传统工业走向智能时代

智能制造工程体系及发展

    信息技术以其庞大的渗透力、变革力所带来的知识和智慧处理能力，使得各行各业都处在变革中。现在，在网络所创造的庞大智能基础上，制造业正在进行全方位的变革、推进、调整和创新。

    对工业4.0，我的理解是，利用全新的网络智慧技术对工业进行全方位的改造，打造新工业体系的蓝图。智慧体、智慧工业的发展目标，是如何把网络空间、知识和智慧处理机器与工业产品装备生产线和企业全方位融合，形成CPS信息物理融合。通过这样的网络空间和工业物理空间高度的融合，引领工业向智能的生产、智能的工厂、物流以及服务方向发展。

    实现高度的工业智能化、智慧化，必须实现纵向、横向和端到端的互联，要把工业生产各个要素有机地衔接和结合。工业4.0既是以庞大信息网络支撑现代技术体系，也是以庞大的工业体系实现变革。《中国制造2025》已明确把推动智能制造作为我国工业的主攻方向和落脚点，把智能制造工程作为新时代工业转型升级重大专项工程并给予推动，这必将推动我国走向世界工业的前沿。

图2 制造过程智能化

    《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。智能制造是系统化的工程体系，不是一个工厂智能化就代表了制造业智能化。系统化的工程体系应从基础层面上进行部署，是对整个工业体系进行全方位改造提升和创新发展的过程。现在的工业体系有四个层面：一是企业层面，或者企业间合作层面；二是工厂生产层面；三是生产线和装备层面；四是基础支撑层面。智能制造是从这四个层面进行企业、工厂、装备、技术的全方位改造。不管是纵向、横向产品全生命和使用服务周期，还是端到端系统化的工程体系，都是对工业体系和工业能力全方位改造的过程。

    “十三五”规划推进智能制造重大工程实际上明确了六大重点目标和任务，即：网络协同制造；智能车间/工厂；智能机器人；高端成套装备；3D打印；智能制造基础保障。这些目标和任务既在网络层面上、企业层面上进行智能化改造，也在工厂和车间生产线层面推进，还要在关键装备上能够取得突破，掌握核心技术能力和竞争力。

    智能制造六大主攻方向和任务中，网络层面的协同制造是指网络层面上企业间研发体系的创新，或者通过众筹、众包等通过网络汇集全球的研发体系，实现大众创业万众创新。基于网络，也可以看到制造生产运营管理，以及供应链全方位的运营。实际上，构建未来网络的大平台，要么需要拥有平台，要么会被平台所拥有。未来的制造，在企业间一定是基于网络进行协同的制造、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。

    智能工厂是最主要的。智能制造就是要通过智能工厂进行提质增效。不管是从底层设备的物联还是生产智能化调度，还是与用户按订单智能地执行生产、按需生产，智能工厂都是网络制造中最关键的制造节点和生产管理节点。

    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，智能机器人会代替人的体力作用，通过网络智能调度实现生产，包括高端成套装备、3D打印信息装备。特别是3D打印装备，作为研究专用材料、工艺规律与控制、分析检测与质量控制、多材料复合制造等技术的核心应用领域，其数字化、网络化实现个性定制，将为实现全新的智能制造体系发挥重大作用。在3D打印领域，我们要在新一轮制造业的发展中占据核心前沿制高点。为此，我们要拥有自己独特的核心竞争力，必须打造自主可控的装备体系来实现制造能力。

    实现《中国制造2025》的战略目标，智能制造的技术保障是必须的。传感器件、工业软件、互联互通的标准等，都是新时代新智能制造工业体系所必须拥有的新保障。我们在行动工信部已经提出了新四基，目的也是既要保持传统工业基础的增强，又要发展网络时代新的工业技术，从而实现跨越。