【機(jī)床商務(wù)網(wǎng) 機(jī)床會議】智能制造的實踐，各個國家都在走自己的道路。國情不同，基礎(chǔ)不同，各自的演練套路和實戰(zhàn)陣法，自然是千秋各異。此刻，智能制造會議，作為年度別的高峰論壇，正是一年實踐下來的風(fēng)向標(biāo)。
 

 

　　此刻，風(fēng)向何處吹？
 

　　會議在中國機(jī)械工程學(xué)會理事長李培根院士的主持下隆重開幕。
 

 

　　高層看制造
 

　　中國機(jī)械工程學(xué)會名譽(yù)理事長路甬祥院士在開幕詞中回顧總結(jié)了工業(yè)發(fā)展的歷史經(jīng)驗以及中國近幾十年的發(fā)展。他認(rèn)為，中國優(yōu)良的制造產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈和信息網(wǎng)絡(luò)的大環(huán)境，融合、開放統(tǒng)一、透明公平、公正法治，不斷提升拓展的市場新需求，將為中國和制造數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綠色化的創(chuàng)新發(fā)展提供新機(jī)遇，匯聚新動力，開拓合作共贏的新空間和新業(yè)績。“交流新絲路、凝聚新共識、拓展新合作”，共創(chuàng)中國和智能制造更加美好的未來。
 

　　德國駐華大使館經(jīng)濟(jì)部主任呂帆(Frank Rückert)先生致辭提到，德國和中國都意識到數(shù)字化帶來的重大潛力，而兩個國家都在不斷努力，進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型，中國在去年G20會議上清晰的提到這一點。今年德國作為輪執(zhí)國召開G20，將繼續(xù)鞏固在中國的基礎(chǔ)，更好的促進(jìn)數(shù)字化。同時，也更好的促進(jìn)共享并推動在G20國家之間關(guān)于數(shù)字化以及生產(chǎn)工藝數(shù)字化的相關(guān)事宜。呂帆認(rèn)為，需要的合作來支持工業(yè)4.0的實施，除了設(shè)立一些規(guī)定和規(guī)則，在國內(nèi)設(shè)定國家政策還不夠，工業(yè)價值鏈不會在國家的邊界就停止，兩個國家之間可以互補(bǔ)，能更好的進(jìn)行智能生產(chǎn)，成功地建立性的標(biāo)準(zhǔn)。
 

　　英國駐華大使館麥思安(Andrew Massey)副總監(jiān)似乎要驅(qū)趕人們對于英國是以“金融持國”的印象，鄭重地介紹，英國仍然是世界第制造業(yè)國家，在航空業(yè)更是第二大國。因此他希望能夠促進(jìn)更多的中英工業(yè)的合作與交流。他尤其提到了中國的公司吉利，近給倫敦出租車的公司做了大力的投資，共同生產(chǎn)零排放的出租車。這種出租車在12月份會在中國的一些城市開始試運行。
 

 

　　主旨報告
 

　　在主旨報告中，工信部苗圩部長指出，智能制造是培育經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動能的關(guān)鍵，各國的探索不同，但核心都是在推動制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的進(jìn)程，也就是當(dāng)下所討論的智能制造。
 

　　苗部長總結(jié)了幾方面的工作：一是建立和健全推進(jìn)體系，工信部聯(lián)合相關(guān)部門發(fā)布了智能制造的發(fā)展規(guī)劃；二是突破了一些核心關(guān)鍵技術(shù)，鼓勵和支持企業(yè)持續(xù)的加大技術(shù)創(chuàng)新的力度；三是積極的開展試點示范，組織實施智能制造的試點示范專項行動；四是持續(xù)深入推進(jìn)合作，在國家層面建立了中德、中美、中韓等雙邊的對話機(jī)制，積極的推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)路線圖的制定和標(biāo)準(zhǔn)互認(rèn)等項工作。
 

　　苗部長后強(qiáng)調(diào)，開放發(fā)展是中國新時期五大發(fā)展理念之一，而在《中國制造2025》的推進(jìn)過程中，開放發(fā)展的理念依然是至關(guān)重要的。通過深化智能制造領(lǐng)域的互惠合作，以現(xiàn)有的雙邊、多邊機(jī)制為依托，圍繞著智能機(jī)器人、增材制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、信息物理系統(tǒng)、工業(yè)軟件、標(biāo)準(zhǔn)化等重點領(lǐng)域，鼓勵國內(nèi)外的企業(yè)、各類機(jī)構(gòu)采取多種方式開展務(wù)實合作，建立起化開放性的智能制造利益共同體。
 

