文/图 羊城晚报记者 李钢
智能制造的真正内涵是什么?近日,珠江科学大讲堂第51讲在广东科学中心举行。广东省智能制造研究所研究员陈宇博士(见上图)详细阐述了未来制造业的发展趋势。
人与技术的合作协作日益紧密
说起工业4.0,那么工业1.0、2.0和3.0又是什么?
据陈宇介绍,蒸汽机发明,用于工业制造,工业进入1.0时代。后来,福特发明了大规模流水线,这个被认为是进入工业2.0的标志。
上世纪70年代,计算机用于生产线,实现自动化生产,真正实现了整个生产线的大规模生产,也产生了很多现代技术,比如丰田的精益生产等,可以说是工业步入了3.0时代。
现在,工业发展又到了产业升级的重要关口,世界上称之为第四次工业革命,普遍认为是智能化、信息和物理系统融合,可以实现大规模的定制化生产。今天的互联网已经发展成物质、能量和信息互相交融的全新生态圈,所以说“工业4.0”是真正的社会变革,社会分工正在走向大规模全社会协同,电子商务推动产业融合变迁,信息技术推动设计、生产、销售等售后的全流程透明,在线消费推动产品零距离直面消费者。
陈宇介绍说,德国8年前最早提出工业4.0概念,同时出台了与之配套相关的工作4.0体系。工业4.0的核心是人,工作中的员工能直观地与机器通信,改进流程并与机器人“携手”工作。与以往相比,人与技术的合作更紧密。
新时代制造业价值链发生变化
陈宇说,在互联网时代之前,制造业最典型的生态是供应商供应原料给生产商,生产商生产出产品供给代理商,从代理商到分销商、再到零售商,产品最后送达消费者手中,这是典型的B2C模式——这种传统的价值链会导致信息不对称、中间环节过多、链条长、产业效率低、用户主动参与成本高等问题。
到了互联网时代,整个价值链发生了很大变化:当数据产生是全方位、实时、海量的时候,制造企业依靠信息化技术,通过网状、并发、实时的协同,这会导致渠道扁平化,整个社会信息交互产生大量的数据,而有了大量的数据就需要运营数据化,同时,这种扁平的状态对协作有大批量需求,就会产生云平台。所以,互联网时代制造工业形成的这个价值链叫全过程价值链,数据的产生是全方位、实时、海量的。
新一代信息技术成为变革驱动
陈宇进一步解释说,智能制造是依托于传感器、工业软件、网络通信系统、新型人机交互方式,实现人、设备、产品等制造要素和资源的相互识别、实时联通、有效交流,促进制造业的研发、生产、管理、服务与互联网紧密结合,推动生产方式的定制化、柔性化、绿色化、网络化,从而不断充实、提升、再造制造业竞争能力。
智能制造强调的要点是信息化智能网。从大的方面来看,智能制造包括产品的智能化、装备的智能化、生产的智能化、管理的智能化和服务的智能化。
新一代信息技术是推动“工业4.0”产生的根本原因。
因为新一代信息技术发展,导致了市场的互联互通,产生了很多个性化的需求,而这个技术上在互联网上取得一些突破,这两个一结合,自然而然会产生产业变革的需求,这个变革的需求就会推动企业变革的发生,企业变革就会带动人员的调整、素质的提升、流程再造以及管理方式的变化,新一代信息技术是当前这个时代变革的主要技术驱动。
三元网络促制造业变成服务业
陈宇说,智能化工厂的特征有很多,比如工业技术、信息技术和运营深度融合,虚拟企业构成产生社交化的制造平台,人、机、物的三元网络促使制造业变成服务业。
比如说家里搞装修,经常需要定制衣柜、橱柜。以前是师傅上门丈量,然后工厂做出来送到顾客家;现在则是家具定制的方式,顾客在门店选择喜欢的基本款式,设计师根据顾客喜好做出一定的配置和调整,工厂根据订单生产,不同生产线上生产出的家具的不同部分,组合后打包发到顾客家里组装……这就是典型的智能化生产的模式。
工厂车间层面发生的改变中,最关键的就是把信息化落实到了生产线。以前,生产线是没有信息化的,而到了智能制造年代,信息化电脑直接配置在生产线旁边,通过信息化的手段对生产状况、生产统计、质量管控等统一进行操控,另外,智能传感技术、智能装备技术、信息化技术、机器人技术等也都在生产线、装配线上有综合性的应用。
工业互联网与产业互联网融合
“让我们畅想一下将来的制造业会怎么发展。”陈宇说。
他认为,未来的制造业,工业互联网会跟产业互联网呈现深入融合,在互联网、云计算、大数据、人工智能、机器人的推动下,最终实现工业互联网跟产业互联网真正的信息互融、万物互联,在信息的世界和现实的世界加深融合。
而在实现智能化转型之后,制造业会融入成为全社会数字经济和信息社会的一个部分,并且是紧密结合的非常有机的一个部分。数字经济和社会的到来,将会产生全面连接、共享经济、应用APP化、资源配置云化、数据驱动的智能、数据驱动的创新等新模式,这些是可以预见到的,也是学界一直在探索的。
小贴士
中国版第四次工业革命
中国版工业4.0之路前景如何?陈宇说,“工业4.0”是德国提出来的,由于说法比较通俗,易为接受,也常宣于人口。
“工业4.0”在2013年上升为德国的国家战略,德国“工业4.0”提出后在全球反应非常热烈,大家都希望成为第四次工业革命的主角,各国都有自己的优势和路径。
美国版第四次工业革命叫“工业互联网”,沿袭第三次工业革命的成果,将信息技术融入工业,以信息产业为主张,比如工业互联网联盟GE、IBM、思科、英特尔共同组成工业互联网。
英国推出英国制造2050战略,提出服务+再制造。
日本一直在推机器人计划,侧重于人工智能,日本企业重视KnowHow以及人的作用。
中国的第四次工业革命以两化融合(信息化和工业化)为主张,以“互联网+”为工具,发挥自己的优势,总体思路是坚持走中国特色新兴工业化道路,主题是促进制造业创新发展,中心是提质增效,主线是加快新一代信息技术与制造业融合,主攻方向是推进智能制造,目标是满足经济社会发展和国防建设对重大技术装备需求。
(李钢)