論道智能制造 需以數(shù)據(jù)為核心進(jìn)行融合創(chuàng)新
http://www.aequest.com7月15日下午，由中國(guó)工業(yè)報(bào)社主辦的“中國(guó)工業(yè)論壇-智能制造主題論壇”在釣魚(yú)臺(tái)國(guó)賓館舉行。論壇由工業(yè)和信息化部規(guī)劃司副司長(zhǎng)李北光主持，機(jī)械工業(yè)信息研究院副院長(zhǎng)石勇、中國(guó)工程機(jī)械協(xié)會(huì)常務(wù)副會(huì)長(zhǎng)蘇子孟、華中科大機(jī)械學(xué)院教授張海鷗、中國(guó)中車(chē)集團(tuán)總信息師王勇智、沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)有限公司總經(jīng)理助理王鐵夫作為受邀嘉賓出席了論壇。
分主題論壇上智能制造 嘉賓代表就當(dāng)前我國(guó)智能制造發(fā)展水平智能制造 發(fā)展工業(yè)4.0過(guò)程中亟須解決的問(wèn)題中國(guó)制造2025，協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制如何在新技術(shù)發(fā)揮更大作用中國(guó)制造2025，如何解決共性技術(shù)和關(guān)鍵零部件進(jìn)口依賴等熱點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了充分而熱烈的交流。
智能制造是生產(chǎn)方式的一場(chǎng)革命
李北光指出中國(guó)制造2025，目前我國(guó)處在工業(yè)2.0成熟、3.0普及和4.0示范的階段，有觀點(diǎn)認(rèn)為目前我們整體水平距離工業(yè)4.0尚有較大差距，但在特定領(lǐng)域也做出了具有中國(guó)特色的，甚至在世界上帶有普遍示范意義的創(chuàng)新。
但智能制造不僅僅體現(xiàn)在技術(shù)層面，更是一種發(fā)展方式、生產(chǎn)方式的一種變革。目前企業(yè)做了很多積極的探索，政府層面也為企業(yè)智能化的發(fā)展做了大量的工作。在推動(dòng)智能制造過(guò)程當(dāng)中，雖然創(chuàng)新出一些有中國(guó)特色的方式方法，但也暴露了一些深層次的問(wèn)題，比如核心技術(shù)的缺失以及協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制的完善。
德國(guó)在推動(dòng)工業(yè)4.0過(guò)程當(dāng)中，協(xié)同創(chuàng)新一直在發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。李北光介紹說(shuō)，德國(guó)的一些機(jī)構(gòu)長(zhǎng)期致力于關(guān)鍵技術(shù)的支撐，為德國(guó)的中小企業(yè)創(chuàng)新的發(fā)展提供了源源不斷的創(chuàng)新的技術(shù)路徑。《中國(guó)制造2025》也把制造業(yè)創(chuàng)新建設(shè)工程，解決企業(yè)的關(guān)鍵共性技術(shù)這個(gè)缺失問(wèn)題作為第一個(gè)工程來(lái)解決。
石勇則指出，工信部在2015年底發(fā)布了智能制造技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)體系，當(dāng)下也在積極引導(dǎo)企業(yè)，和部分研究院所做產(chǎn)業(yè)級(jí)、車(chē)間級(jí)、設(shè)備級(jí)智能制造的標(biāo)準(zhǔn)，為下一步互聯(lián)互通打下了非常好的基礎(chǔ)。這一部分工作我國(guó)做的比較超前，與國(guó)際接軌。但發(fā)展智能制造技術(shù)的數(shù)字化、自動(dòng)化基礎(chǔ)仍比較薄弱，急需補(bǔ)課。他認(rèn)為，目前美國(guó)的智能制造更多是依靠信息技術(shù)能力來(lái)反哺制造業(yè)，體現(xiàn)為互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)。而德國(guó)的發(fā)展模式更多體現(xiàn)在生產(chǎn)制造過(guò)程上，表現(xiàn)為制造業(yè)+互聯(lián)網(wǎng)，兩者共同的目的就是要實(shí)現(xiàn)智能制造，并形成新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。
石勇介紹說(shuō)，近兩年來(lái)很多的企業(yè)都希望向智能化轉(zhuǎn)型，但其中大部分并不具備轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)。這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)產(chǎn)業(yè)要向智能轉(zhuǎn)型必須滿足幾大要素：首先要精益化，沒(méi)有精益化的智能化不僅難以達(dá)成，而且會(huì)是一種浪費(fèi)。