　　德國機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(VDMA)信息、軟件和電子自動化分會主任Rainer Glatz先生提到了四個問題。
 

　　一個是關(guān)于參考的架構(gòu)模式以及標(biāo)準(zhǔn)，尤其是對于中小企業(yè)來說非常重要。對此，Glatz先生也認(rèn)為，目前德國也沒有這樣的標(biāo)準(zhǔn)存在，需要同行間的交流和討論。第二是創(chuàng)新和研究，人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、增材制造，都已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)4.0平臺組的研究視野中，探討未來怎么變成更加實用的機(jī)會。
 

圖1 VDMA工業(yè)4.0論壇的主題
 

　　第三是關(guān)于安全。這是非常典型的德國人的思維，Glatz不無幽默地說，“我們德國非常喜歡一切都是安全的”。不僅僅要讓企業(yè)和員工確保他們能了解更多的安全問題，甚至法律框架、政治和外交層次的安全問題。而人員是一個重要基石。工業(yè)4.0的條件下，勞動力4.0會經(jīng)歷怎樣的變化？這是一個全社會需要面臨的全新的群體性問題，也是VDMA論壇的一個至關(guān)重要的主題。教育工人面向未來如何思考也非常重要，現(xiàn)在很多事情并不像過去一樣完全按標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行的。
 

　　中國機(jī)械工程學(xué)會榮譽(yù)理事長周濟(jì)院士以《數(shù)字化制造、智能制造1.0和智能制造2.0》為題，對智能制造進(jìn)行了詳細(xì)的解讀。
 

　　科技創(chuàng)新是《中國制造2025》的動力，周院士給出了四種支撐動力，并且重點強(qiáng)調(diào)了人工智能的發(fā)展，是新一代人工智能技術(shù)的戰(zhàn)略突破，與智能制造關(guān)系密切。近年來人工智能在世界范圍內(nèi)高速發(fā)展，不僅有量的大發(fā)展，更是有質(zhì)的根本性的飛躍。人工智能2.0技術(shù)，將真正意義上的智能制造，是新一輪工業(yè)革命的核心技術(shù)，是《中國制造2025》的歷史性機(jī)遇。如果說數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化是這次工業(yè)革命的開始，新一代人工智能技術(shù)的突破和廣泛應(yīng)用將形成這次工業(yè)革命的高潮。
 

　　周院士還進(jìn)一步解讀了智能制造的內(nèi)涵和發(fā)展愿景，提出了智能制造應(yīng)該由數(shù)字化制造、智能制造1.0、智能制造2.0三個不同范式和層級的制造系統(tǒng)逐層遞進(jìn)的組成，不同層次上、不同范式下進(jìn)行理解。智能制造本身是大系統(tǒng)工程，要從產(chǎn)品、生產(chǎn)、模式、基礎(chǔ)、系統(tǒng)五個維度深刻認(rèn)識，系統(tǒng)推進(jìn)。智能制造系統(tǒng)，顯然是一個集成的優(yōu)化的復(fù)雜大系統(tǒng)。
 

圖2 智能制造系統(tǒng)
 

　　在中國推進(jìn)智能制造，要從不同的角度，不同的層次去考慮，包含了制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，可以說是由三個不同范式的制造系統(tǒng)逐層遞進(jìn)而成。九十年代體現(xiàn)在以數(shù)字化制造為主，對應(yīng)的是工業(yè)3.0的水平，現(xiàn)在大家正在推進(jìn)或者大家認(rèn)識的智能制造實際上是智能制造1.0，因為里面基本上沒有用到新的人工智能技術(shù)，制造業(yè)的智能化基本還沒有開題，這種制造相當(dāng)于工業(yè)3.5，今后真正的目標(biāo)還是要實現(xiàn)智能制造2.0，這才是真正意義上的工業(yè)4.0。
 

表1 中國推進(jìn)智能制造的三個階段發(fā)展策略
 

　　周院士表示，他期望，將來發(fā)展的人工智能2.0的技術(shù)應(yīng)用和先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，產(chǎn)生新的智能制造系統(tǒng)，一種真正意義上的智能制造2.0系統(tǒng)，實現(xiàn)制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，實現(xiàn)真正意義上的智能制造，新一輪的工業(yè)革命走向高潮。
 

　　英國機(jī)械工程師學(xué)會秘書長Stephen Tetlow先生的報告，也探討了關(guān)于智能制造的具體定義。Stephen認(rèn)為這是一體化的技術(shù)，它能實時就需求進(jìn)行響應(yīng)，來滿足工廠中的供需，用在供求網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中滿足客戶的需求。
 

