同志们:
在年终岁尾,我们抽出一天时间召开全市重点工业项目暨智能化改造推进会,说明这项工作非常重要、非常急迫。从今天上午开始,大家实地观摩了夏邑县、睢县的几家实施智能化改造的企业。刚才,对智能制造成效突出的睢县、民权县和阿诗丹顿、嘉鸿鞋业进行了表彰奖励。各县(区)都作了很好的发言,介绍了建立机构、完善机制、引进人才、设置发展资金、对接设备供应商等做法。玉民同志总结了我市2018年的智能化改造工作,对下步工作进行了安排部署。从实地观摩和发言的情况看,大家已经体会到智能化改造带来的好处,看到了智能化改造的前景,形成了智能化改造的共识,坚定了智能化改造的信心和决心,尤其是今天参会的企业更会深受启发,也会有更多新的设想。可以说,这次观摩和会议达到了预期目的,必将为我们开展好明年的智能化改造工作奠定更加坚实的基础。
一年来,各县(区)都能够按照省委省政府、市委市政府的决策部署,抓住工业智能化改造这个龙头,强力推进“设备换芯”“生产换线”和“机器换人”工作,尽管工作推进不尽平衡,但是都起了步、开了局,探索了一些有益做法,积累了一些工作经验,取得了一定工作成效。下一步,希望大家以先进县、先进企业为榜样,落实好各项工作部署安排,认真抓好工作落实。做好明年的工作,重在谋划要实、措施要准、内生动力要活。尤其是与会的企业和单位要认识到,推进工业智能化改造主要靠的是企业内生动力,政府发挥的是引导作用。我们要通过工业智能化改造,实现企业经济效益提升和长期健康发展、政府税收增加和稳定就业,达到多赢的目的。下面,就做好智能化改造工作,我再强调以下三点。
一、智能化改造是制造业高质量发展的必由之路
12月19日至21日在北京召开的中央经济工作会议指出,明年要推动制造业高质量发展。推进制造业高质量发展,就要按照智能化标准和要求,促进高质量的工业企业落地。中央出台这样的重大政策,是具有引领性的政策,也是基于对未来发展趋势判断作出的重大决策。因此,无论是我们的政府还是企业都要深刻理解制造业高质量发展这一要求。今年,我市出台了工业项目落地的标准和条件,明确要求未来新上工业项目必须是智能化工厂、智能化车间、智能化生产线。现有企业的智能化改造是实现制造业高质量发展的重要抓手。现有企业只有通过智能化改造,才能构建现代产业体系,才能实现制造业高质量发展。一是智能化改造是企业自身生存发展的内在要求。企业要推进供给侧结构性改革,推出适销对路的产品,就必须推进智能化改造。今天大家已经看到,足力健为什么销售的这么火?金振源为什么在苹果手机市场下滑的严峻形势下能够稳住产量?主要就是因为他们加大投入,大力推进智能化改造,提高了生产效率,生产出了适应市场需求的产品,甚至引领了市场消费,拓展了市场空间,为企业永续发展奠定了坚实基础。刚才,睢县曹广阔同志讲到,今年金振源公司在税收政策优惠的情况下,上缴税收仍超过1亿元,我觉得他们的发展质量更高了。二是智能化改造是推进供给侧结构性改革的应有之义。供给侧结构性改革怎么抓?怎么把企业生产的产品改造成符合市场需求适销对路的产品?今年中央经济工作会议提出,要继续保持以供给侧结构性改革为主线。供给侧实际上就是生产侧,需求侧就是消费侧。供给侧结构性改革改什么?就是改生产侧。生产侧怎么改?就是抓智能化改造。供给侧结构性改革的目的就是让企业生产的产品适应市场需要,甚至是引领市场消费。比如,金振源公司为什么一天能够生产出2.7万余套科技含量很高的功能性手机外壳?就是因为他们的产品适销对路,能够推动产品逐步向高端化迈进,甚至他们生产的玻璃外壳、陶瓷外壳、航空铝材外壳、纳米注塑外壳等,不仅适应消费需求,还引领了消费和市场发展。三是智能化改造是企业拓展市场的外在需要。市场需要企业进行智能化改造。如果不实施智能化改造,就会被市场淘汰,构建现代产业体系、增加税收、增加就业就是一句空话。
二、智能化改造是构建现代产业体系的必然要求
