2023工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)
2023工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)于2023年6月14至16日在江蘇省蘇州市召開(kāi)。大會(huì)由工業(yè)和信息化部、江蘇省人民政府主辦,中國(guó)信息通信研究院、江蘇省工業(yè)和信息化廳、江蘇省通信管理局、蘇州市人民政府、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、中國(guó)通信學(xué)會(huì)、中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)承辦。
6月15日下午,在2023工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與裝備制造行業(yè)融合應(yīng)用主題論壇”上,機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所所長(zhǎng)歐陽(yáng)勁松作“智能制造發(fā)展的思考與建議”主旨報(bào)告,提出了“1333”智能制造發(fā)展路線圖,以系統(tǒng)性深入推動(dòng)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)模式和企業(yè)形態(tài)根本性轉(zhuǎn)變,服務(wù)支撐現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系構(gòu)建。現(xiàn)分享主要內(nèi)容如下(有所刪減):
機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所所長(zhǎng)歐陽(yáng)勁松
機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所作為國(guó)務(wù)院國(guó)資委舉辦的事業(yè)單位,目前已發(fā)展成為以標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)技術(shù)和軟科學(xué)研究為基礎(chǔ),以傳感器、儀器儀表、智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等高端前沿技術(shù)研發(fā)為引領(lǐng)的國(guó)家級(jí)科技中介機(jī)構(gòu),長(zhǎng)期承擔(dān)科技部、工信部、國(guó)務(wù)院國(guó)資委等部門(mén)制造業(yè)數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型政策研究、規(guī)劃咨詢,以及行業(yè)技術(shù)公益服務(wù)等工作。歐陽(yáng)勁松所長(zhǎng)結(jié)合我國(guó)制造業(yè)現(xiàn)狀、國(guó)內(nèi)外形勢(shì)變化及最新技術(shù)動(dòng)態(tài),分享了推進(jìn)智能制造的相關(guān)思考與建議。
01推動(dòng)智能化發(fā)展是黨的二十大要求
黨的二十大報(bào)告提出,建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系,堅(jiān)持把發(fā)展經(jīng)濟(jì)的著力點(diǎn)放在實(shí)體經(jīng)濟(jì)上,推進(jìn)新型工業(yè)化,加快建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)、質(zhì)量強(qiáng)國(guó)、航天強(qiáng)國(guó)、交通強(qiáng)國(guó)、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó);推動(dòng)制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展。習(xí)近平總書(shū)記在中國(guó)科學(xué)院第十九次院士大會(huì)、中國(guó)工程院第十四次院士大會(huì)上的重要講話談到,以智能制造為主攻方向推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革和優(yōu)化升級(jí),推動(dòng)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)模式和企業(yè)形態(tài)根本性轉(zhuǎn)變。
中國(guó)式現(xiàn)代化、新型工業(yè)化、制造強(qiáng)國(guó)、智能制造,這些新時(shí)代中國(guó)前進(jìn)號(hào)角之間到底是什么關(guān)系?歐陽(yáng)勁松所長(zhǎng)認(rèn)為,中國(guó)的未來(lái)之路就是中國(guó)式現(xiàn)代化,新型工業(yè)化是中國(guó)式現(xiàn)代化的重要組成部分。對(duì)工業(yè)來(lái)說(shuō),新型工業(yè)化是總路線,制造強(qiáng)國(guó)是總目標(biāo),智能制造是制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)的主攻方向。
那么,推動(dòng)智能制造能帶來(lái)什么影響?