　　這可能是當(dāng)下見到的短精簡的定義。而Tetlow似乎覺得并無不妥，智能制造涉及到各種各樣的系統(tǒng)，用在智慧工廠當(dāng)中，這在未來將成為常態(tài)，下一代的工廠將能實現(xiàn)自我配制和自我學(xué)習(xí)。關(guān)于機(jī)器人在人工智能當(dāng)中的使用，包括大數(shù)據(jù)的處理和互聯(lián)方面將會有巨大的應(yīng)用。這些都將從核心上改變制造行業(yè)，并且重要的是，這種改變現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)生了。
 

　　未來的方向是否行之有效？Tetlow進(jìn)一步啟發(fā)大家，退一步看，這一切始于1950年，在過去六十多年沒有取得太大的進(jìn)展。而現(xiàn)在，先進(jìn)的技術(shù)隨著信息技術(shù)和人工智能的發(fā)展，已經(jīng)到了變革的邊緣，高連接度的基礎(chǔ)設(shè)施能將一切實現(xiàn)互聯(lián)，包括嵌入式的系統(tǒng)到外部的系統(tǒng)，將所有的分析能力也連接到一起。還有可視化、網(wǎng)絡(luò)安全和能源管理等等，整個社會工程都能連接到一起——這將產(chǎn)生驚人的改變。
 

　　一線的實踐
 

　　中國中車的總信息師(CIO)智，匯報了“中國高速列車數(shù)字化工廠的探索與實踐”。中車數(shù)字化工廠的建設(shè)目標(biāo)是構(gòu)建數(shù)字化運營管理、數(shù)字化研發(fā)、數(shù)字化制造和數(shù)字化服務(wù)。具體而言就是在產(chǎn)品的研發(fā)仿真過程展開全數(shù)字化應(yīng)用，提升研發(fā)效率，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的透明化和全生命周期的追溯，實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的經(jīng)營與決策。王先生特別強(qiáng)調(diào)了建設(shè)數(shù)字化服務(wù)體系，推動企業(yè)制造加服務(wù)的轉(zhuǎn)型升級，逐步推動制造資源的數(shù)字化，降低對人員經(jīng)驗、情緒的依賴。
 

 

圖3 高速動車組數(shù)字化服務(wù)的體系架構(gòu)
 

　　而對于未來，中車高速列車數(shù)字化工廠建設(shè)，將通過智能產(chǎn)品和智能制造兩條主線的持續(xù)建設(shè)，構(gòu)建中車的智能服務(wù)體系。
 

　　歐特克制造業(yè)業(yè)務(wù)拓展總監(jiān)Detlev Reicheneder開門見山地談了客戶一直非常在乎的三件事情。那就是：生產(chǎn)率、創(chuàng)新和流程。
 

 

    此同時，到處充滿著顛覆性的改變，包括三方面的內(nèi)容：

 

　　一是生產(chǎn)的方式，主要有兩個變化，一個是智能生產(chǎn)，一個是物理化的生產(chǎn)。對工程師們來說，智能生產(chǎn)的含義在于工作方式的大不一樣，很多工程師進(jìn)入到公司之后已經(jīng)不再問五年以后掙多少錢，工作職業(yè)生涯怎么樣，而是可能會問工作和生活的平衡是怎么樣的，工作大概是什么樣子。顯然生產(chǎn)的方式越來越多，現(xiàn)有的技術(shù)結(jié)合已經(jīng)徹底改變了生產(chǎn)的方式，這樣就可以提升競爭力。
 

圖4 產(chǎn)品流程的變化
 

　　二是關(guān)于需求，不變的就是需求不可預(yù)測，各個國家和各個地區(qū)的需求是不一樣的，客戶某些時候就想要某一種東西，其他地方客戶就想要其他的東西。大多數(shù)公司對此并沒有做好充分的準(zhǔn)備。
 

　　三是軟件的服務(wù)。如何能將過去更多的純硬件的產(chǎn)品轉(zhuǎn)向加一些軟性或者軟件價值在里面，從而形成全新的服務(wù)。
 

　　Reichenederu先生大膽地鼓勵中小企業(yè)，認(rèn)為小的公司可以生產(chǎn)產(chǎn)品，可以不擁有工廠?？梢哉业揭环N簡單的務(wù)實的方法，把工業(yè)原型、物聯(lián)網(wǎng)、智能生產(chǎn)一步步的按照他們的步驟和節(jié)奏進(jìn)行部署和實施，從而有效幫助中小型企業(yè)。
 

