在《中国制造2025》战略规划中,智能制造被明确确立为主攻方向。在我国迈向智能制造的征程中,当前亟待完成的任务包括工业2.0的补课、工业3.0的普及以及工业4.0的示范推广。此外,我们还需着力解决协同创新方面的不足,充分发挥市场机制的作用,培育一批具备创新设计及验证能力的平台机构,打造一批综合服务实力强劲的高科技企业,全力为各类企业提供高效优质的研发服务支持。
海尔的互联工厂以及哈工大机器人集团的智慧工厂等业内知名的智能制造企业典范,无不预示着智能制造新时代即将到来的现实。
在深入推进智能制造的道路上,中国拥有独特的路径。工业3.0尚未广泛普及,因此在发展智能制造的过程中,我们应根据实际情况,分阶段解决各种突出矛盾和问题。在近期举办的“海峡两岸工业发展与合作论坛”上,工业和信息化部副部长辛国斌发表了上述观点。
在我国向智能制造转型的进程中,各个阶段所面临的矛盾和问题各具特色。对此,中航工业信息技术中心首席顾问宁振波提出,我国当前迫切需要完成的任务包括工业2.0的补课、工业3.0的普及以及工业4.0的示范推广。然而,实现这一目标的前提是必须做好工业诊断分类,明确制造业中哪些环节需要进行2.0补课,哪些环节需要进行3.0普及,哪些环节需要进行4.0示范推广。
参照德国工业4.0的标准,工业1.0至4.0的主要特点依次为机械化、电气化、自动化和智能化。中国工程院院士、西安交通大学教授卢秉恒形象地将之比作“如果基础不够牢固,却强行将信息化元素添加进去,那么就如同给老虎添翼,但翅膀却未能真正落在老虎身上”。
卢秉恒强调指出,中国制造在工业2.0和3.0领域存在诸多有待弥补的空白和不足,例如汽车飞机发动机和集成电路芯片、机器人产业化及其关键核心技术等方面。
实际上,我国正在努力地填补工业2.0和3.0的空白。卢秉恒在接受采访时透露,在我国实施的16项重大科技专项中,包含了一项针对高档数控机床的项目,这无疑是对工业3.0的有力补充。目前,该项目已取得初步成果。例如,五轴联动的数控机床和数控系统已由过去的无法实现重大突破转变为如今的实际应用,并开始步入产业化轨道;支撑500吨重的数控卧式加工中心,已经能够为飞机结构件提供整体生产工艺;大型冲压生产线有效满足了国内市场需求,并在国际市场的占有率达到30%-40%;美国福特汽车公司也开始引进此类设备;部分精密卧式加工中心甚至能够与国外同类产品展开竞争。
“智能制造并非单纯的新技术或新型装备,它更是制造方式和商业模式的创新,是生产方式的深刻变革。”中国电子信息产业发展研究院特别顾问李东如是说。这种变革以智能工厂作为承载主体,以数据流为基础,以互联网为支撑。
宁振波则认为,智能制造是在网络化和数字化的基础之上,融入人工智能和机器人技术,从而构建出人、机器、物品之间深度融合的系统。他进一步解释道,“这绝非易事。”例如,在复杂的制造业环境下,锻造、铸造、电镀、焊接、装备等一系列生产流程中,每种材料的形态都可能随时发生变化,而这种状态的变化若不能得到准确把握,便会直接影响到产品的品质。