國家信息化專家咨詢委員會常務副主任周宏仁在《論智能制造》系列中的“論智能制造的三個階段”中崔三,談到了對三個階段的基本認識茫失。而如何實施智能制造午四,則需要考慮智能制造的三個支點:產(chǎn)品叛冠、裝備和過程。
第一個需要考慮的是推動智能制造的目標是什么。顯然把奢,企業(yè)追求的是產(chǎn)品薇痛,而不是要把企業(yè)搞的有多時髦。企業(yè)銷售產(chǎn)品的時候什湘,不是要宣傳企業(yè)的生產(chǎn)線有多漂亮长赞、多現(xiàn)代,而一定要說明這個產(chǎn)品的價值何在闽撤。產(chǎn)品是企業(yè)面向社會的表現(xiàn)得哆。智能制造的目標是產(chǎn)品,而不是智能制造本身哟旗。
因此贩据,產(chǎn)品的智能化是企業(yè)必須考慮的首要問題之一。智能制造如果不能生產(chǎn)出智能的產(chǎn)品热幔,智能制造就失去了時代的意義乐设。而且,企業(yè)的產(chǎn)品如果不是智能化的绎巨,產(chǎn)品和企業(yè)今后被淘汰的可能性就很大近尚。
第二個支點是裝備,生產(chǎn)過程(包括研發(fā)场勤、設計)中的每一個關鍵環(huán)節(jié)上的裝備戈锻,一定要智能化。如果這個智能化實現(xiàn)不了首潮,勞動生產(chǎn)力和勞動效率就不可能得到很大提高彬膘,企業(yè)可能就沒有競爭力。不是數(shù)字化剑学、網(wǎng)絡化和智能化的生產(chǎn)裝備绝皇,就不是這個時代的先進制造裝備。而且膨溃,如果設備沒有智能化呐猴,也可能無法生產(chǎn)出企業(yè)想要生產(chǎn)的智能化產(chǎn)品。
第三個支點是企業(yè)生產(chǎn)過程的智能化問題肠祭。裝備智能化解決的是生產(chǎn)過程中“點”的智能化問題常废;企業(yè)只有實現(xiàn)生產(chǎn)全過程的智能化,才能實現(xiàn)企業(yè)全局的智能化螺啤,才能夠?qū)崿F(xiàn)智能化效益的最大化蝇蝶。
智能制造是第一支點
一個機床生產(chǎn)廠,生產(chǎn)裝備和過程如果都是智能化的淌踢,而它生產(chǎn)出來的機床卻是一般的機床危号,沒有智能化的要素牧愁,那么這個機床廠的前途就非常堪憂外莲。因為递宅,他自己都不會去購買這樣不夠智能化的機床。
因此苍狰,任何一個企業(yè)在考慮其智能制造如何發(fā)展的時候,首先應該想到的是自己的產(chǎn)品怎么實現(xiàn)智能化烘绽。即使生產(chǎn)過程沒有部分或全部實現(xiàn)智能化淋昭,能夠把智能的產(chǎn)品做出來,那么企業(yè)還是應該首先考慮產(chǎn)品的智能化問題安接。
產(chǎn)品智能化是當今計算技術發(fā)展的一個新的重大趨勢翔忽。計算技術發(fā)明的初衷是為了科學計算。而后盏檐,發(fā)展為支持人類各種業(yè)務活動的信息處理和傳播歇式,即業(yè)務計算。上世紀90年代以后胡野,隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展材失,QQ、微信厅员、Facebook等開始崛起困煤,計算技術滲入了人們的社會生活,大大地推動了社會計算的發(fā)展』貌常現(xiàn)在技蝌,計算技術開始向各種產(chǎn)品領域滲透,提升產(chǎn)品的智能化水平牌完,因此伦窜,計算技術應用的下一個熱點,是產(chǎn)品計算坎谱。
智能裝備是最大難點
裝備是智能制造最大的難點始坝。
生產(chǎn)裝備一般都比較復雜,而且批量可能不大业满,所采用的工業(yè)軟件也往往非常復雜肢俄。這使得生產(chǎn)成本很高,市場很小李臀,因此愿意或有實力從事智能裝備制造的企業(yè)并不多憎兽。而且,由于裝備的開發(fā)周期長吵冒,導致企業(yè)經(jīng)營的風險很大纯命。另外,裝備制造的難點很大程度上是在軟裝備上面,沒有軟裝備亿汞,就不可能有“數(shù)字化瞭空、網(wǎng)絡化、智能化”疗我。抽去軟件咆畏,信息化的一切成果都不復存在。工業(yè)軟件首先是一個工業(yè)產(chǎn)品吴裤,而且往往是高端工業(yè)產(chǎn)品旧找。這是中國制造2025主要的難點,而工業(yè)界對這一點的認識麦牺,還很不充分钮蛛。
過程智能化
發(fā)達國家的制造業(yè)在生產(chǎn)裝備智能化這一點上,已經(jīng)非常領先剖膳。尤其是日本和德國轮砸,已經(jīng)基本上壟斷了全球重大制造業(yè)生產(chǎn)裝備的市場。而智能制造的下一步的發(fā)展策睛,就是要實現(xiàn)過程的智能化应胎,完成從裝備這個“點”向過程這條“線”的發(fā)展。
