“第六屆世界智能大會”專題
中國工程院名譽主席、院士
周濟
我今天報告的主題是:智能制造與制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化升級。
一、從現(xiàn)在到2035年,我國智能制造發(fā)展的兩個階段
智能制造是一個大系統(tǒng)、大概念,作為制造業(yè)和信息技術深度融合的產(chǎn)物,它的誕生和演變是和信息化相伴而生的。智能制造有三種基本范式:第一代智能制造是“數(shù)字化”制造;第二代智能制造或者說“互聯(lián)網(wǎng)+制造”是“數(shù)字化、網(wǎng)絡化”制造;第三代智能制造是“數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化”制造。西方發(fā)達國家智能制造發(fā)展過程是一個串聯(lián)式發(fā)展過程。我國在這方面不能走西方的老路,而必須充分發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢,采取“數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化”并行推進、融合發(fā)展的技術方針。從現(xiàn)在到2035年,我國的智能制造發(fā)展總體將分為兩個階段:第一階段是數(shù)字化轉(zhuǎn)型,就是從現(xiàn)在到2028年,要深入推進制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工程;第二階段是數(shù)字化升級,即從2028—2035年,深入推進制造業(yè)智能化升級工程。
二、智能制造是實現(xiàn)制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的主要技術路線
智能制造是一個集成的大系統(tǒng),是覆蓋產(chǎn)品全生命周期的創(chuàng)新優(yōu)化大系統(tǒng),包含智能產(chǎn)品、智能生產(chǎn)和智能服務三大功能子系統(tǒng),以及智能制造云和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)兩大支撐子系統(tǒng),它們集合而成智能制造系統(tǒng)。
制造業(yè)創(chuàng)新的內(nèi)涵主要包含四個層次:一是產(chǎn)品創(chuàng)新,二是生產(chǎn)技術創(chuàng)新,三是產(chǎn)業(yè)模式創(chuàng)新,四是前三者集成在一起形成的制造系統(tǒng)集成創(chuàng)新。在這四個層次上,數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化都是制造業(yè)創(chuàng)新的主要路徑。
1.智能產(chǎn)品
智能汽車是典型的智能產(chǎn)品,近期,智能汽車的快速發(fā)展遠遠超出人們的預想,汽車經(jīng)歷著從燃油汽車到電動汽車(即數(shù)字化汽車),再到網(wǎng)聯(lián)汽車(即網(wǎng)絡化汽車),現(xiàn)在正朝著無人駕駛汽車(即智能化汽車)的方向急速前進。隨著新一代智能技術的深入應用,未來汽車將會進入無人駕駛時代,成為一個智能的移動終端,成為人們更加美好的工作和生活移動空間??梢灶A見,新一代智能制造技術將為產(chǎn)品和裝備的創(chuàng)新插上“騰飛的翅膀”,到2035年,我國各種產(chǎn)品和裝備都將從“數(shù)字一代”發(fā)展成“智能一代”,升級為智能產(chǎn)品和裝備。
2.智能生產(chǎn)
智能生產(chǎn)是智能制造、智能產(chǎn)品的物化過程,也是狹義上的智能制造。智能工廠是智能生產(chǎn)的主要載體,一般而言,智能工廠包含四個層級:智能裝備、智能產(chǎn)線、智能車間和智能工廠。智能工廠的轉(zhuǎn)型升級有兩條主線,一是實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化,二是實現(xiàn)生產(chǎn)管理信息化。多年來,我國涌現(xiàn)出了一大批數(shù)字化、網(wǎng)絡化工廠建設的示范工廠、標桿工廠、燈塔工廠,這些企業(yè)都已成為本行業(yè)領先的先進制造企業(yè)。
當然,這些企業(yè)都還只是數(shù)字化、網(wǎng)絡化階段的智能工廠,即第二代智能工廠,更先進的智能工廠將應用新一代人工智能技術。機器換人、企業(yè)生產(chǎn)能力的技術改造、智能升級,不僅僅是解決一線勞動力短缺、人力成本升高的問題,而且能從根本上提高制造業(yè)質(zhì)量、效率和企業(yè)競爭力。因此,在今后相當長一段時間內(nèi),智能生產(chǎn)就是企業(yè)生產(chǎn)能力的數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化升級,是推進智能制造的主戰(zhàn)場。
3.以智能服務為核心的制造業(yè)新模式、新業(yè)態(tài)
數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化技術在引發(fā)產(chǎn)品和生產(chǎn)翻天覆地變化的同時,也會引發(fā)制造服務的翻天覆地變化。數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化技術正在深刻地改變著產(chǎn)品服務的方方面面。他們將從根本上推進第四次工業(yè)革命,催生制造業(yè)新產(chǎn)業(yè)模式和業(yè)態(tài)的實現(xiàn),從以產(chǎn)品為中心向以用戶為中心的根本性轉(zhuǎn)變,完成深刻的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革。主要體現(xiàn)三個方面:
一是生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變。制造業(yè)生產(chǎn)模式從大規(guī)模流水線生產(chǎn)轉(zhuǎn)向定制化規(guī)模生產(chǎn)。二是組織模式的轉(zhuǎn)變。制造業(yè)從競爭和壟斷走向競爭與協(xié)同共享。三是產(chǎn)業(yè)模式的轉(zhuǎn)變。制造業(yè)將從生產(chǎn)型制造走向服務型制造。當然,這三個功能子系統(tǒng)都要集成在一起。
4.智能制造“三向”集成
智能制造價值創(chuàng)造的一個重要方面,是通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)絡和智能制造云平臺兩大支撐系統(tǒng),把智能產(chǎn)品、智能生產(chǎn)和智能服務三大功能系統(tǒng)集成起來,通過系統(tǒng)的集成優(yōu)化,實現(xiàn)新的價值創(chuàng)造。智能制造系統(tǒng)內(nèi)部大系統(tǒng),包括三個方面的集成:一是智能制造的縱向集成,這是企業(yè)內(nèi)部的系統(tǒng)集成;二是智能制造的橫向集成,是構(gòu)建不同企業(yè)之間、不同單位之間的協(xié)同與共享;三是智能制造的端到端集成,這是圍繞某一個特定產(chǎn)品的動態(tài)集成。在智能制造縱向集成、橫向集成和端到端集成的基礎上,智能制造將推動企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)和合作企業(yè)之間、企業(yè)和顧客之間的合作、協(xié)同與共享。另一方面,制造業(yè)與金融業(yè)、上下游產(chǎn)業(yè)的深度融合,形成服務型制造業(yè)和生產(chǎn)型服務業(yè)共同發(fā)展的新業(yè)態(tài)。智能制造與智能城市、智能農(nóng)業(yè)、智能醫(yī)療等交融集成,共同形成智能生態(tài)大系統(tǒng)——智能社會。
END
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