党的和这次中央经济工作会议都明确提出,要加快构建现代产业体系。什么叫现代产业体系?现代产业体系最基本的是要有智能化生产线、智能化生产车间。今天观摩的金振源公司已具有一定的智能化生产水平,为我们进行智能化改造提供了样本。几年前,我去日本学习参观了全智能化生产的工厂,看到了日本全智能化生产的发展趋势。《中国制造2025》实施以来,我国智能制造推进很快,产业转型升级成效显著。最近,党中央、国务院出台了关于科技改革、减费降税等一系列调整政策,对实体经济进行精准扶持。比如,今后要求国家银行加大对实体经济的信贷力度,甚至要求地方性银行要拿出更多的贷款用于支持实体经济发展,而且银监会对此要进行考核。这一政策将大大改善企业发展环境。但是这些贷款将放给什么样的企业呢?将放给那些构建现代产业体系的企业、符合供给侧结构性改革的企业,目的是激励企业进行智能化改造,引导企业不搞重复的低水平建设、减少对环境的污染、转变粗放型的生产方式、实现高质量发展。目前,我市存款余额近3000亿元,贷款余额1600多亿元,存贷比仍然较低。这不全是银行等金融部门的责任。银行在放贷时一定会考虑风险和盈利,会放贷给那些生命力较强、产品适销对路的企业,而不会给那些搞重复生产、产品可能被市场淘汰、没有还款能力的企业。近日,省领导到我市考察工业生产,明确提出要看符合高质量发展的企业。这也为我们明确了发展的导向。我们要适应政策形势的变化,适应构建现代产业体系的需要,加快推进智能化改造,争取更多的资金支持。我们还要认识到,智能化改造是产业集聚区进行“二次创业”的重要标志。现有企业的智能化改造和引进智能化企业落地是推动产业集聚区“二次创业”的两个重要抓手。我们要通过智能化改造和智能化企业引进,构建现代产业体系,实现产业集聚区税收翻番和主营业务收入翻番的目标。围绕这“两个翻番”的目标,市发改委要对全市11个产业集聚区进行摸底考核,考核结果要在明年的工业大会上进行通报。要把智能化改造作为重要的考核标准,主要看大家有没有进行智能化改造,主要看企业智能化改造进度和智能化生产水平。
三、落实智能化改造的阶段性目标任务是政府的必然责任
一、工业4.0的概念及现实意义
近年来,为提升制造业的智能化水平,德国政府推出了“工业4.0”计划,美国制造业产生了“工业互联网”概念,我国也于2015年5月推出了中国版的“工业4.0”规划──《中国制造2025》。除此以外,日本、韩国、法国也不甘落后,分别推出“再兴战略”,“新增动力战略”和“新工业技术法国”方案。工业4.0概念,正在引发全球性的关注。
德国2013年4月报告《保障德国制造业的未来:关于实施工业4.0战略的建议》,报告认为:在制造业领域,技术的突破和发展将工业革命分为四个阶段。前三次工业革命分别是机械化、电气化和自动化、简单智能化,而目前物联网和制造业服务化宣告着第四次工业革命——工业4.0的到来。第四次工业革命是以深度网络化为重要特征的。推动工业4.0的原动力是互联网。工业4.0的实施过程,实际上就是制造业创新发展的过程。在工业4.0时代,虚拟世界将与现实世界相融合,物联网、服务网、数据网将取代传统封闭性的制造系统,智能工厂的定制通过App完成,到那时,我们的消费方式和消费内容将彻底被颠覆。
德国工业4.0,不仅为中国的工业生产提供了一种全新思路,而且与我国正在实施的工业化与信息化深度融合战略,不谋而合。德国工业4.0,与《中国制造2025》的核心点是智能制造。连接,是工业4.0不变的主题词,推进制造业向智能化转型,也是从互联开始的。将信息技术与互联网思维融入到制造业中,通过物联网实现产品制作过程中各个环节的信息互联和大数据的收集与处理,在搭建智能网络的基础上实现横向、纵向和端对端的高度集成,在生产形态上,从大规模生产转向个性化定制,使整个生产的过程更加柔性化、个性化、定制化。
工业4.0的核心是单机智能设备的互联,不同类型和功能的智能单机设备的互联组成智能生产线,不同的智能生产线间的互联组成智能车间,智能车间的互联组成智能工厂,不同地域、行业、企业的智能工厂的互联组成一个制造能力无所不在的智能制造系统,这些单机智能设备、智能生产线、智能车间及智能工厂可以自由地、动态地组合,以满足不断变化的制造需求,这是工业4.0区别于工业3.0的重要特征。
