中國制造2025目標(biāo)下的智能工廠未來發(fā)展趨勢(shì)
發(fā)布日期:
2021-09-26

中國制造2025,很多人說很像德國工業(yè)4.0。這很形象,兩者的核心是一致的。其更重要的核心都是智能制造。中國制造業(yè)的可以用30年來劃分,從建國到改革開放是從無到有的過程,在改革開放到2015年是從有到大的過程,而接下來30年則是從大到強(qiáng)的實(shí)現(xiàn)。要推動(dòng)中國制造業(yè)從大到強(qiáng)的轉(zhuǎn)變,信息技術(shù)為其提供了強(qiáng)大的支撐。智能制造,將信息技術(shù)和制造業(yè)高度融合。

中國制造2025與工業(yè)4.0的異同

2013年,專精先進(jìn)制造業(yè)的德國,率先提出了“工業(yè)4.0”計(jì)劃。而制造業(yè)規(guī)模上已經(jīng)成為世界第一的中國也不甘人后,在2015年提出了“中國制造2025”。一時(shí)間,風(fēng)起云涌,沸沸揚(yáng)揚(yáng),整個(gè)工業(yè)界乃至經(jīng)濟(jì)界,直到普通媒體,都在熱議這兩個(gè)名詞。德國提出這一愿景,更主要是為了實(shí)現(xiàn)工廠大規(guī)模的個(gè)性化定制,形成具有精益制造、高科技的智能工廠,并將成本控制在消費(fèi)者可以接受的范圍內(nèi),同時(shí)提高質(zhì)量水平、節(jié)約人工成本。“中國制造2025”的目標(biāo)涵蓋了“工業(yè)4.0”,但涉及的內(nèi)容更加繁多。中國制造和德國制造的起跑線是不一樣的。

德國制造業(yè)是世界上投入更大、更專注、更精尖,更具競爭力的,在全球制造裝備領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)頭羊地位,擁有良好的技術(shù)基礎(chǔ)。而中國制造業(yè)與發(fā)達(dá)國家相比還存在相當(dāng)?shù)牟罹啵诙鄠€(gè)領(lǐng)域都需要提升。而在那些“補(bǔ)課”“追趕”“提升”的額外任務(wù)清單之外,更具新意、更受關(guān)注的,依然是與德國“工業(yè)4.0”相同的目標(biāo)任務(wù)——智能制造。這是各大國搶占新一輪發(fā)展的制高點(diǎn)。

共同的核心目標(biāo)——智能工廠

可見,扒去那些看似遙遠(yuǎn)模糊而高深莫測(cè)的概念,“中國制造2025”與“工業(yè)4.0”的主攻方向都是相同的——推進(jìn)制造過程智能化。據(jù)工業(yè)風(fēng)向標(biāo)了解到智能制造的基本依托,在于信息化與工業(yè)化的深度融合,既物聯(lián)網(wǎng)的全面應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)工業(yè)行業(yè)融合的集中體現(xiàn),也是智能制造的基礎(chǔ)性設(shè)施。優(yōu)質(zhì)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將打通所有生產(chǎn)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)壁壘,無線掌控一切。有了物聯(lián)網(wǎng)做基礎(chǔ),還需要打造出一個(gè)個(gè)的實(shí)施節(jié)點(diǎn)。

這需要緊密圍繞重點(diǎn)制造領(lǐng)域關(guān)鍵環(huán)節(jié),深入研究制造工藝的仿真優(yōu)化、數(shù)字化控制、智能測(cè)量等智能控制核心裝置,加快推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人、人機(jī)智能交互、智能物流管理等技術(shù)裝備的工程應(yīng)用。

而整個(gè)智能制造體系的綜合呈現(xiàn),就是智能工廠——數(shù)字化車間。它是通過信息系統(tǒng)來控制產(chǎn)品的生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)制造、增加生產(chǎn)的靈活性,提升生產(chǎn)效率和精度,同時(shí)大幅度降低成本。更終實(shí)現(xiàn)真正的柔性制造、無人工廠、遠(yuǎn)程協(xié)同生產(chǎn)。就此,“中國制造2025”提出了一個(gè)宏偉的愿景:到2025年,制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域全面實(shí)現(xiàn)智能化,試點(diǎn)示范項(xiàng)目運(yùn)營成本降低50%,產(chǎn)品生產(chǎn)周期縮短50%,不良品率降低50%。

智能工廠不僅是制造,還在于連接,要想實(shí)現(xiàn)成本降低50%、生產(chǎn)周期縮短50%這種看起來不可能的目標(biāo),單一提升制造節(jié)點(diǎn)本身是不可能實(shí)現(xiàn)的。因?yàn)橹悄芄S的核心要義除了先進(jìn),還在于連接。智能工廠意味著人類、機(jī)器和資源能夠?qū)崿F(xiàn)互相通信,生產(chǎn)設(shè)備不再是過去單一而獨(dú)立的個(gè)體,信息在不同的設(shè)備之間“流動(dòng)”,實(shí)現(xiàn)機(jī)器對(duì)話機(jī)器,機(jī)器對(duì)話生產(chǎn)部件,就像社交網(wǎng)絡(luò)中一樣自然。

工業(yè)風(fēng)向標(biāo)認(rèn)為智能設(shè)備“知道”它們?nèi)绾伪恢圃斐鰜淼募?xì)節(jié),也知道它們的用途。智能集成感控系統(tǒng)按照實(shí)現(xiàn)設(shè)定的程序自己完成生產(chǎn)全部過程,減少人在生產(chǎn)中的參與,以此提升產(chǎn)品質(zhì)量,解放人力。

