智能工廠的路徑

　　當(dāng)人工智能、機器人和數(shù)字制造技術(shù)相結(jié)合，制造業(yè)的競爭格將會徹底改變，“世界工廠”的地位正在遭遇挑戰(zhàn)。
    或許在不久的將來，工廠生產(chǎn)線可以按照工人希望的時間開工，生產(chǎn)車間里也無需技術(shù)員操作，機器人知道自己下一步該做什么。如今，智能工廠這種先進的制造模式正在重塑制造業(yè)新格。
    不過，機械科學(xué)研究總院原副院長屈賢明對記者表示，雖然國內(nèi)已有不少企業(yè)試點示范初級智能工廠，但總體上我國智能工廠仍處在探索階段。
    “在我國，發(fā)展智能制造、智能工廠不要跟在別國后面爬行?！鼻t明說，“要走并行發(fā)展之路?！?BR>    一場制造業(yè)的
    智能工廠是工業(yè)4.0的核心概念，它是一個基于計算機科技，同時擁有高度協(xié)同性的生產(chǎn)系統(tǒng)，包括實時監(jiān)控系統(tǒng)、自動化流程管理、環(huán)境監(jiān)測和環(huán)境管理等系統(tǒng)。
    以物流智能化配送為例，沈陽新松機器人自動化股份有限公司高端裝備事業(yè)總經(jīng)理劉長勇向記者描述稱，在智能工廠的數(shù)字化物流車間，可以自動實時收集現(xiàn)場的質(zhì)量、物料信息，并自動記錄作業(yè)人員與作業(yè)時間等作業(yè)信息，實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場實時監(jiān)控，達到透明化管理。
    由于智能工廠中的機器全由軟件來控制，工人只需操作計算機就能完成生產(chǎn)，也大大解放了工人的勞動力。
    深圳雷柏就是3C（電腦、通訊、消費性電子）行業(yè)“第一個吃螃蟹”、實施機器換人的企業(yè)，如今，該企業(yè)工人數(shù)量已經(jīng)從2011年的3200人壓縮到目前的800多人；而一家生產(chǎn)中高檔數(shù)控加工設(shè)備的企業(yè)寧夏小巨人，在經(jīng)歷“數(shù)控單機―制造單元―解決方案”的演變后，也從為用戶提供產(chǎn)品為中心發(fā)展成為提供數(shù)字化制造解決方案的整體方案商。

　　在屈賢明看來，智能工廠如今呈現(xiàn)出特征：具有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和動力學(xué)的三維模擬與仿真優(yōu)化，實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計手段與設(shè)計過程的數(shù)字化智能化；具有能參與網(wǎng)絡(luò)集成和網(wǎng)絡(luò)協(xié)同能力的智能生產(chǎn)線；具有即插即用的軟件集成平臺，可對生產(chǎn)線或整個工廠的運行進行模擬仿真；具有工藝數(shù)據(jù)庫和知識庫，能逐步積累專家經(jīng)驗和知識，實現(xiàn)工藝參數(shù)和作業(yè)任務(wù)的多目標(biāo)優(yōu)化；制造信息全過程以及產(chǎn)品質(zhì)量可追溯；實現(xiàn)產(chǎn)品生命周期管理（PLM）、制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng)（MES）、企業(yè)資源計劃（ERP）的系統(tǒng)制造和綜合管控。

　　發(fā)展應(yīng)循序漸進

　　當(dāng)人工智能、機器人和數(shù)字制造技術(shù)相結(jié)合，制造業(yè)的競爭格將會徹底改變，“世界工廠”的地位正在遭遇挑戰(zhàn)。

　　寧夏巨能機器人有限公司董事長孫文靖表示，裝備的數(shù)控化率還只有30%，數(shù)字化、自動化、智能化都還在孕育中，如果的制造業(yè)不能盡快升級，不久的將來，將無法與發(fā)達競爭。

　　不久前，工信發(fā)布《原材料工業(yè)兩化深度融合2015至2018年推進計劃》，提出到2018年底，培育打造15~20家標(biāo)桿智能工廠，關(guān)鍵崗位機器人推廣5000個。

　　不過，屈賢明認(rèn)為，發(fā)展智能工廠不能一蹴而就，而是要循序漸進。與此同時，智能工廠也不能理解為只是現(xiàn)成的硬件集成，或者只是建條數(shù)字化、智能化生產(chǎn)線，加蓋一個廠房以及買點高端設(shè)備、搞點信息化，而是要做好頂層設(shè)計和總體架構(gòu)設(shè)計，不能盲目炒作、跟風(fēng)。
     為此，屈賢明提出適合國情的智能工廠發(fā)展路徑。
    第一階段到2020年，主要是打好基礎(chǔ)，即制定智能工廠標(biāo)準(zhǔn)、突破核心基礎(chǔ)件并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、實現(xiàn)關(guān)鍵制造裝備和生產(chǎn)線的數(shù)字化和智能化，做好智能工廠初級階段即以智能制造裝備為基礎(chǔ)的數(shù)字化工廠的試點示范，培育專業(yè)的從事提供智能工廠集成的公司，培養(yǎng)人才隊伍。
    第二階段到2025年，在重點行業(yè)、重點企業(yè)推廣初級階段的數(shù)字化工廠，并爭取建成幾家真正意義上的智能工廠。
    第三階段到2030年，智能工廠在重點大型企業(yè)及“專、精、特”企業(yè)推廣。
    當(dāng)下主要任務(wù)
    在孫文靖看來，單純的設(shè)備性能提升對生產(chǎn)效率的貢獻是有限的，只有制造模式和管理模式的改變，才能讓生產(chǎn)力得到飛躍式的提高。而智能工廠并非高深莫測、遙不可及，也看得見、摸得著。
    對此，屈賢明表示，在當(dāng)前階段，國內(nèi)主要任務(wù)是建立跨領(lǐng)域、跨行業(yè)、跨門的智能工廠綜合標(biāo)準(zhǔn)化體系，制定一批當(dāng)前急需的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，保證各廠家設(shè)備的通用性。
    例如，智能裝備硬件數(shù)據(jù)接口統(tǒng)一，以實現(xiàn)設(shè)備與管理系統(tǒng)之間的雙向通訊；智能裝備信息接口統(tǒng)一，各廠家和控制系統(tǒng)供應(yīng)商就能夠統(tǒng)一使用固定的數(shù)據(jù)格式，管理系統(tǒng)即可采集和處理相關(guān)數(shù)據(jù)。
    為保證智能工廠的“咽喉”不卡在別人手中，避免智能制造裝備重蹈“空殼化”的覆轍。屈賢明稱，當(dāng)前還要在傳感器、在線測量儀表、智能控制裝置、工業(yè)機器人、伺服傳動和精密傳動裝置、工業(yè)軟件等核心基礎(chǔ)件方面實現(xiàn)突破，并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
    不僅如此，還要實現(xiàn)制造裝備和物流裝備的數(shù)字化和自動化，并逐漸實現(xiàn)智能化。同時注重搭建通用型軟件平臺，企業(yè)結(jié)合實際進行二次?！叭缓缶涂梢詫χ悄芄S的各個系統(tǒng)進行深入，將生產(chǎn)數(shù)據(jù)與智能化軟件、硬件有機地結(jié)合在一起。”屈賢明說。
    在此基礎(chǔ)之上，我國就可以進行不同類型智能工廠的模型和試點示范。屈賢明建議，近三年可選擇30家企業(yè)進行智能工廠初級階段―數(shù)字化工廠的試點示范。

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