工业4.0是数据。数据是区别于传统工业生产体系的本质特征。在工业4.0时代,制造企业的数据将会呈现爆炸式增长态势。所有的生产装备、感知设备、联网终端,包括生产者本身都在源源不断地产生数据,这些数据将会渗透到企业运营、价值链乃至产品的整个生命周期,是工业4.0和制造革命的基石。数据又可分为产品数据、运营数据、价值链数据和外部数据。通过对采购、仓储、销售、配送等供应链环节上的数据采集和分析,将带来效率的大幅提升和成本的大幅下降,并将极大地减少库存,改进和优化供应链。利用销售数据、供应商数据的变化,可以动态调整优化生产、库存的节奏和规模。此外,基于实时感知的能源管理系统,能够在生产过程中不断实时优化能源效率。
工业4.0是创新。工业4.0的实施过程实际上就是制造业创新发展的过程,制造技术、产品、模式、业态、组织等方面的创新将会层出不穷。
第一是技术创新。未来工业4.0的技术创新在三条轨道上进行,一是新型传感器、集成电路、人工智能、移动互联、大数据在信息技术创新体系中不断演进,并为新技术在其他行业的不断融合渗透奠定技术基础。二是传统工业在信息化创新环境中,不断优化创新流程、创新手段和创新模式,在现有的技术路线上不断演进。三是传统工业与信息技术的融合发展,它既包括信息物理空间(CPS)、智能工厂整体解决方案等一系列综合集成技术,也包括集成工业软硬件的各种嵌入式系统、虚拟制造、工业应用电子等单项技术突破。
第二是产品创新。信息通信技术不断融入工业装备中,推动着工业产品向数字化、智能化方向发展,使产品结构不断优化升级。一方面,传统的汽车、船舶、家居的智能化创新步伐加快,如汽车正进入“全面感知+可靠通信+智能驾驶”的新时代,万物互联(IOE)时代正在到来。另一方面,制造装备从单机智能化向智能生产线、智能车间到智能工厂演进,提供工厂级的系统化、集成化、成套化的生产装备成为产品创新的重要方向。
第三是模式创新。工业4.0将发展出全新的生产模式、商业模式。在生产模式层面,工业4.0对传统工业提出了新的挑战,要求从过去的“人脑分析判断+机器生产制造”的方式转变为“机器分析判断+机器生产制造”的方式,基于信息物理系统(CPS)的智能工厂和智能制造模式正在引领制造方式的变革。
第四是业态创新。伴随信息等技术升级应用,从现有产业领域中衍生叠加出的新环节新活动,将会发展成为新的业态。进一步来讲,在新市场需求的拉动下,将会形成引发产业体系重大变革的产业。就目前来看,工业云服务、工业大数据应用、物联网应用都有可能成为或者催生出一些新的产业和新的经济增长点。制造与服务融合的趋势,使得全生命周期管理、总集成总承包、互联网金融、电子商务等加速重构产业价值链的新体系。
第五是组织创新。在工业4.0时代,很多企业将会利用信息技术手段和现代管理理念,进行业务流程重组和企业组织再造,现有的组织体系将会被改变,符合智能制造要求的组织模式将会出现。基于信息物理系统(CPS)的智能工厂将会加快普及,进一步推动企业业务流程的优化和再造。
企业组织管理创新,也是两化融合管理体系标准的重要内容,两化融合管理体系的九大原则、四大核心要素、四个管理域中都涉及如何围绕企业获取可续的竞争优势,不断优化企业的业务流程和组织架构。
二、温州企业对接工业4.0的现状分析
改革开放之初,温州小商品制造以其强大的生命力抢占全国市场,创造了温州制造业的辉煌。如今温州电气、服饰、鞋业、汽摩配、泵阀五大支柱产业在全国同行业中具有一定的制造实力与规模。
温州制造能否走上工业4.0快车道,重现过去的辉煌,摆在了市政府和各企业的面前。正值市政府重振温州实体经济,打造时尚产业,转型温州制造发展之路时刻,迎来了世界新一轮工业革命,应该说这是一个很好的难得的机遇。据悉,在温州制造向温州智造跃迁的路上,温州民企中也涌现出了一些拥抱工业4.0的急先锋,他们结合企业自身特征,选择适合自己的智能化制造路径,成效初显。
乐清康泰电器是一家集科技型、外向型、规模型于一体的电子企业,经由市科技局、温台生产力促进中心牵线,与台湾管顾钜群联盟和华宇企业管理公司开展合作,进行生产线的诊断与优化,改善电气设备、车间管理,达到精益生产和智能制造管理,获得了“施耐德供货商大奖”。