歐陽(yáng)勁松所長(zhǎng)指出,一是智能制造將推動(dòng)產(chǎn)業(yè)模式和企業(yè)形態(tài)的根本性轉(zhuǎn)變,促進(jìn)生產(chǎn)資源跨區(qū)域、跨行業(yè)、跨企業(yè)協(xié)同優(yōu)化,提升要素配置效率,重構(gòu)制造業(yè)生產(chǎn)方式和價(jià)值體現(xiàn);
二是智能制造將推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革和優(yōu)化升級(jí),實(shí)現(xiàn)先進(jìn)制造技術(shù)、新一代信息技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)的廣泛滲透、融合創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)技術(shù)產(chǎn)品新型化和高端化發(fā)展,對(duì)科技創(chuàng)新自立自強(qiáng)、破解產(chǎn)業(yè)發(fā)展短板具有重要意義;
三是智能制造將有效提升供給對(duì)需求變化的適應(yīng)性和靈活性,推動(dòng)生產(chǎn)制造與國(guó)內(nèi)龐大且細(xì)分復(fù)雜市場(chǎng)需求之間的精準(zhǔn)對(duì)接和動(dòng)態(tài)匹配,為暢通供需循環(huán)、構(gòu)建新發(fā)展格局提供堅(jiān)強(qiáng)保障;
四是智能制造通過(guò)推動(dòng)企業(yè)“兩提升、三降低”成為綠色制造的重要手段,助推碳達(dá)峰、碳中和“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn),帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的系統(tǒng)性變革。智能制造的重要目標(biāo)是使企業(yè)提質(zhì)增效,沒(méi)有提質(zhì)增效的智能制造只是一個(gè)噱頭。
02什么是智能制造?
《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》曾經(jīng)給出一個(gè)描述性的定義,即基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合,貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié),具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式。該定義強(qiáng)調(diào)智能制造是一種生產(chǎn)方式,不是手機(jī)、汽車(chē)、家電、數(shù)控機(jī)床、輪船等產(chǎn)品的數(shù)字化智能化,而是生產(chǎn)這些產(chǎn)品的制造系統(tǒng)的數(shù)字化智能化,所謂“五個(gè)自”是一個(gè)無(wú)限接近、持續(xù)演進(jìn)的過(guò)程。
國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)2022年也發(fā)布了智能制造國(guó)際術(shù)語(yǔ),IEC TR 63283-1:2022《工業(yè)過(guò)程測(cè)量控制和自動(dòng)化 智能制造 第1部分:術(shù)語(yǔ)和定義》定義智能制造是通過(guò)集成化和智能化的技術(shù)手段,綜合利用網(wǎng)絡(luò)、物理實(shí)體、人員相關(guān)的過(guò)程和資源,生成產(chǎn)品與服務(wù),并與企業(yè)價(jià)值鏈中的其它環(huán)節(jié)進(jìn)行協(xié)作,以提升制造性能的制造模式。
圖1
如圖1所示,可以清晰說(shuō)明這些定義的內(nèi)涵,智能制造就是促進(jìn)全生命周期的物理實(shí)體和虛擬空間的孿生構(gòu)建并且“虛”“實(shí)”之間進(jìn)行信息交互和迭代,不斷地修正模型,通過(guò)修正模型優(yōu)化提升企業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程。這是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程,要不斷推動(dòng)數(shù)字空間和物理實(shí)體的結(jié)合。
信息技術(shù)是融合的主線,但只有信息技術(shù)也不行,還必須與先進(jìn)的制造技術(shù)、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)等相結(jié)合,才能構(gòu)建起功能更強(qiáng)、性能更高的制造系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能要求。在國(guó)家層面上要形成智能制造發(fā)展生態(tài),包括推動(dòng)示范項(xiàng)目、政策措施、理論基礎(chǔ)、技術(shù)體系、公共服務(wù)平臺(tái)等建設(shè),來(lái)引導(dǎo)智能制造發(fā)展,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)企業(yè)在全球配置生產(chǎn)資源,實(shí)現(xiàn)跨企業(yè)跨行業(yè)跨地域的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同優(yōu)化,重塑價(jià)值鏈。