其次要具備自動(dòng)化的基礎(chǔ)，并向數(shù)字化、信息化和知識(shí)化進(jìn)步。知識(shí)化包含著顯性和隱性的知識(shí)，目前很多的企業(yè)都沒(méi)有開(kāi)展這方面的梳理工作，包括第三方的知識(shí)服務(wù)機(jī)構(gòu)，大家都朝著這方面努力，但仍有很大的差距。
有了精益化和自動(dòng)化的基礎(chǔ)，下一步才是智能化。以工程機(jī)械行業(yè)的挖掘機(jī)為例，單個(gè)機(jī)器把工況情況輸送回來(lái)作為參考，只是智能制造的一個(gè)維度，還應(yīng)該加上智能供應(yīng)和智能服務(wù)這兩個(gè)維度。
王鐵夫也談到沈鼓集團(tuán)從十年前就對(duì)服務(wù)型制造進(jìn)行投入，目前也只能做到占比30%，這在國(guó)內(nèi)還算是不錯(cuò)的，但與國(guó)際上的大公司相比還相距甚遠(yuǎn)，其服務(wù)型制造占主營(yíng)業(yè)務(wù)的55%到65%左右。
王鐵夫坦誠(chéng)，沈鼓集團(tuán)作為提供動(dòng)力裝置的企業(yè)，主要產(chǎn)品是大型的壓縮機(jī)。業(yè)界有一說(shuō)法叫“壓縮機(jī)一響黃金萬(wàn)兩”，說(shuō)明了壓縮機(jī)的使用價(jià)值。但公司以前在產(chǎn)品制造過(guò)程當(dāng)中，只注重了主機(jī)的生產(chǎn)，忽略了后續(xù)的服務(wù)。而供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，就提出要把生產(chǎn)力產(chǎn)品鏈進(jìn)行延伸，做好整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的服務(wù)。這里面就包括了很多的內(nèi)容，不光是主產(chǎn)品，還有運(yùn)行、維修，包括升級(jí)改造，包括后續(xù)的一些管理，包括創(chuàng)新。
惟有創(chuàng)新才有未來(lái)
張海鷗表示，作為一項(xiàng)顛覆性的制造技術(shù)，3D打印確實(shí)是非常典型智能制造的方式。他認(rèn)為《中國(guó)制造2025》的目標(biāo)就是要在大部分的領(lǐng)域，特別是高技術(shù)的領(lǐng)域達(dá)到世界先進(jìn)水平。
中國(guó)工業(yè)報(bào)記者獲悉，張海鷗研發(fā)的“智能微鑄鍛銑復(fù)合制造技術(shù)”，打破了之前美國(guó)GE公司得出的3D打印技術(shù)不能打印鍛件的結(jié)論，破解了困擾金屬3D打印的世界級(jí)技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)首超西方的微型邊鑄邊鍛的顛覆性原始創(chuàng)新，并且他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)與GE、法國(guó)空客公司舉行了技術(shù)合作。
據(jù)了解，常規(guī)3D打印金屬零件的過(guò)程是打印算一層，鑄造算一層，鍛壓又算一層，三者要分開(kāi)依次進(jìn)行，即前一個(gè)步驟完了，后一個(gè)步驟方可進(jìn)行，中間還要騰出金屬冷卻的時(shí)間。張海鷗介紹說(shuō)，智能微鑄鍛技術(shù)可以同時(shí)進(jìn)行上述步驟，打印完成了，鑄鍛也就同時(shí)完成了。“原先需要8萬(wàn)噸力才能完成的動(dòng)作，現(xiàn)在不到1噸的力即可完成，同時(shí)一臺(tái)設(shè)備完成了過(guò)去諸多大型設(shè)備才能完成的工作，綠色又高效。”
李北光也表示，制造方法的創(chuàng)新也是一種共性技術(shù)，特別是核心技術(shù)的攻關(guān)需要?jiǎng)?chuàng)新體制機(jī)制，需要加強(qiáng)協(xié)同創(chuàng)新，需要對(duì)現(xiàn)量的創(chuàng)新資源進(jìn)行新的整合。比如國(guó)家增材制造創(chuàng)新中心是工信部批復(fù)的第二家國(guó)家級(jí)創(chuàng)新中心，致力于技術(shù)成熟度4~7級(jí)的行業(yè)前沿、共性和關(guān)鍵技術(shù)的技術(shù)研發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，搭建基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)的橋梁，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)技術(shù)成功跨越“死亡之谷”。
王勇智提出高鐵是我國(guó)典型的政、產(chǎn)、學(xué)、研、用協(xié)同創(chuàng)新，并被廣泛批量應(yīng)用的一項(xiàng)高新智能制造案例。據(jù)悉目前在線運(yùn)行的高鐵有2700列，每天約有400余趟。