過程智能化最典型的代表程昨,正是工業(yè)4.0和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的奮斗目標搔冈。工業(yè)4.0提出,企業(yè)的信息系統(tǒng)要走向一體化咖亏,包括縱向一體化和橫向一體化肩菲。縱向一體化就是《三論智能制造》的系列之一中提到的企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng)已唐,而橫向一體化正是企業(yè)的外部網(wǎng)∮逃叮現(xiàn)在,要把內(nèi)部網(wǎng)和外部網(wǎng)完全整合在一起绞芽,將數(shù)據(jù)完全打通皱辞。
內(nèi)部網(wǎng)和外部網(wǎng)的一體化
過程智能化的實現(xiàn)
工業(yè)4.0或者工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的目標,不僅要把內(nèi)部網(wǎng)歪架、外部網(wǎng)連起來股冗,而且要變成一個智能物理系統(tǒng)。二者都可以通過一個“5C(五層)”結構來表述和蚪。
最下面一層是智慧的連接層止状,第二層是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信息,第三層是企業(yè)的云計算數(shù)據(jù)中心攒霹。在這里怯疤,需要把第二層處理所得的有效數(shù)據(jù)浆洗,與企業(yè)計算機系統(tǒng)中相對應的期望值做對比分析。第四層是認知層集峦,根據(jù)對比差異伏社,找到問題之所在及解決問題的方法。因此塔淤,這一層實際上是一個決策層摘昌。第五層是配置層,可以按照決策要求高蜂,通過計算機網(wǎng)絡第焰,對人、對物卫削、對計算機進行重新配置或更改。
這樣的一個五層結構宣验,構成了一個標準的反饋控制系統(tǒng)赌矩,可以對企業(yè)的控制對象,即:人(員工)娇晦、機器浑梳、計算機系統(tǒng)、各種物理實體等镀匈,進行實時的反饋和控制染窝。這樣的一個反饋系統(tǒng),其各層次所對應的技術支撐砰洗,如圖所示医惠。正是利用這些當下最時髦的先進技術,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了企業(yè)整個業(yè)務活動全過程的的智能控制穿桃。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0的“5C(五層)”架構
這個架構設計描述了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的內(nèi)外三層結構器谦。從邊緣層,到平臺層痰哨,再到企業(yè)層胶果。在邊緣層上主要是邊緣的網(wǎng)關,采集各種各樣的數(shù)據(jù)斤斧;送到平臺層之后早抠,平臺層對數(shù)據(jù)做必要的處理和分析;分析完之后撬讽,再送達企業(yè)層蕊连,送到企業(yè)的應用系統(tǒng)。企業(yè)會根據(jù)不同的應用做不同的分析锐秦,做出判斷和決策咪奖,將數(shù)據(jù)再往回傳送到平臺層和邊緣層盗忱,直至送達企業(yè)內(nèi)外聯(lián)接的各個部門和單位。
顯然羊赵,數(shù)據(jù)分析和處理在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中極為重要趟佃,包括:端點數(shù)據(jù)的獲取、從數(shù)據(jù)中提取信息的先進數(shù)據(jù)處理技術昧捷,各種決策模型的分析計算闲昭,以及系統(tǒng)結果的輸出。其中撑葡,大量使用的是計算科學的辦法:需要建模益爽,需要算法,需要數(shù)據(jù)等等艾抠,最后產(chǎn)生的是決策數(shù)據(jù)企棘。當然,安全惑妒、可信射传、隱私等,在結構中也有詳細的考慮泛驰。
智能制造與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺域曼,是一個以企業(yè)為中心的平臺,而不是說在整個工業(yè)行業(yè)建一個大的所謂“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺”寺帽。所謂平臺化是發(fā)展的趨勢俱篡,其實是指企業(yè)的平臺化,每一個大企業(yè)都會有自己的一個企業(yè)平臺凸协,而不會把自己的業(yè)務搬到其他企業(yè)的平臺上去颤枪。
如果把智能制造的全部資源和精力都投在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上,又把平臺理解為產(chǎn)業(yè)的平臺淑际,可能就誤判了智能制造的發(fā)展方向汇鞭。當務之急,還是我們的產(chǎn)品和裝備的智能化問題庸追,這對當下的中國來講霍骄,是智能制造的重點努力方向。
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