。一个例子是，数字印刷虽然很好，但是喷墨头的材料与加工目前没有创新性进步，国内在这个方向就无法实现制造领域的新进展。其他像油墨技术、黏胶技术、高性能金属材料、特种纤维材料等，都在各自应用领域存在类似问题。

    目前，在推进智能工厂的过程中，我们会发现由于原有的设备来自不同厂商、不同代次，这造成工厂设备间无法互联。在控制器上，动态的数据如印刷套色的偏差及影响值、纱线CV值等传统生产的数据都无法被有效采集。很多时候，这种情况出现并非是技术封锁造成的。供应商当然不愿意开放核心技术，但很多时候，这些参数在传统的生产模式下根本未被考虑，因而导致数据被大量浪费，没有实现有效采集。而无法互联互通则仅仅是制约因素之一，反倒是相对容易突破的。

    在很多企业的生产线数据互联升级中缺乏信息模型，使得对于采集什么样的数据，如何使用这些数据，都没有有效的标准化以及应用软件的支撑。

    在信息化与自动化的融合中，最为普遍的现象就是，在很多工厂里，管理系统使用最有名的SAP/ORACLE的ERP系统，代表着全球最顶级的管理水平，采用的是自动化程度最高的生产线。然而，这些信息化系统和自动化系统仿佛两个世界的人，他们相互并不认识，说的也是不同的语言，两化融合的效果并不尽如人意。原因在于，很多企业并没有很清晰的产业升级初衷，只是因为老板说了“我们的同行都在做智能制造，我们也要上智能制造系统”，只是为了升级而升级，这种升级投入，效果打折扣是在意料之中的。

    经过数据采集、传输，数据到达所谓的云平台、大数据平台，之后这些数据如何被分析优化呢?传统的专家系统采用类似于深蓝这种工程，经过了数十年的数据累积与处理经验。因此，如果没有数十年的积累，智能化制造仍然是没有能力实现“智能优化与决策”的。

    在智能制造时代，显而易见的趋势是，企业不再是个体的竞争，而是企业联盟的竞争，仍然依靠自己的力量形成垄断的组织将会在未来的协同中被逐渐边缘化，而新的商业生态系统正在构建。如何将内部的信息更加有效地分享，新的合作模式如何更加明确地被定义与实践，都是需要探索的方向。

制造业的未来

    工业改变了人类的世界，现有的工业体系也面临变革。工业创造财富和价值，工业创造科技和产品，也带来能源、生态、金融、经济危机等诸多问题和迷茫。这些问题警示我们经历了三次工业革命所建立起的现代工业体系，迫切需要新的变革。

    工业革命用机器建立了现代工业体系，新一代信息技术为工业的变革提供了数据和知识的强大平台。杨海成分析说，新工业革命实际上是用信息技术所创造的互联网+场景、数字空间、网络空间，特别是由数字知识网络构建起的强大平台、手段来武装工业，使得工业不仅用机器代替了人的体力，也将逐渐替代我们的脑力，释放我们的智慧。

    新一代信息技术提供了知识智慧无所不在、无所不处理、引发全方位变革的条件，走到哪儿，融合到哪儿，变革到哪儿。信息技术以其强大的渗透力、变革力，带来了知识和智慧处理的强大机器，使得各行各业都处在变革和改革中。实际上工业正处在迈入到智慧工业和智慧产业的新时代。网络所创造的庞大智能化基础条件，正在对制造业进行全方位的变革、推进、调整和创新。

    中国制造2025主要目标是推动制造业的数字化、网络化和智能化，智能制造是整个工业体系全方位改造提升和创新发展的过程，包括企业、工厂、装备、技术层面工业体系全方位的改造。

    “十三五”推进智能制造重大工程目前已明确了六大重点目标和任务，既在网络层面上、企业层面上进行智能化的改造，也在工厂和车间生产线层面推进，还在关键装备上要求取得突破，掌握核心的能力和竞争力，要打造好中国工业强有力的新基础——“新四基”和工业的基础体系。智能制造六大主攻方向和任务，既有网络层面的协同制造，研发体系的创新，也有制造生产运营管理，以及供应链全方位的基于未来网络所构建的大平台。未来的制造业在企业间一定是网络上进行协同、管理以及运营，网络协同制造是未来制造业更大的发展体系和平台。

    智能工厂是网络制造中最关键的制造节点和生产管理节点，从底层设备的物联，生产智能化调度到按需生产，都是智能工厂所涉及的内容。智能机器人是智能制造的核心装备，未来在生产线上通过网络互联，会代替人的体力的作用，3D打印支撑个性化定制，将具有特殊重要的作用，也是我国推动的热点和重点，科技部已经率先启动了3D打印专项，我们已经走在了世界的前列，下一步应打造自主可控的装备体系，掌握技术核心、前沿的制高点，拥有自己独特的核心竞争力，避免一大批国外的平台、国外的装备涌入我国制造业，将我们变成空心化的工业体系。