全面推进智能制造落地的思考

 

今年《政府工作报告》首次明确把发展“智能制造”作为主攻方向,智能制造不是一个口号,如何才能将智能制造实践落地,真正完成制造业的转型升级,是每个企业都在认真思考的问题。...

  今年的《政府工作报告》提出,深入实施《中国制造2025》,首次明确把发展“智能制造”作为主攻方向,加快大数据、云计算、物联网应用,以新技术、新业态、新模式,推动传统产业生产、管理和营销模式变革。智能制造不是一个口号,如何才能将智能制造实践落地,真正完成制造业的转型升级,是每个企业都在认真思考的问题。
如何理解智能制造

智能制造是新一轮科技革命的核心,其中制造涉及了国民经济的方方面面;智能是将感知、记忆、思维、语言、行为的整个过程称为智能过程,它是智慧和能力的表现。推动智能制造,能够有效缩短产品研制周期、提高生产效率和产品质量、降低运营成本和资源能源消耗,并促进基于互联网的众创、众包、众筹等新业态、新模式的孕育发展。

对于什么才算是智能制造,业内并没有明确标准。一般来说,智能制造具有如下典型特征:

(1)状态感知:准确泛在感知外部输入的实时运行状态;

(2)实时分析:对获取的实时运行状态数据进行快速、准确的分析;

(3)精准执行:对外部需求、企业运行状态、研发和生产等做出快速应对和准确执行;

(4)自主决策:按照设定的规则,根据数据分析的结果,自主做出判断和选择,并具有自主学习的能力。

当前制造业缺什么

制造业的地位对于大国来说不言而喻。新一轮的科技革命究竟要走哪条路,各个国家根据自己的国情作出了不同的选择。德国选择了工业4.0,美国选择了工业互联网,我国选择了智能制造。要说清楚这些概念的异同,就先要弄清楚一个重要概念Cyber

Physical Systems(简称CPS,即虚拟网络/信息-物理-系统)。CPS现在翻译为“信息物理系统”。但有学者指出,CPS中的C,不仅仅是“信息”,它具有双层含义,其本意更强调的是“网络控制”,最为切当的解释是“具有控制性的网络和信息”;P代表物理硬件层;System则是指系统工程的层面。

美国的“工业互联网”概念,是以GE公司为代表提出的,并在企业横向联合层面上,成立了工业互联网联盟组织,推动和发展系统间的集成和兼容。这是美国政府,尤其是军方在过去几十年中尤为擅长的做法。

在德国工业4.0的体系中,Cyber的双层含义中,信息层比较强,但互联网/物联网层比较弱;在P层面,物理硬件非常强,是德国制造的优势所在;而S系统层面,德国制造业也比较弱。从这里就可以看出德国工业4.0的背景及其工业本质。德国工业有强大的工业体系、知识库、产品硬件与设备、产品PLM全生命周期管理,这些方面都是全球领先的;但在IT技术、互联网、物联网、大数据分析等层面上,德国的制造业是落后的。

这样分析完就不难看出,智能制造落地的主要问题是:CPS中的Cyber,“信息化”层面上随着这些年两化融合的不断强化,已经有了很大进展,但还不够彻底,相互之间有裂缝,系统内部往往通过强耦合连接,导致形成了实际上的信息孤岛,系统之间数据的流通和连接非常弱。在另一层面的“网络控制”涉及到的互联网、物联网、云计算等技术,我国并不落后,但是因为控制的信息对象处于孤岛状态,导致网络控制仅仅起到了表面上的作用。Physic层面的问题主要出在使用上。S顶层框架和系统工程发展相对滞后。

怎样推进智能制造落地

对于处在转型升级期的中国制造业企业来说,了解当前所处的环境和机遇,明白如何实现智能制造,远比研究智能制造本身更有意义。当下很多人认为,推动中国制造2025,需要大量的新技术作为支撑,如大数据、云计算和移动互联等。这些想法有各自积极的建设意义,然而,由于我国技术基础薄弱发展不平衡,企业在进行智能制造实施和升级改造过程中往往茫然不知从何做起。针对这一问题,联想近期即将发布《联想智能制造解决方案》白皮书。联想依据企业自身的发展经验,以及和全球知名合作伙伴的共同探索,对智能制造落地企业可能存在的问题给出了全套的解决方案。

有专家指出我国制造业现状是“2.0补课,3.0普及,4.0示范”,针对工业2.0、3.0、4.0阶段制造业企业存在的问题,联想拿出了切实可行的落地方案。

比如工业2.0实现“电气化与自动化”阶段的“信息孤岛”问题。各生产环节和制造装备都是“信息孤岛”,生产管理系统与自动化系统信息不贯通。可以借鉴“联想全球制造的信息化实践”的案例。阶段一:ERP、SCM等一系列管理应用系统实施;阶段二:国际化促使全球战略平台的整合实施;阶段三:“双态IT”实践应对“互联网+”时代的系统变革。

再如工业3.0实现“信息化”阶段的横向集成与纵向集成管理问题。《联想智能制造解决方案》可以帮助企业构建全面集成。联想认为,价值链一体化的意义在于,它可以确保即使是唯一生产的个性化产品,也能够在整个价值链上被准确的、高效的生产出来。同时,价值链集成把横向集成和纵向集成连接在一起,实现了端到端的价值最大化,从而有效、快捷的满足客户需求。智能制造的实现保障了价值链一体化价值的最大化实现。并且,联想还首创了联想智能制造“T模式”体系。



智能制造企业的高级阶段是通过上述两个维度的一体化,实现跨地域、跨工厂、贯通产业链生态体系的实时、可视化管理决策,成为柔性制造、开放价值链、业务模式创新的基础,并有助于实现提高企业核心竞争力和企业价值的最终目的。



再如工业4.0实现“智能化”阶段的“网络控制表面化的问题”和“顶层架构滞后”的问题。联想认为,在以往传统的制造业生产管理的信息数据基础上,通过物联网等带来的物理感知数据,形成“工业4.0”时代的生产数据的私有云,为制造业企业的研发、生产、运营、营销和管理方式带来了创新机会。以数据洞察为核心形成集制造和服务为一体的全球化价值网络动力,贯穿参与者、产品与生产,实现跨界和全球化互联互通的协同。同时,顶层架构的设计要侧重于将所有的人、机、法、料、环等信息有效整合起来,加以分析并应用于整个工业生产过程,对整个生产链条进行监控、调整、管理。从而形成高度灵活、个性化、网络化的产业链。

中国制造2025的主攻方向是智能制造,但并不是一味地追求大数据、云计算等新技术,而是让企业立足实际情况,补足体系性不足,探索出一条适合企业实际情况的落地方案,从而推动中国智造,实现弯道超车。


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