“根據(jù)高鐵經(jīng)驗(yàn)，我們得出一個(gè)結(jié)論，那就是核心技術(shù)是買(mǎi)不來(lái)的。”王勇智說(shuō)，高鐵不管技術(shù)含量，復(fù)雜程度，與航空民航飛機(jī)不相上下。最近復(fù)興號(hào)高鐵上線運(yùn)行，實(shí)際上就是中車(chē)在過(guò)去技術(shù)積累基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新，不斷攻關(guān)的成果。復(fù)興號(hào)新一代，最高實(shí)驗(yàn)速度能達(dá)到400公里，機(jī)車(chē)?yán)锩娴拿恳粋€(gè)部件，每一個(gè)子系統(tǒng)全部是自主設(shè)計(jì)的，這點(diǎn)很重要，不僅解決可能面臨的知識(shí)產(chǎn)權(quán)的問(wèn)題，也為中國(guó)高鐵“走出去”奠定了一個(gè)非常好的基礎(chǔ)。
亟須解決的基礎(chǔ)性研究
蘇子孟則表示，目前他最關(guān)心兩大問(wèn)題：一個(gè)是中國(guó)市場(chǎng)750萬(wàn)臺(tái)二手設(shè)備如何處理的機(jī)制問(wèn)題；另一個(gè)是工程機(jī)械核心關(guān)鍵件如何破局。
據(jù)他介紹，現(xiàn)在中國(guó)市場(chǎng)上有750萬(wàn)臺(tái)二手的工程機(jī)械，這還不包括用汽車(chē)底盤(pán)的道路工程機(jī)械、汽車(chē)鐵路機(jī)、混凝土攪拌車(chē)等。這里面國(guó)零排放的就有98萬(wàn)臺(tái)，國(guó)零排放每年的一氧化碳，據(jù)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)就高達(dá)332萬(wàn)噸，氮氧化物是84萬(wàn)噸，碳?xì)浠衔锸?48萬(wàn)噸，還有PM等40多萬(wàn)噸，這些機(jī)械沒(méi)有退出機(jī)制會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大污染。蘇子孟說(shuō)，移動(dòng)式設(shè)備如果運(yùn)用智能制造、智能運(yùn)維等方式，就可以及時(shí)反饋設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，其傳輸回來(lái)的信息也為退回機(jī)制提供了詳實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。
“2011年行業(yè)運(yùn)行高峰期，工程機(jī)械企業(yè)的一些發(fā)動(dòng)機(jī)就依靠進(jìn)口。從去年下半年開(kāi)始工程機(jī)械明顯復(fù)蘇，仍有部分關(guān)鍵配套件受制于人。”蘇子孟建議，要解決核心部件的問(wèn)題，途徑有三個(gè)：一是在工信部主導(dǎo)下的協(xié)同平臺(tái)，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證。做完實(shí)驗(yàn)，再放到整機(jī)上做破壞性實(shí)驗(yàn)，最后針對(duì)問(wèn)題一個(gè)一個(gè)的突破。二是鼓勵(lì)主機(jī)企業(yè)自行研制，自產(chǎn)自用。因?yàn)楣こ虣C(jī)械一些企業(yè)產(chǎn)量較大，不僅可以有量上成本的攤薄優(yōu)勢(shì)，還可以加速新產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。三是組建支持平臺(tái)。由政府主導(dǎo)，行業(yè)推動(dòng)，政、產(chǎn)、學(xué)、研、用協(xié)同創(chuàng)新攻關(guān)，而不是一味把重心放在配套企業(yè)自身上。
對(duì)此，李北光提出現(xiàn)在真正制約智能制造發(fā)展的是關(guān)鍵部件、元器件、材料的發(fā)展，還有基礎(chǔ)工藝、計(jì)量檢測(cè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)的研究。目前我國(guó)高技術(shù)領(lǐng)域?qū)ν庖蕾嚦潭冗_(dá)到50%，說(shuō)明這一現(xiàn)狀亟待改變。而解決的方法就是需要依靠工業(yè)強(qiáng)基工程來(lái)解決。按照工業(yè)強(qiáng)基工程的要求，到2020年自主可控的核心部件，包括材料的自主保障度要達(dá)到40%，到2025年自主保障度要達(dá)到70%左右。
李北光強(qiáng)調(diào)，《中國(guó)制造2025》提出建設(shè)制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)、智能制造、工業(yè)強(qiáng)基、綠色制造、高端裝備創(chuàng)新這五大工程，這實(shí)際上是一個(gè)整體的解決方案，是一個(gè)協(xié)同配套的關(guān)系。從這層意義上來(lái)說(shuō)，智能制造不僅是一個(gè)方向，也是整個(gè)《中國(guó)制造2025》整體的安排。