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技術(shù)進(jìn)步不斷推動(dòng)制造業(yè)從機(jī)械化走向自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)集成制造及未來(lái)制造——這是智能制造眾多從業(yè)者和研究者的共識(shí)。
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(lái)制造。同時(shí)，制造業(yè)本身所產(chǎn)生的未來(lái)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(zhǎng)、教授喬非在國(guó)家智能制造新年論壇上，對(duì)智能制造的相關(guān)發(fā)展趨勢(shì)、各國(guó)制造業(yè)應(yīng)聲而變的政策情況及工業(yè)大數(shù)據(jù)對(duì)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(lái)，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(cè)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(kāi)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(dòng)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(guò)程貫穿于整個(gè)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(gè)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(guò)程智能化、云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用等系統(tǒng)研究;動(dòng)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(chǎng)觀眾描繪了一幅未來(lái)制造場(chǎng)景：“未來(lái)制造必定是網(wǎng)絡(luò)化和智能化。縱向發(fā)展則表現(xiàn)為工廠內(nèi)部信息高度自動(dòng)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(guó)際制造業(yè)發(fā)生變革
喬非指出，德國(guó)、日本、英國(guó)、美國(guó)的制造業(yè)發(fā)展都頗有特點(diǎn)。尤其是德國(guó)提出的“工業(yè)4.0”的概念及模式，常被制造業(yè)各類(lèi)人士掛在嘴邊。
作為全球制造裝備的“領(lǐng)頭羊”，德國(guó)制造業(yè)擁有強(qiáng)大的設(shè)備和車(chē)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(dòng)化工程方面也有很專(zhuān)業(yè)的技術(shù)。
所謂的“工業(yè)4.0”是2013年由德國(guó)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(guó)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(gè)美國(guó)制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，首批包括15個(gè)制造業(yè)創(chuàng)新研究所。
據(jù)喬非介紹，美國(guó)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(duì)制造業(yè)產(chǎn)生重要的影響。
“美國(guó)公司合作關(guān)系對(duì)于美國(guó)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(duì)科技研發(fā)的影響。而美國(guó)鼓勵(lì)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(gè)層次的學(xué)生、工人提供獨(dú)特的機(jī)會(huì)。”喬非評(píng)點(diǎn)道。
比德國(guó)和美國(guó)更早提出制造業(yè)戰(zhàn)略的是英國(guó)。自2008年，英國(guó)政府就推出“高價(jià)值制造”戰(zhàn)略，希望鼓勵(lì)英國(guó)企業(yè)在本土生產(chǎn)更多世界級(jí)的高附加值產(chǎn)品，以加大制造業(yè)在促進(jìn)英國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)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(guó)制造業(yè)的財(cái)富很多是從制造活動(dòng)之外產(chǎn)生的。英國(guó)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(guó)的重振制造業(yè)之路并不是對(duì)工業(yè)化進(jìn)程的簡(jiǎn)單重讀，而是對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)的升級(jí)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(tái)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(duì)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(chē);對(duì)跨行業(yè)發(fā)展的制造巨頭，通過(guò)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(chǎng)的結(jié)合，出臺(tái)了多項(xiàng)指導(dǎo)政策。
與這些國(guó)家制定的制造業(yè)策略相呼應(yīng)的是，我國(guó)政府正在制定“制造2025”相關(guān)戰(zhàn)略。雖然國(guó)家整體戰(zhàn)略布局尚未正式出臺(tái)，但就在1月26日，東莞市政府宣布了2015年一號(hào)文《關(guān)于實(shí)施“東莞制造2025戰(zhàn)略”的意見(jiàn)》，表明了東莞將制造推向更高層次的決心。
喬非認(rèn)為，我國(guó)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(dòng)轉(zhuǎn)向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng);從低成本競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)為質(zhì)量效益競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì);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(dòng)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(wú)線射頻識(shí)別(rfid)、條形碼、工業(yè)自動(dòng)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(lèi)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(lái)，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(lái)制造的產(chǎn)品，不只有功能，還要有通過(guò)處理數(shù)據(jù)得來(lái)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(guò)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(yíng)過(guò)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(yíng)銷(xiāo)及服務(wù)等環(huán)節(jié)的智能決策水平和經(jīng)營(yíng)效率，突出大數(shù)據(jù)技術(shù)自主應(yīng)用，對(duì)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(wèn)題，則應(yīng)該重點(diǎn)建設(shè)第三方平臺(tái)，面向中小制造企業(yè)提供精準(zhǔn)營(yíng)銷(xiāo)、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(zhuān)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(tái)，促進(jìn)信息共享和數(shù)據(jù)開(kāi)放，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品、市場(chǎng)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)監(jiān)控、預(yù)測(cè)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(tái)建設(shè)，服務(wù)行業(yè)指導(dǎo)和科學(xué)決策。”
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