报喜鸟服饰从2014年开始布局工业4.0智能化生产,通过近一年的规划、实施、试运行,第一条智能化生产线已经改造完成,通过工业4.0智能化生产,克服服装个性化生产品质和生产效率降低的瓶颈,率先实现“个性化缝制不降低品质,单件流不降低效率”这一服装定制的最高生产目标。接下来,报喜鸟将以工业4.0智能化生产为支撑,打破个性定制难以规模生产的瓶颈,做深全品类个性化定制领域。计划到2017年,定制将占公司自有品牌总销售额的50%。
然而,由于温州的制造业大型企业少,以中小型企业为主。工业制造技术在工业2.0-3.0的阶段上。在走向工业4.0的路上,仍有许多制约条件。
1.温州企业工业设备大多数处于中低端技术水平,需要完成自动化改造,达到工业3.0阶段,才向工业4.0智能化冲刺。工业设备技术条件仍待提高,工业技术基础薄弱制约企业发展。
2.工业4.0需要高级管理人才和高级技能人才。除了大型企业有一定高级人才聚集之外,中小企业人才普遍不足。人才招聘困难,聚集困难,流失容易,是中小型企业的通病,不管是高级管理人才,还是高级技能人才,中小型企业普遍短缺,这是掣肘企业发展的重要因素。
3.工业技术设备需要升级换代,技改资金如何融资又是一个难题。中小企业资本金大多带有沾亲带故因素聚集的、家族式的居多。虽然资金的聚集比较容易,安全性有一定的保障,但是聚集带有很大的排外性,一般只限于家族成员入股,不利于扩大化再生产,不利于企业设备升级换代。
4.从目前看,许多中小型企业主及企业高级管理人员对工业4.0的认识只略有知晓,认为目前还用不上。很多企业还不知道工业4.0状况。企业界对第四次工业革命的认识不足仍然存在,舆论宣传不够,行业协会理论水平不足,无力引导企业了解,掌握工业4.0知识。
三、温州发展工业4.0的建议
虽然,制约温州工业4.0发展的主要因素是技术设备先进性不高,高级别人才不足,中小型企业融资的局限性及中小型企业主的认识不足等。针对上述制约因素建议如下:
1.高级人才引进企业实行两条腿走路,即直接引入企业。另一种是引进人才有难度。我们不妨远程聘用,即高级人才可以不在企业办公室上班,却时时在办公的电脑上。人员在国内国外都如在工厂一样,通过互联网就象上班一样解决企业的技术、管理、设计、方案、问题等等,使受聘人员身在家庭心在工厂。为愿意受聘用但又不愿意来温州的人才找到解决办法。
2.政府牵头建立以高校为依托,温州龙头企业参股的科研中心,负责温州企业核心技术的研究开发,既可解决中小企业人才不足,资金紧缺的局面,又能为温州在知识产权研发领域开创成果。
3.普通高校毕业生学非所用严重。高技能高技工人才短缺,亟需培养。温州高校应该多招技能技工专业,对准温州支柱产业,为企业输送人才。
4.出台鼓励企业股份向高管和职工扩张以及允许向职工集资政策,使企业走出家族内部集资的藩篱。引进企业高管、职工的股金,以及债券集资,解决企业融资难问题。
5.成立温州工业4.0指导委员会,实施政府发展计划,制定计划进程,指导分析企业具体方案,解答企业管理技术疑难。
6.根据市十三五规划,制定温州工业4.0中长期发展规划及近期行动纲领,以及温州五大支柱产业的特点,制定优先发展产业和重点扶持的产业,支柱产业紧跟世界先进技术潮流,制定企业工业4.0具体实施方案。
对智能制造的基本认识
面对我国是工业大国但不是工业强国的现状,以及国际金融危机后美、德、日、英、法等发达国家纷纷提出制造业振兴规划的国际背景,2015年我国出台了《中国制造2025》。制造业是立国之本、强国之基、兴国之器。《中国制造2025》的意义不能仅从一个产业规划视角来理解,更应该从未来我国经济可持续增长的动力蓝图来看待。《中国制造2025》提出,以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线,以推进智能制造为主攻方向,强化工业基础能力,促进产业转型升级,实现制造业由大变强的历史跨越。在经济增长的动力蓝图中,智能制造是作为一个主攻方向提出的,可以看出其地位十分重要。