徹底打通企業(yè)從上到下的生產(chǎn)管理信息流,這比早期的數(shù)字化工廠、柔性智能自動(dòng)化工廠,又是一個(gè)大臺(tái)階的飛躍。工業(yè)4.0時(shí)代直接將人、設(shè)備與產(chǎn)品實(shí)時(shí)聯(lián)通,工廠接受消費(fèi)者的訂單直接備料生產(chǎn),省卻了銷售和流通環(huán)節(jié),因此能夠?qū)崿F(xiàn)整體成本降低50%、生產(chǎn)周期縮短50%的目標(biāo)。

基于云平臺(tái)構(gòu)建的制造企業(yè)的大數(shù)據(jù)的意義-數(shù)網(wǎng)星云平臺(tái)

產(chǎn)品營銷:大數(shù)據(jù)分析結(jié)果為制造企業(yè)提供針對(duì)性推銷、定向研發(fā)、智能維保等服務(wù)。

設(shè)備遠(yuǎn)程故障診斷分析:大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)設(shè)備未來可能出現(xiàn)故障的時(shí)間,提供避免風(fēng)險(xiǎn)的解決方案,消除設(shè)備故障停機(jī)給客戶帶來的損失。

客戶體驗(yàn):在移動(dòng)端建立企業(yè)宣傳平臺(tái),以場景化方式讓客戶參與產(chǎn)品的認(rèn)知,增加品牌的傳播效果。

技術(shù)創(chuàng)新:借助平臺(tái)的專家經(jīng)驗(yàn)共享、智能決策庫的建立,提高運(yùn)維領(lǐng)域的裝備管理水平,降低行業(yè)運(yùn)營成本。

節(jié)約效能:通過數(shù)據(jù)集的切分和規(guī)律查找,幫助找到優(yōu)化的數(shù)據(jù)集,實(shí)現(xiàn)人員投入及控制過程的節(jié)能提效。


綜合的提升與附加的好處——綠色制造

最終,我們能將所有工業(yè)相關(guān)的技術(shù)、銷售與產(chǎn)品體驗(yàn)統(tǒng)合起來,建構(gòu)出一個(gè)有感知意識(shí)的新型智能工業(yè)世界。

工業(yè)4.0時(shí)代的智能工廠,機(jī)器設(shè)備具有強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力,它們提供的信息、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)分析能夠使生產(chǎn)變得更精益、更節(jié)能。

現(xiàn)在的許多生產(chǎn)線的能效低于60%,這意味著它們還有相當(dāng)大的提升空間。節(jié)約水電對(duì)現(xiàn)代工廠管理來說也是一個(gè)重要因素,智能工廠能夠幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)環(huán)保目標(biāo)。

進(jìn)一步,更可利用智能物聯(lián)網(wǎng)預(yù)測(cè)部分狀況,通過先進(jìn)分析,及時(shí)精準(zhǔn)生產(chǎn)或調(diào)度現(xiàn)有資源、減少多余成本與浪費(fèi)等等,創(chuàng)建具有適應(yīng)性、資源效率的智能工廠。

以上這樣的架構(gòu)雖然還在摸索,但如果得以從操作智能、運(yùn)營智能和商業(yè)智能三個(gè)層次,把設(shè)備、生產(chǎn)線、工廠、客戶等緊密地連接在一起,更終能進(jìn)一步通過分析各種大數(shù)據(jù),直接生成滿足客戶需求的產(chǎn)品。這將意味著,工業(yè)4.0將是一件非常激動(dòng)人心的實(shí)體經(jīng)濟(jì)形態(tài)大變革。


方興未艾的未來

工業(yè)4.0的關(guān)鍵自然是智能工廠。當(dāng)然,這當(dāng)中的難點(diǎn)非常之多,需要大量的跨專業(yè)的技術(shù)整合。將來的人才也需要更高的要求。

在更早的發(fā)起者德國,聯(lián)邦教育及研究部和聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)及科技部預(yù)計(jì)將投資達(dá)2億歐元,用來提升制造業(yè)智能化。德國機(jī)械及制造商協(xié)會(huì)、德國電氣電子及信息技術(shù)協(xié)會(huì)設(shè)立了“工業(yè)4.0平臺(tái)”,發(fā)布了標(biāo)準(zhǔn)化路線圖。博世、西門子等著名大企業(yè)積極投入其中。

在美國,以智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為代表領(lǐng)導(dǎo)聯(lián)盟的組織,也發(fā)起積極推進(jìn)智能化制造業(yè)的未來。目標(biāo)是促進(jìn)智能化先進(jìn)制造,帶來制造業(yè)向美國回歸。

而在中國,對(duì)于許多剛完成了自動(dòng)化的制造業(yè)企業(yè)而言,智能制造似乎還只是一個(gè)遙遠(yuǎn)的愿景。但需要指出的是,已有部分自動(dòng)化程度較高的工程以及標(biāo)桿性的海爾互聯(lián)網(wǎng)工廠嶄露頭角對(duì)實(shí)現(xiàn)“中國制造2025”的目標(biāo)來說,這將是一個(gè)很好的開始。


聲明:部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如侵權(quán)請(qǐng)后臺(tái)留言聯(lián)系刪除。