03
新時(shí)期推進(jìn)智能制造的緊迫性與重要性—
“十三五”開(kāi)局之前,中國(guó)工程院對(duì)我國(guó)制造業(yè)進(jìn)行了系統(tǒng)研究并編制發(fā)布了《制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略研究》報(bào)告,指出我國(guó)制造業(yè)面臨的六大瓶頸問(wèn)題:科技創(chuàng)新能力不強(qiáng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不盡合理、經(jīng)濟(jì)效益發(fā)展不均衡、質(zhì)量基礎(chǔ)相對(duì)薄弱、資源利用效率偏低、傳統(tǒng)行業(yè)信息化水平不高。
針對(duì)這些問(wèn)題,“十三五”期間國(guó)家相關(guān)部門(mén)投入了多方資源,并取得較好成效,如工業(yè)和信息化部組織實(shí)施了305項(xiàng)智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目,覆蓋92個(gè)行業(yè)、31個(gè)省( 市、區(qū)),試點(diǎn)示范項(xiàng)目生產(chǎn)效率平均提高45%、研制周期平均縮短35%、不良品率平均降低35%;發(fā)布智能制造國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)285項(xiàng),智能制造裝備市場(chǎng)滿足率超50%,主營(yíng)業(yè)務(wù)收入超10億元的系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商達(dá)40余家。從這些數(shù)據(jù)可以看到,智能制造帶來(lái)的成效非常顯著。當(dāng)前,伴隨我國(guó)外部環(huán)境和國(guó)際形勢(shì)發(fā)生深刻變化,我們需要堅(jiān)持底線思維,推動(dòng)智能制造系統(tǒng)布局和深入發(fā)展,搶占全球制高點(diǎn)。
《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》明確提出要以制造為本質(zhì),緊扣智能特征;以工藝、裝備為核心,以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ);依托制造單元、車(chē)間、工廠、供應(yīng)鏈等載體,構(gòu)建虛實(shí)融合、知識(shí)驅(qū)動(dòng)、動(dòng)態(tài)優(yōu)化、安全高效、綠色低碳的智能制造系統(tǒng)。具體包括了四大任務(wù)、六大行動(dòng)(如圖2 所示):
圖2
歐陽(yáng)勁松所長(zhǎng)指出,“十四五”時(shí)期智能制造進(jìn)入“深水區(qū)”,國(guó)家層面推進(jìn)智能制造要從三個(gè)維度著重去考慮。一是聚焦制造過(guò)程,解決好制造知識(shí)缺失等深層次關(guān)鍵問(wèn)題;二是聚焦企業(yè)需求,解決好制造單元、車(chē)間、工廠、供應(yīng)鏈的制造載體水平不高,模式凝練不夠等問(wèn)題;三是聚焦制造手段,解決好裝備、軟件等供給能力、質(zhì)量不高、系統(tǒng)性不強(qiáng)、斷鏈風(fēng)險(xiǎn)高等問(wèn)題。
04
智能制造新技術(shù)發(fā)展方向—
智能制造作為一種新型的生產(chǎn)方式,是通過(guò)信息化和工業(yè)化的深度融合,實(shí)現(xiàn)制造系統(tǒng)在更高層次上的整合與集成,以及生產(chǎn)資源的高效精準(zhǔn)配置和生產(chǎn)效率效益提升。標(biāo)準(zhǔn)化是推進(jìn)智能制造系統(tǒng)互聯(lián)互通、信息融合必不可少的基礎(chǔ)。
IEC/SyC SM智能制造系統(tǒng)委員會(huì)主要負(fù)責(zé)智能制造國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)籌協(xié)調(diào),IEC/TC65(測(cè)控及自動(dòng)化技術(shù)委員會(huì))是智能制造國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的核心技術(shù)組織,也是IEC規(guī)模最大的技術(shù)委員會(huì),共有59個(gè)技術(shù)工作組開(kāi)展相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定工作,有國(guó)際專(zhuān)家1800余名,其中中國(guó)專(zhuān)家110余位參加55個(gè)工作組,目前已產(chǎn)生國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)400余項(xiàng)。
