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技術(shù)進(jìn)步不斷推動(dòng)制造業(yè)從機械化走向自動(dòng)化、計算機集成制造及未來(lái)制造——這是智能制造眾多從業(yè)者和研究者的共識。
下一代互聯(lián)網(wǎng)、信息物理融合系統(cps)與大數據等眾所周知的“熱詞”以及與之相關(guān)的技術(shù)都在影響著(zhù)未來(lái)制造。同時(shí)，制造業(yè)本身所產(chǎn)生的未來(lái)需求也被時(shí)間、質(zhì)量、成本、效率等關(guān)鍵詞包圍。
1月29日，同濟大學(xué)電子信息與工程學(xué)院副院長(cháng)、教授喬非在國家智能制造新年論壇上，對智能制造的相關(guān)發(fā)展趨勢、各國制造業(yè)應聲而變的政策情況及工業(yè)大數據對制造業(yè)產(chǎn)生的影響一一進(jìn)行了梳理和分析。
制造業(yè)走向智能化和網(wǎng)絡(luò )化
由互聯(lián)網(wǎng)引發(fā)的新興it技術(shù)，如物聯(lián)網(wǎng)、信息物理系統(gps)、云計算和大數據、m2m通信、嵌入式控制將滿(mǎn)足制造業(yè)的發(fā)展需求。
近年來(lái)，各種新興先進(jìn)制造相關(guān)概念也層出不窮，如可重構制、分布式制造、網(wǎng)絡(luò )制造、泛在制造、智慧制造、預測制造、云制造、綠色制造等。
喬非認為，雖然各大先進(jìn)制造的概念表述在內涵上有些許差別，但是拋開(kāi)概念，新興先進(jìn)制造整體發(fā)展模式的特點(diǎn)還是十分清晰的。
比如，互聯(lián)物聯(lián)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有自適應、控制功能的物理設備走向網(wǎng)絡(luò )化等特點(diǎn)。產(chǎn)品生命周期過(guò)程貫穿于整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中，需要綜合協(xié)同，整合所有進(jìn)行適應性制造的數據資源，實(shí)現綜合一體化生產(chǎn)管理與服務(wù)。先進(jìn)制造則主要采用智能化方法，用智能生產(chǎn)的方式降低系統復雜性和提高工程與管理的效率等。
在先進(jìn)制造發(fā)展如火如荼時(shí)，制造業(yè)的研究也逐漸向三個(gè)方向發(fā)展：制造業(yè)裝備、系統和服務(wù)。研究涵蓋了工業(yè)機器人、高端裝備、智能裝備等裝備的改造提升;信息綜合集成、大數據應用、制造過(guò)程智能化、云計算技術(shù)應用等系統研究;動(dòng)態(tài)感知和智能控制、制造與服務(wù)的集成共享和協(xié)同研究。
喬非向在場(chǎng)觀(guān)眾描繪了一幅未來(lái)制造場(chǎng)景：“未來(lái)制造必定是網(wǎng)絡(luò )化和智能化?？v向發(fā)展則表現為工廠(chǎng)內部信息高度自動(dòng)化、集成化，橫向則趨向于制造服務(wù)外包和全球供應鏈管理。”
國際制造業(yè)發(fā)生變革
喬非指出，德國、日本、英國、美國的制造業(yè)發(fā)展都頗有特點(diǎn)。尤其是德國提出的“工業(yè)4.0”的概念及模式，常被制造業(yè)各類(lèi)人士掛在嘴邊。
作為全球制造裝備的“領(lǐng)頭羊”，德國制造業(yè)擁有強大的設備和車(chē)間制造工業(yè)，在世界信息技術(shù)領(lǐng)域擁有很高的能力水平，在嵌入式系統和自動(dòng)化工程方面也有很專(zhuān)業(yè)的技術(shù)。
所謂的“工業(yè)4.0”是2013年由德國聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟技術(shù)部推出的“工業(yè)4.0”項目，聯(lián)邦政府因此投入資金2億歐元。
而在德國推出“工業(yè)4.0”之前，為落實(shí)振興制造業(yè)的策略，奧巴馬政府在2012年宣布出資10億美元，打造一個(gè)美國制造業(yè)創(chuàng )新網(wǎng)絡(luò )，首批包括15個(gè)制造業(yè)創(chuàng )新研究所。
據喬非介紹，美國制造業(yè)公司的合作關(guān)系刺激企業(yè)創(chuàng )新，產(chǎn)學(xué)合作培訓技術(shù)人才模式也對制造業(yè)產(chǎn)生重要的影響。
“美國公司合作關(guān)系對于美國研發(fā)世界前沿技術(shù)起到關(guān)鍵作用，硅谷的誕生和興起尤為典型地表明政府扶持對科技研發(fā)的影響。而美國鼓勵嘗試制造企業(yè)和教育、培訓機構合作辦學(xué)的人才培養方式，為教育和培訓各個(gè)層次的學(xué)生、工人提供獨特的機會(huì )。”喬非評點(diǎn)道。
比德國和美國更早提出制造業(yè)戰略的是英國。自2008年，英國政府就推出“高價(jià)值制造”戰略，希望鼓勵英國企業(yè)在本土生產(chǎn)更多世界級的高附加值產(chǎn)品，以加大制造業(yè)在促進(jìn)英國經(jīng)濟增長(cháng)中的作用。
