新型智能技術(shù)將推動(dòng)智能制造升級(jí)

近日，由中國(guó)工程院、工業(yè)和信息化部聯(lián)合主辦的2017智能制造國(guó)際會(huì)議在北京召開。全國(guó)人大常委會(huì)原副委員長(zhǎng)路甬祥出席并致辭，工業(yè)和信息化部部長(zhǎng)苗圩作了題為“深入推進(jìn)智能制造，加快培育全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)能”的主旨報(bào)告。中國(guó)工程院院長(zhǎng)、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)榮譽(yù)理事長(zhǎng)作了題為“數(shù)字化制造、智能制造1.0和智能制造2.0”的報(bào)告。大會(huì)透露的諸多信息顯示，智能制造的推進(jìn)已經(jīng)對(duì)中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)產(chǎn)生重大進(jìn)展，新型智能技術(shù)又將進(jìn)一步為智能制造的落地提速。

據(jù)此前有關(guān)單位發(fā)布的《智能制造創(chuàng)新基地發(fā)展規(guī)劃(2017~2021)》預(yù)計(jì)，到2020年中國(guó)智能制造產(chǎn)業(yè)體系將全面構(gòu)建，智能裝備制造產(chǎn)業(yè)銷售收入將超過3萬億元，年均增長(zhǎng)率可達(dá)25%。此外，中國(guó)自動(dòng)化應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模將超過5000億元，中國(guó)智能產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模也將超過萬億元。

數(shù)字化、智能化深入全球制造服務(wù)鏈

當(dāng)今世界各國(guó)都在加緊布局智能制造，搶占新一輪科技革命先機(jī)。以智能制造為核心的新工業(yè)革命成為國(guó)際社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。路甬祥指出，德國(guó)的工業(yè)4.0，美國(guó)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，《中國(guó)制造2025》，英國(guó)工業(yè)2050戰(zhàn)略，日本無人工廠與協(xié)同機(jī)器人等，為網(wǎng)絡(luò)智能制造服務(wù)創(chuàng)新注入了強(qiáng)大動(dòng)力，也為全球合作分享提供了新機(jī)會(huì)、新方式和新空間。世界制造業(yè)發(fā)展即將迎來新紀(jì)元。

20世紀(jì)中葉，計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床的發(fā)明，開啟了數(shù)字化制造的時(shí)代。半導(dǎo)體、IC、程序控制器、工控軟件、現(xiàn)場(chǎng)總線、AGV和工業(yè)機(jī)器人等技術(shù)支撐推動(dòng)了數(shù)控中心和數(shù)控生產(chǎn)線的發(fā)展，將制造業(yè)推進(jìn)到了柔性制造階段。進(jìn)入新世紀(jì)，互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、VR/MR、AI、云計(jì)算、3D打印等技術(shù)日新月異，將數(shù)字化、智能化推進(jìn)到制造服務(wù)的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)鏈。從終端智能拓展到終端/云端協(xié)同智能，從基于測(cè)量傳感、模型程序的智能控制發(fā)展到基于視覺感知、混合現(xiàn)實(shí)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)智能，從一個(gè)屋頂和工廠內(nèi)拓展到全球網(wǎng)絡(luò)智能設(shè)計(jì)制造與服務(wù)，從微米減材制造拓展到納米精準(zhǔn)減材/增材制造。為真正實(shí)現(xiàn)零庫存、零廢品、零停機(jī)、零錯(cuò)配的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、個(gè)性化、定制式智能設(shè)計(jì)制造與精益經(jīng)營(yíng)服務(wù)共創(chuàng)合作提供了新的可能。

智能制造是培育全球新動(dòng)能的關(guān)鍵

我國(guó)制造業(yè)正處于由傳統(tǒng)制造向先進(jìn)制造轉(zhuǎn)變的產(chǎn)業(yè)升級(jí)階段。對(duì)中國(guó)而言，《中國(guó)制造2025》已將智能制造作為主攻方向和突破口。苗圩指出，中國(guó)的智能制造發(fā)展取得了積極成效。抓住智能制造這個(gè)核心，必將對(duì)深化制造業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展、夯實(shí)實(shí)體經(jīng)濟(jì)根基產(chǎn)生重要而深遠(yuǎn)的影響。據(jù)悉，我國(guó)已經(jīng)發(fā)布了《智能制造發(fā)展規(guī)劃》、《智能制造工程實(shí)施指南》、《國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》等，高性能大型金屬構(gòu)件激光增材制造裝備、分布式控制系統(tǒng)（DCS）等一些關(guān)鍵技術(shù)與裝備取得重大進(jìn)展，探索形成網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、大規(guī)模個(gè)性化定制等一批較成熟、可復(fù)制、可推廣的智能制造新模式，持續(xù)深化國(guó)家、地方和企業(yè)層面的智能制造國(guó)際合作?？傮w來看，通過各方共同努力，推進(jìn)智能制造的社會(huì)共識(shí)已經(jīng)形成，成效不斷顯現(xiàn)。

苗圩強(qiáng)調(diào)，要積極主動(dòng)適應(yīng)智能制造發(fā)展趨勢(shì)，在良好開局基礎(chǔ)上，加快培育智能制造發(fā)展生態(tài)，推動(dòng)智能制造深入發(fā)展：一是深入實(shí)施智能制造工程，落實(shí)“五三五十”重點(diǎn)任務(wù)；二是持續(xù)推進(jìn)智能制造試點(diǎn)示范，積極開展國(guó)家智能制造示范區(qū)建設(shè)；三是著力增強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)軟件、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和信息安全的基礎(chǔ)支撐能力；四是積極培育智能制造生態(tài)，打造具有行業(yè)特色的系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商。

