机器人集成系统

智能制造的三个支点

时间:2019-08-14 07:16:00点击量:195 作者:杨超月

国家信息化专家咨询委员会常务副主任周宏仁在《论智能制造》系列中的“论智能制造的三个阶段”中,谈到了对三个阶段的基本认识。而如何实施智能制造,则需要考虑智能制造的三个支点:产品、装备和过程。

第一个需要考虑的是推动智能制造的目标是什么。显然,企业追求的是产品,而不是要把企业搞的有多时髦。企业销售产品的时候,不是要宣传企业的生产线有多漂亮、多现代,而一定要说明这个产品的价值何在。产品是企业面向社会的表现。智能制造的目标是产品,而不是智能制造本身。

因此,产品的智能化是企业必须考虑的首要问题之一。智能制造如果不能生产出智能的产品,智能制造就失去了时代的意义。而且,企业的产品如果不是智能化的,产品和企业今后被淘汰的可能性就很大。

第二个支点是装备,生产过程(包括研发、设计)中的每一个关键环节上的装备,一定要智能化。如果这个智能化实现不了,劳动生产力和劳动效率就不可能得到很大提高,企业可能就没有竞争力。不是数字化、网络化和智能化的生产装备,就不是这个时代的先进制造装备。而且,如果设备没有智能化,也可能无法生产出企业想要生产的智能化产品。

第三个支点是企业生产过程的智能化问题。装备智能化解决的是生产过程中“点”的智能化问题;企业只有实现生产全过程的智能化,才能实现企业全局的智能化,才能够实现智能化效益的最大化。

智能制造是第一支点

一个机床生产厂,生产装备和过程如果都是智能化的,而它生产出来的机床却是一般的机床,没有智能化的要素,那么这个机床厂的前途就非常堪忧。因为,他自己都不会去购买这样不够智能化的机床。

因此,任何一个企业在考虑其智能制造如何发展的时候,首先应该想到的是自己的产品怎么实现智能化。即使生产过程没有部分或全部实现智能化,能够把智能的产品做出来,那么企业还是应该首先考虑产品的智能化问题。

产品智能化是当今计算技术发展的一个新的重大趋势。计算技术发明的初衷是为了科学计算。而后,发展为支持人类各种业务活动的信息处理和传播,即业务计算。上世纪90年代以后,随着互联网的发展,QQ、微信、Facebook等开始崛起,计算技术渗入了人们的社会生活,大大地推动了社会计算的发展。现在,计算技术开始向各种产品领域渗透,提升产品的智能化水平,因此,计算技术应用的下一个热点,是产品计算。

智能装备是最大难点

装备是智能制造最大的难点。

生产装备一般都比较复杂,而且批量可能不大,所采用的工业软件也往往非常复杂。这使得生产成本很高,市场很小,因此愿意或有实力从事智能装备制造的企业并不多。而且,由于装备的开发周期长,导致企业经营的风险很大。另外,装备制造的难点很大程度上是在软装备上面,没有软装备,就不可能有“数字化、网络化、智能化”。抽去软件,信息化的一切成果都不复存在。工业软件首先是一个工业产品,而且往往是高端工业产品。这是中国制造2025主要的难点,而工业界对这一点的认识,还很不充分。

过程智能化

发达国家的制造业在生产装备智能化这一点上,已经非常领先。尤其是日本和德国,已经基本上垄断了全球重大制造业生产装备的市场。而智能制造的下一步的发展,就是要实现过程的智能化,完成从装备这个“点”向过程这条“线”的发展。

过程智能化最典型的代表,正是工业4.0工业互联网的奋斗目标。工业4.0提出,企业的信息系统要走向一体化,包括纵向一体化和横向一体化。纵向一体化就是《三论智能制造》的系列之一中提到的企业的内部网,而横向一体化正是企业的外部网。现在,要把内部网和外部网完全整合在一起,将数据完全打通。

周宏仁:智能制造的三个支点

内部网和外部网的一体化

过程智能化的实现

工业4.0或者工业互联网的目标,不仅要把内部网、外部网连起来,而且要变成一个智能物理系统。二者都可以通过一个“5C(五层)”结构来表述。

最下面一层是智慧的连接层,第二层是数据转换成信息,第三层是企业的云计算数据中心。在这里,需要把第二层处理所得的有效数据,与企业计算机系统中相对应的期望值做对比分析。第四层是认知层,根据对比差异,找到问题之所在及解决问题的方法。因此,这一层实际上是一个决策层。第五层是配置层,可以按照决策要求,通过计算机网络,对人、对物、对计算机进行重新配置或更改。