当前,我国智能制造领域的发展任务主要围绕两个方向展开:一是单个环节的智能化改造,例如数控机床、机器人以及3D打印等高端制造设备的升级;另一个则涉及到多个环节协同作业下的全面智能化。然而,我们必须认识到,目前我国智能制造发展中仍然面临着一些棘手的问题亟需解决,具体如下:
首先,智能制造标准化规范体系尚未得以完善。这种问题主要表现在两个方面。其一,我国智能制造的顶层参考框架尚显不足。尽管我国已经开始着手制定相关的智能制造标准,但至今还未建立起一套完整的智能制造顶层参考框架,使得智能制造各层次之间的逻辑递进关系显得模糊不清。值得注意的是,德国电气电子行业协会已经发布了工业4.0的参考架构,并对工业4.0的各个组成部分进行了详细的定义,为企业开发未来智能产品和业务模式提供了坚实的基础。此外,由ATT、思科、通用、IBM、英特尔等知名企业主导的美国工业互联网联盟正在从物理系统、传感器与执行器、设备管理、数据管理、分析服务、应用与集成、商业系统等七个方面逐步构建工业互联网参考框架。而反观我国,这方面的工作还有待加强。其二,智能制造关键技术标准尚未达到统一。与智能制造密切相关的物联网、智能装备及机器人、大数据、云计算、软件等关键技术的具体发展路径尚不明晰,相应的标准规范也尚未统一,这就导致了不同厂商的产品之间存在兼容性问题,集成难度加大。
其次,工业互联网架构体系的建设迫在眉睫。工业互联网作为实现设备、产品、人员等互联互通的重要途径,实质上是一种网络的网络。
工业互联网内含的各种异构网络不仅涵盖了具备不同通信距离和通信协议的无线通信网络(如RFID、蓝牙、Zigbee、WiFi、蜂窝网等),还包括基于TCP/IP协议的互联网及其专用协议局域网等有线网络。这些异构网络在网络架构、参考框架、数据结构、应答机制、寻址方式等通信协议内容方面存在显著差异。若无法妥善解决异构网络 间的融合问题,那么工业大数据的交互、存储和挖掘等都会受到严重制约,进而影响到产品全生命周期的增值服务质量。因此,我们急需明确异构网络间网关的转接机制,并构建出一个能够融合各类异构网络的、统一的工业互联网架构体系。
最后,传统行业管理模式与“互联网+制造业”新模式之间的不适应问题。工业化时代的体制机制及管理模式与“互联网+制造业”新模式之间存在明显的不适应现象,主要体现在以下三个方面:
首先,传统生产关系与新兴生产关系之间的不适应。随着新生事物的不断涌现,原有规则必然会遭受冲击。然而,我国对于“互联网+制造业”创新发展趋势的应对措施尚显不足,缺乏长远的战略思考和行之有效的管理模式。现行的制造业政策仍然沿用旧有的工业化思维,可能会在监管尺度、行政审批等方面对“互联网+制造业”的发展构成阻碍。
其次,产业加速跨界融合与条块分割的行业管理体制之间的不适应。“互联网+制造业”并非仅限于工信部的职责范围,它更需要政府各部门的紧密协作和统筹规划。然而,目前政府信息化推进部门在整个政府系统中仍处于技术与工具层面的从属地位,缺乏跨部门、跨行业、统领全局的能力,这无疑会导致相关部门间信息孤岛的出现,从而难以适应“互联网+制造业”所引发的产业大变革趋势。