為滿足智能制造發(fā)展新需求,建立統(tǒng)一協(xié)調(diào)的智能制造技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系,在IEC/TC65下設(shè)立了多個(gè)技術(shù)工作組,涉及智能制造核心技術(shù)要素,如數(shù)字工廠、智能制造參考模型、產(chǎn)品屬性和分類(lèi)(CDD)、數(shù)字化3D工廠模型、模塊化工廠及封裝、資產(chǎn)管理殼、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)可靠性、預(yù)測(cè)性維護(hù)、功能安全及工業(yè)信息安全一體化等。從國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的角度看,未來(lái)智能制造發(fā)展離不開(kāi)這些新技術(shù)新要素的支撐。
05
推進(jìn)我國(guó)智能制造發(fā)展的重要路徑:“1333”路線圖—
歐陽(yáng)勁松所長(zhǎng)強(qiáng)調(diào),“十四五”時(shí)期及今后推進(jìn)智能制造系統(tǒng)深入發(fā)展,應(yīng)明確一個(gè)戰(zhàn)略目標(biāo)、實(shí)施三大戰(zhàn)役、重視三個(gè)戰(zhàn)術(shù)、凝練三個(gè)成果。
一是明確1個(gè)戰(zhàn)略目標(biāo):堅(jiān)持效能驅(qū)動(dòng)。
也即以提升企業(yè)智能制造實(shí)施效益和制造能力為核心目標(biāo),建立科學(xué)量化效能評(píng)估體系,調(diào)動(dòng)企業(yè)內(nèi)生動(dòng)力。
二是實(shí)施3大戰(zhàn)役:聚焦制造知識(shí)、制造載體、制造手段。
制造是本體,信息技術(shù)基于制造本體進(jìn)行賦能。制造過(guò)程中,制造知識(shí)是基礎(chǔ),制造載體是關(guān)鍵,制造手段是核心。推進(jìn)智能制造高質(zhì)量發(fā)展,必須在制造知識(shí)、制造載體、制造手段三方面下功夫(如圖3所示)。企業(yè)要高度重視制造知識(shí)積累、制造載體塑造、制造手段強(qiáng)化。
圖3
三是重視3個(gè)戰(zhàn)術(shù):關(guān)注制造過(guò)程智能化、裝備數(shù)字化、智能檢測(cè)裝備三個(gè)層面的技術(shù)基礎(chǔ)。
制造過(guò)程智能化就是要夯實(shí)數(shù)據(jù)基礎(chǔ),重視制造數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通互操作。如:基于數(shù)據(jù)字典的數(shù)字底層構(gòu)建,從原子分子級(jí)解決數(shù)字孿生,信息互聯(lián)互操作和共享解析重構(gòu)等問(wèn)題,這是在制造過(guò)程中要解決的問(wèn)題。
裝備數(shù)字化就是要發(fā)展具備狀態(tài)感知、泛在互聯(lián)、決策優(yōu)化、自主執(zhí)行、虛實(shí)融合、高效節(jié)能等特征的智能裝備,構(gòu)建“物理裝備+數(shù)據(jù)資產(chǎn)”的新價(jià)值體系,實(shí)現(xiàn)裝備智能升級(jí)和價(jià)值重塑。
智能檢測(cè)裝備是智能制造的核心裝備更是核心要素,與制造先進(jìn)工藝實(shí)施、產(chǎn)品質(zhì)量管控、設(shè)備運(yùn)行管理、安全環(huán)境監(jiān)測(cè)等綜合保障息息相關(guān),按照工業(yè)和信息化部等七部門(mén)印發(fā)的《智能檢測(cè)裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2023—2025年)》,需要加快研制具有融合感知、自主分析、實(shí)時(shí)反饋等智能特征的在線、臨床、嵌入等智能檢測(cè)裝備,破解制造檢測(cè)環(huán)節(jié)“卡脖子”問(wèn)題,支撐智能制造高質(zhì)量發(fā)展。
四是總結(jié)3大關(guān)鍵成果:中國(guó)方案、中國(guó)模式、中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)(PSS)。
圖4
如圖4所示,要對(duì)智能制造成果和主要模式進(jìn)行系統(tǒng)梳理和凝煉,我國(guó)應(yīng)善于高質(zhì)量總結(jié)提出自己的制造模式、自主供給的系統(tǒng)解決方案;在此基礎(chǔ)上用標(biāo)準(zhǔn)化的方法進(jìn)一步固化承載這些模式和解決方案。新時(shí)期我們推進(jìn)智能制造,可以高度概括為“以特色模式為總體輸出,以解決方案為技術(shù)裝備支撐,以標(biāo)準(zhǔn)體系為凝練載體”。