新經(jīng)濟(jì)四大驅(qū)動(dòng)力三個(gè)與ICT有關(guān)

在2017智能制造國(guó)際會(huì)議上指出，信息技術(shù)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)、數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化的普及應(yīng)用、系統(tǒng)集成式創(chuàng)新和人工智能技術(shù)的突破是新一輪經(jīng)濟(jì)發(fā)展的四大驅(qū)動(dòng)力。

首先是信息技術(shù)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。50年來半導(dǎo)體行業(yè)的傳奇定律——摩爾定律標(biāo)志著整個(gè)信息行業(yè)的飛躍，不僅僅是芯片，還有計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、通信等信息技術(shù)，都在飛躍發(fā)展。特別是過去10年，移動(dòng)互聯(lián)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新的信息技術(shù)幾乎同時(shí)實(shí)現(xiàn)了群體性突破，全都呈現(xiàn)出指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。

其次是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的普及應(yīng)用。數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用的范圍無所不及，使信息服務(wù)進(jìn)入了普惠計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，真正引發(fā)了一場(chǎng)革命。再次是技術(shù)融合和系統(tǒng)集成式創(chuàng)新。系統(tǒng)集成式創(chuàng)新是一種全新的創(chuàng)新方法，可能它使用的各種技術(shù)并不是最新的創(chuàng)造，但這些技術(shù)的組合就是革命的創(chuàng)新。蘋果智能手機(jī)、特拉斯電動(dòng)汽車就是系統(tǒng)集成式創(chuàng)新的成功典范。未來最大的機(jī)會(huì)來自新型技術(shù)和現(xiàn)有技術(shù)之間的相互作用和融合，這將顛覆未來的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)。

最后是新一代人工智能技術(shù)戰(zhàn)略突破。近年來，人工智能在世界范圍內(nèi)高速發(fā)展，不僅有量的突破，更有質(zhì)的飛躍。由于智能機(jī)器的學(xué)習(xí)能力和執(zhí)行任務(wù)的復(fù)雜度正以指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，人工智能新技術(shù)的發(fā)展和普及應(yīng)用速度將大大超過前幾次科技革命的速度。新一代的人工智能技術(shù)，成為新的科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的核心技術(shù)，將成為下一個(gè)數(shù)十年顛覆經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類社會(huì)的核心技術(shù)。

特別強(qiáng)調(diào)，人工智能2.0技術(shù)將引領(lǐng)智能制造從1.0走向2.0。他表示，智能制造1.0系統(tǒng)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，最重要的特征是在全面數(shù)字化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和系統(tǒng)集成，其技術(shù)層級(jí)相當(dāng)于工業(yè)3.5。智能制造2.0系統(tǒng)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，實(shí)現(xiàn)真正意義上的智能制造。

智能制造將分三大階段落地

智能制造是一個(gè)大概念，包含了制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化，由數(shù)字化制造、智能制造1.0和智能制造2.0等三個(gè)不同范式的制造系統(tǒng)逐層遞進(jìn)組成。同時(shí)，它本身也是一個(gè)大系統(tǒng)工程，要從產(chǎn)品、生產(chǎn)、模式、基礎(chǔ)、系統(tǒng)五個(gè)維度認(rèn)識(shí)，系統(tǒng)推進(jìn)。

智能制造系統(tǒng)由以下四個(gè)方面構(gòu)成：

一是智能產(chǎn)品是主體。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化是實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新的技術(shù)，讓機(jī)械產(chǎn)品向“數(shù)控一代”乃至“智能一代”發(fā)展，從根本上提高了產(chǎn)品功能、性能和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。比如軌道機(jī)車已使我國(guó)成為世界上高速機(jī)車技術(shù)最發(fā)達(dá)的國(guó)家之一。

二是智能企業(yè)是主線。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化也是生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新的技術(shù)，讓制造業(yè)向智能化集成制造系統(tǒng)發(fā)展，構(gòu)建智能企業(yè)，全面提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和管理水平。比如西門子成都工程實(shí)現(xiàn)了從設(shè)計(jì)、產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)到物流配送和管理的全過程數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化。

三是產(chǎn)業(yè)模式是轉(zhuǎn)變的主題。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化技術(shù)的應(yīng)用，催生了產(chǎn)業(yè)模式轉(zhuǎn)變或創(chuàng)新：一方面，從大規(guī)模流水線生產(chǎn)轉(zhuǎn)向定制化規(guī)模生產(chǎn)；另一方面，產(chǎn)業(yè)形態(tài)從生產(chǎn)性制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)變?？偟膩碚f，最根本的產(chǎn)業(yè)模式從以產(chǎn)品為中心向以用戶為中心的轉(zhuǎn)變。比如GE，它通過技術(shù)創(chuàng)新使得對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、發(fā)動(dòng)機(jī)全部數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)的采集和分析，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)不是故障診斷，而是健康保障系統(tǒng)。通用這樣一個(gè)技術(shù)使得它現(xiàn)在不僅僅是產(chǎn)品出售的方式，而是采用按小時(shí)支付的商業(yè)服務(wù)模式，從生產(chǎn)型的制造走向了服務(wù)型制造的產(chǎn)業(yè)。

四是智能制造基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。包括構(gòu)建信息-物理系統(tǒng)，積極推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，強(qiáng)化智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系、信息安全保障系統(tǒng)和以新一代人工智能技術(shù)為核心的網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)建設(shè)。