喬非認為，制造業(yè)和服務(wù)業(yè)的融合，使英國制造業(yè)的財富很多是從制造活動(dòng)之外產(chǎn)生的。英國將更多精力從傳統制造轉移到了技術(shù)和設計創(chuàng )新上。英國的重振制造業(yè)之路并不是對工業(yè)化進(jìn)程的簡(jiǎn)單重讀，而是對傳統制造業(yè)的升級和改進(jìn)，其注重發(fā)展“高價(jià)值制造”，使服務(wù)業(yè)和制造業(yè)互補和促進(jìn)。
日本制造也提出了“產(chǎn)業(yè)振興”戰略。安倍政府上臺后，提出了“安倍經(jīng)濟學(xué)”戰略，其三項主要內容除金融量化寬松和財政刺激舉措之外，就是“產(chǎn)業(yè)振興”。
其中，日本先進(jìn)制造的創(chuàng )新舉措包括：加大了對新能源的政策改革和補貼力度，并將事業(yè)拓展至更先進(jìn)的氫燃料車(chē);對跨行業(yè)發(fā)展的制造巨頭，通過(guò)企業(yè)內部共享技術(shù)成果，使企業(yè)研發(fā)投資更集約，且抗風(fēng)險能力更強;重視制造業(yè)與市場(chǎng)的結合，出臺了多項指導政策。
與這些國家制定的制造業(yè)策略相呼應的是，我國政府正在制定“制造2025”相關(guān)戰略。雖然國家整體戰略布局尚未正式出臺，但就在1月26日，東莞市政府宣布了2015年一號文《關(guān)于實(shí)施“東莞制造2025戰略”的意見(jiàn)》，表明了東莞將制造推向更高層次的決心。
喬非認為，我國的制造業(yè)發(fā)展應以數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化為制高點(diǎn)，以加快信息通訊技術(shù)和制造技術(shù)的深入融合為切入點(diǎn)。要實(shí)現四大轉變：從要素驅動(dòng)轉向創(chuàng )新驅動(dòng);從低成本競爭優(yōu)勢轉為質(zhì)量效益競爭優(yōu)勢;從資源消耗大、污染物排放多的粗放濫造局面轉向綠色制造;從生產(chǎn)型制造轉向服務(wù)型制造。
工業(yè)大數據驅動(dòng)制造業(yè)發(fā)展
工業(yè)大數據的產(chǎn)生以新興技術(shù)的發(fā)展為背景，工業(yè)傳感器、無(wú)線(xiàn)射頻識別(rfid)、條形碼、工業(yè)自動(dòng)控制系統、企業(yè)資源計劃(erp)、計算機輔助設計(cad)等技術(shù)更是日益豐富著(zhù)工業(yè)數據量。而工業(yè)企業(yè)中生產(chǎn)線(xiàn)高速運轉，由機器所產(chǎn)生的數據量遠大于計算機和人工產(chǎn)生的數據，而且數據類(lèi)型多是非結構化數據。
喬非提出，隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合創(chuàng )新，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代到來(lái)，工業(yè)大數據集成應用將成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用的核心。
“未來(lái)制造的產(chǎn)品，不只有功能，還要有通過(guò)處理數據得來(lái)的價(jià)值。大數據本身不重要，信息量和創(chuàng )造價(jià)值的過(guò)程才是真正重要的。”喬非強調。
以工業(yè)數據的采集與解析、工業(yè)大數據的分析和可視化、工業(yè)大數據的安全管理為代表的三大工業(yè)大數據應用的關(guān)鍵技術(shù)可以促成工業(yè)大數據的集成應用模式。
喬非認為，骨干企業(yè)在利用工業(yè)大數據時(shí)，應著(zhù)力建設大數據應用系統，在工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中應用大數據技術(shù)，提升生產(chǎn)制造、供應鏈管理、產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)及服務(wù)等環(huán)節的智能決策水平和經(jīng)營(yíng)效率，突出大數據技術(shù)自主應用，對骨干企業(yè)內外部數據進(jìn)行分析。
而要解決中小企業(yè)的問(wèn)題，則應該重點(diǎn)建設第三方平臺，面向中小制造企業(yè)提供精準營(yíng)銷(xiāo)、互聯(lián)網(wǎng)金融等生產(chǎn)性服務(wù)，突出大數據的第三方專(zhuān)業(yè)化商業(yè)服務(wù)，為中小企業(yè)提供工業(yè)大數據云服務(wù)。
喬非建議：“還要形成行業(yè)大數據平臺，促進(jìn)信息共享和數據開(kāi)放，實(shí)現產(chǎn)品、市場(chǎng)和經(jīng)濟運行的動(dòng)態(tài)監控、預測預警，提高行業(yè)管理、決策與服務(wù)水平。政府也應參與行業(yè)大數據云平臺建設，服務(wù)行業(yè)指導和科學(xué)決策。”
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