　　研究者的聲音
 

　　在第二天的專題研討會上，在中德工程學(xué)院副院長、工業(yè)4.0實驗室主任陳明教授的主持下，來自各方產(chǎn)學(xué)研的人士繼續(xù)給出來自己的看法。
 

　　德國不來梅大學(xué)生產(chǎn)系統(tǒng)系Gero SpÖttl教授重點談到了人的技術(shù)培養(yǎng)問題。他認(rèn)為，在智能制造領(lǐng)域工作的工人，比如藍(lán)領(lǐng)工人，或者說技術(shù)人員、工程師，可能在技能、素質(zhì)方面還需要進(jìn)一步提升。至少在現(xiàn)在技術(shù)上提升20%-30%。技能較低的工人，可能未來會逐漸減少，比如德國的汽車行業(yè)，現(xiàn)在有35%的工人仍然是相對較低技能的工人，未來可能無法進(jìn)入智能制造環(huán)節(jié)工作，必須通過教育，來改善這些人的技能使他們適應(yīng)智能制造的環(huán)境。
 

 

圖5 企業(yè)工業(yè)4.0所處狀態(tài)
 

　　SpÖttl教授強(qiáng)調(diào)，一旦系統(tǒng)發(fā)生變化的時候，這個時候努力就要更多了。就職業(yè)培訓(xùn)而言，現(xiàn)在職業(yè)培訓(xùn)和高等教育之間合作越來越緊密。有一些實習(xí)項目，比如工程本科生而言，有時會把高等教育和職業(yè)教育兩個方面結(jié)合起來，因為，更好的工程師是需要在生產(chǎn)環(huán)境當(dāng)中進(jìn)行學(xué)習(xí)的。
 

　　否則？無效！
 

　　而來自德國弗朗霍夫IPT研究所(關(guān)于空間和空間機(jī)械元件的研究)教授Michel Klatte，分享了對于數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)的理解。網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)，到底是什么呢？是基于數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，也就是機(jī)器的網(wǎng)絡(luò)化、人員網(wǎng)絡(luò)化、行業(yè)網(wǎng)絡(luò)化、包括客戶和供應(yīng)商的網(wǎng)絡(luò)化，再加上一些基礎(chǔ)的技術(shù)，比如一些傳統(tǒng)的制造技術(shù)，再加上網(wǎng)絡(luò)化的融合，就能夠創(chuàng)造出非常有意思的解決方案。
 

　　Klatte認(rèn)為，總體來講數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵就是要充分利用生產(chǎn)當(dāng)中的數(shù)據(jù)，不僅在制造過程當(dāng)中，在設(shè)計和其他環(huán)節(jié)也要充分利用數(shù)據(jù)。

 

圖6 基于模型的流程分析
 

　　所有的這些可用的產(chǎn)品、數(shù)據(jù)，實際上都可以創(chuàng)造各種數(shù)字雙胞胎，可以從數(shù)字雙胞胎當(dāng)中抽取很多有用的數(shù)據(jù)，并且建立有用的模型。數(shù)據(jù)一直讓人非常感興趣，但是數(shù)據(jù)很多時候是非常令人困惑的——因為數(shù)據(jù)來自不同的平臺、不同的傳感器。是否能從數(shù)據(jù)當(dāng)中抽取有用的信息，可以大數(shù)據(jù)挖掘才是重要的主題。
 

圖7 機(jī)床向手機(jī)學(xué)習(xí)什么
 

　　Klatte認(rèn)為傳感器正在成為新的智能誘導(dǎo)因素。傳感器已經(jīng)成功融入到手機(jī)當(dāng)中，比如GPS傳感器。在中國我也非常喜歡滴滴這個應(yīng)用，你可以看到周圍哪里有出租車。這個需要大量數(shù)據(jù)分享。出租車司機(jī)需要將他們數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分享的。在機(jī)床行業(yè)未來也有這樣的趨勢，機(jī)床和機(jī)器過去是非常蠢的設(shè)備，它們不是非常敏感。但現(xiàn)在，有一些技術(shù)已經(jīng)能夠讓這些機(jī)床變得更加智能了?？梢杂脭?shù)據(jù)監(jiān)測制造質(zhì)量、用傳感器監(jiān)測穩(wěn)定性，并且對于工作流程有更多信息。還有設(shè)備變形的監(jiān)測，可以更好的發(fā)現(xiàn)機(jī)器的使用狀態(tài)。
 

　　(原標(biāo)題：百戰(zhàn)歸來看制造 中德智能制造高峰會速讀)