所谓智能制造,直观地讲,就是基于人工智能技术与制造技术集成而形成的满足优化目标的制造系统或者模式。在智能制造一开始提出时,内容相对狭义,优化目标也相对具体,但随着新的制造模式不断出现和信息技术不断发展,智能制造的内涵已经逐步广义化。从技术基础看,已经从单纯人工智能发展到包括大数据、物联网、云计算等在内的新一代信息技术;从制造过程看,已经从单纯的生产加工环节扩展到产品的全生命周期;从制造系统的层次看,已从制造装备单元扩展到包括车间、企业、供应链在内的整个制造生态系统;从优化目标看,从最初实现在没有人工干预情况下实现小批生产,发展到满足消费者个性化需求、实现优化决策、提高生产灵活性、提高生产效率和资源利用率、提高产品质量、缩短制造周期、体现环境友好等一系列目标。因此,现在的智能制造,已经被广义地理解为基于大数据、物联网等新一代信息技术与制造技术的集成,能自主性地动态适应制造环境变化,实现从产品设计制造到回收再利用的全生命周期的高效化、优质化、绿色化、网络化、个性化等优化目标的制造系统或者模式,具体包括智能产品、智能生产、智能服务和智能回收等广泛内容。
智能制造的实现,关键是依靠新一代信息技术系统的技术支持。现在比较公认的智能制造技术基础是信息―物理系统(CPS),或称为虚拟―实体系统。通俗地说,这是一个可以将工业实体世界中的机器、物料、工艺、人等通过互联网与虚拟世界中的各类信息系统有效连接的网络空间系统,该系统通过对实体世界工业数据的全面深度感知、实时动态传输与高级建模分析,实现网络信息系统和实体空间的深度融合、实时交互、互相耦合、互相更新,从而形成智能决策与控制,最终驱动整个制造业的智能化发展。这个系统在德国工业4.0中被称为CPS,而在美国的产业界则被称为工业互联网。在美国产业界看来,工业互联网是互联网在工业所有领域、工业整个价值链中的融合集成应用,是支撑智能制造的关键综合信息基础设施。有了这个系统就可以实现制造过程自组织、自协调、自决策的自主适应环境变化的智慧特性,进而满足高复杂性、高质量、低成本、低消耗、低污染、多品种等以前传统制造模式认为相互矛盾、不可能同时实现的一系列优化目标。
经济学研究表明,一国经济的国际竞争力和长期稳定增长的关键是制造复杂产品的能力,而智能制造是制造业的转型升级制高点,代表着未来制造业发展的方向和经济结构高级化的趋势,决定着一个国家制造复杂产品的能力大小。因此,智能制造已成为当今世界各国技术创新和经济发展竞争的焦点,发达国家以智能制造引领“再工业化”战略,我国则将智能制造作为《中国制造2025》的主攻方向。当然,我国智能制造的总体水平与世界制造强国相比还相差比较大,但智能制造是一个应用广泛的体系,包括从工艺、产品、企业、产业链到整个社会的各个层面,我国通过科学规划、努力创新,可以逐步实现从点到线、从线到面、从面到体的突破,最终建设成为制造强国。
智能制造与新经济的关系
当今世界正在步入新一轮科技革命拓展期,颠覆性技术不断涌现,产业化进程加速推进,新的产业组织形态和商业模式层出不穷,从而经济增长的新要素、新动力和新模式不断涌现,于是所谓“新经济”浮出水面。“新经济”这个词本身并不新,在20世纪90年代末至本世纪初美国出现了一段在信息技术和全球化驱动下呈现高增长、低通胀、低失业率、低财政赤字等特征的经济发展时期,被认为是“新经济”。但2000年下半年以后,以互联网技术和金融主导的“新经济”泡沫最终破灭。其根本原因是没有把互联网这种技术和制造业结合在一起。离开制造业,仅仅停留在科技发明和金融追逐而衍生出来的经济大多都会成为泡沫。如果说在上世纪末美国提“新经济”还为时过早,现在由于信息技术的突飞猛进使得信息技术成本大幅度降低,信息技术已与制造业逐步融合并广泛地应用改变着社会经济生活,现在提“新经济”则是水到渠成。
