下一代互聯(lián)網(wǎng)、信息物理融合系統(tǒng)(cps)與大數(shù)據(jù)等眾所周知的熱詞以及與之相關(guān)的技術(shù)都在影響著未來制造。同時(shí),制造業(yè)本身所產(chǎn)生的未來需求也被時(shí)間、質(zhì)量、成本、效率等關(guān)鍵詞包圍。
1月29日,同濟(jì)大學(xué)電子信息與工程學(xué)院副院長、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(yīng)聲而變的政策情況及工業(yè)大數(shù)據(jù)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(tǒng)(gps)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)、m2m通信、嵌入式控制將滿足制造業(yè)的發(fā)展需求。
近年來,各種新興先進(jìn)制造相關(guān)概念也層出不窮,如可重構(gòu)制、分布式制造、網(wǎng)絡(luò)制造、泛在制造、智慧制造、預(yù)測制造、云制造、綠色制造等。
喬非認(rèn)為,雖然各大先進(jìn)制造的概念表述在內(nèi)涵上有些許差別,但是拋開概念,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),移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有自適應(yīng)、控制功能的物理設(shè)備走向網(wǎng)絡(luò)化等特點(diǎn)。產(chǎn)品生命周期過程貫穿于整個產(chǎn)業(yè)鏈中,需要綜合協(xié)同,整合所有進(jìn)行適應(yīng)性制造的數(shù)據(jù)資源,實(shí)現(xiàn)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(tǒng)復(fù)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方向發(fā)展:制造業(yè)裝備、系統(tǒng)和服務(wù)。研究涵蓋了工業(yè)機(jī)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(shù)據(jù)應(yīng)用、制造過程智能化、云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用等系統(tǒng)研究;動態(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。
喬非向在場觀眾描繪了一幅未來制造場景:未來制造必定是網(wǎng)絡(luò)化和智能化??v向發(fā)展則表現(xiàn)為工廠內(nèi)部信息高度自動化、集成化,橫向則趨向于制造服務(wù)外包和全球供應(yīng)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(qiáng)大的設(shè)備和車間制造工業(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(tǒng)和自動化工程方面也有很專業(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(jì)技術(shù)部推出的工業(yè)4.0項(xiàng)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,打造一個美國制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò),首批包括15個制造業(yè)創(chuàng)新研究所。
據(jù)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(xùn)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(xùn)機(jī)構(gòu)合作辦學(xué)的人才培養(yǎng)方式,為教育和培訓(xùn)各個層次的學(xué)生、工人提供獨(dú)特的機(jī)會。喬非評點(diǎn)道。
比德國和美國更早提出制造業(yè)戰(zhàn)略的是英國。自2008年,英國政府就推出高價(jià)值制造戰(zhàn)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(jì)增長中的作用。
喬非認(rèn)為,制造業(yè)和服務(wù)業(yè)的融合,使英國制造業(yè)的財(cái)富很多是從制造活動之外產(chǎn)生的。英國將更多精力從傳統(tǒng)制造轉(zhuǎn)移到了技術(shù)和設(shè)計(jì)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)程的簡單重讀,而是對傳統(tǒng)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(bǔ)和促進(jìn)。
日本制造也提出了產(chǎn)業(yè)振興戰(zhàn)略。安倍政府上臺后,提出了安倍經(jīng)濟(jì)學(xué)戰(zhàn)略,其三項(xiàng)主要內(nèi)容除金融量化寬松和財(cái)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(bǔ)貼力度,并將事業(yè)拓展至更先進(jìn)的氫燃料車;對跨行業(yè)發(fā)展的制造巨頭,通過企業(yè)內(nèi)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(xiǎn)能力更強(qiáng);重視制造業(yè)與市場的結(jié)合,出臺了多項(xiàng)指導(dǎo)政策。
與這些國家制定的制造業(yè)策略相呼應(yīng)的是,我國政府正在制定制造2025相關(guān)戰(zhàn)略。雖然國家整體戰(zhàn)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(zhàn)略的意見》,表明了東莞將制造推向更高層次的決心。
喬非認(rèn)為,我國的制造業(yè)發(fā)展應(yīng)以數(shù)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(xiàn)四大轉(zhuǎn)變:從要素驅(qū)動轉(zhuǎn)向創(chuàng)新驅(qū)動;從低成本競爭優(yōu)勢轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向綠色制造;從生產(chǎn)型制造轉(zhuǎn)向服務(wù)型制造。
工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動制造業(yè)發(fā)展
工業(yè)大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生以新興技術(shù)的發(fā)展為背景,工業(yè)傳感器、無線射頻識別(rfid)、條形碼、工業(yè)自動控制系統(tǒng)、企業(yè)資源計(jì)劃(erp)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(cad)等技術(shù)更是日益豐富著工業(yè)數(shù)據(jù)量。而工業(yè)企業(yè)中生產(chǎn)線高速運(yùn)轉(zhuǎn),由機(jī)器所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)大于計(jì)算機(jī)和人工產(chǎn)生的數(shù)據(jù),而且數(shù)據(jù)類型多是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。
喬非提出,隨著互聯(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,工業(yè)大數(shù)據(jù)集成應(yīng)用將成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的核心。
未來制造的產(chǎn)品,不只有功能,還要有通過處理數(shù)據(jù)得來的價(jià)值。大數(shù)據(jù)本身不重要,信息量和創(chuàng)造價(jià)值的過程才是真正重要的。喬非強(qiáng)調(diào)。
以工業(yè)數(shù)據(jù)的采集與解析、工業(yè)大數(shù)據(jù)的分析和可視化、工業(yè)大數(shù)據(jù)的安全管理為代表的三大工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)可以促成工業(yè)大數(shù)據(jù)的集成應(yīng)用模式。
喬非認(rèn)為,骨干企業(yè)在利用工業(yè)大數(shù)據(jù)時(shí),應(yīng)著力建設(shè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng),在工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù),提升生產(chǎn)制造、供應(yīng)鏈管理、產(chǎn)品營銷及服務(wù)等環(huán)節(jié)的智能決策水平和經(jīng)營效率,突出大數(shù)據(jù)技術(shù)自主應(yīng)用,對骨干企業(yè)內(nèi)外部數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
而要解決中小企業(yè)的問題,則應(yīng)該重點(diǎn)建設(shè)第三方平臺,面向中小制造企業(yè)提供精準(zhǔn)營銷、互聯(lián)網(wǎng)金融等生產(chǎn)性服務(wù),突出大數(shù)據(jù)的第三方專業(yè)化商業(yè)服務(wù),為中小企業(yè)提供工業(yè)大數(shù)據(jù)云服務(wù)。
喬非建議:還要形成行業(yè)大數(shù)據(jù)平臺,促進(jìn)信息共享和數(shù)據(jù)開放,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品、市場和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的動態(tài)監(jiān)控、預(yù)測預(yù)警,提高行業(yè)管理、決策與服務(wù)水平。政府也應(yīng)參與行業(yè)大數(shù)據(jù)云平臺建設(shè),服務(wù)行業(yè)指導(dǎo)和科學(xué)決策。
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