现在的新经济,其本质是由于新一轮科技和产业革命带动新的生产、交换、消费、分配活动,这些活动表现为人类生产方式进步和经济结构变迁、新经济模式对旧经济模式的替代。新经济对经济增长的促进作用至少表现在三个方面,一是由于信息(数据)独立流动性日益增强而逐步成为社会生产活动的独立、核心的投入产出要素,进而增加了信息边际效率贡献;二是以“云网端”为代表的新的信息基础设施投资对经济增长的拉动;三是生产组织和社会分工方式更倾向于社会化、网络化、平台化、扁平化、小微化,从而适应消费者个性化需求,进一步拓展了范围经济作用。在当前我国经济下行压力较大、产业结构分化、经济增长动能亟待转换的背景下,大力发展新经济既是积极应对新产业革命挑战的战略选择,也是我国通过供给侧结构性改革优化资源配置的战略要求。
智能制造,作为信息化和制造业深度融合的集中体现,无论是智能产品、智能工厂、智能制造企业还是智能制造的生态链,都构成了新经济的重要组成部分,智能制造产业作为新一轮科技和产业革命的先导正在迅速发展,成为现代产业体系中发展潜力巨大的行业。更为重要的是,新经济的发展主要依赖智能制造提供技术源泉和装备基础,新经济的增长源泉,无论是作为新生产要素的数据的投入,还是新的信息基础设施的投资拉动,以及新的经济分工协作模式的产生发展,都离不开智能制造的支撑。没有智能制造的发展支撑,新业态、新商业模式也都将成为空中楼阁。智能制造的发展,一方面会拉动新材料、信息通讯等各个领域的技术创新和产业发展;另一方面又进一步驱动各个新兴产业成长和传统产业变革,满足生产者和消费者的智能化、个性化需求,推动智慧农业、智慧城市、智能交通、智能电网、智能物流和智能家居等各个社会经济领域的智能化发展。当然,新经济的快速发展,也会给智能制造提供更大的需求空间和更广阔的应用前景。
抓好智能制造发展的关键
得益于巨大的市场潜力,近些年我国电子商务飞速发展,但发展新经济决不能仅仅满足于零售服务业与互联网的融合阶段。互联网发展大体可以划分为信息门户网站主导、电子商务主导、工业互联网主导三大阶段,我国正处于电子商务主导的阶段。但是,电子商务发展的“风口”正在过去,互联网未来发展的方向是工业互联网。而工业互联网是制造业与互联网深度融合的表现,其所支持的正是智能制造。因此,从互联网的发展趋势看,新经济的未来发展应该更多地依靠智能制造的引领。
一是突出战略引导。2015年我国推出了《中国制造2025》和《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》。其中,《中国制造2025》旨在通过工业化和信息化融合的手段、加快发展新一代信息技术等领域来实现建设制造强国的目标,《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》是把互联网的创新成果与多个经济社会领域深度融合,以形成更广泛的以互联网为基础设施和创新要素的经济社会发展新形态。两大战略的共同重点就是推进制造业与互联网的深度融合,推进智能制造。未来如何以科学的实施机制和战略步骤落实这两大国家战略,是智能制造引领新经济发展的关键任务。
二是强化创新驱动。智能制造水平是一国制造能力的核心体现,是衡量制造强国建设进展的一个重要的指标。而决定智能制造水平的关键是制造业的创新能力。在智能制造领域,当前我国制造业创新能力与世界工业强国差距还很大,一些工业互联网领域的核心技术,包括工业无线技术、标准及其产业化,关键数据技术和安全技术等,都还有待突破,工业互联网核心软硬件支持能力都还不够。我国总体制造业技术水平还处于由电气化向数字化迈进的阶段,而智能制造引领的是由数字化向智能化发展。按照德国工业4.0的划分,如果说发达工业国家智能制造推进的是由工业3.0向工业4.0的发展,而我国智能制造需要的是工业2.0、3.0和4.0的同步推进。这一方面要求结合我国国情推进智能制造,另一方面也要求我们更加强化创新驱动,实现创新能力的赶超。
在即将到来的第四季度,智能制造将进一步深化,工业互联网将成为热点,工业企业信息技术集成应用能力将进一步提升,工业领域将继续涌现一批创新应用。
2014年第三季度,我国智能制造在工业行业领域中的应用不断深化,高端智能装备在自主设计及技术创新上有所突破,制造企业纷纷实施平台型制造战略,推动制造产业链向两端不断延伸,工业大数据应用创新步伐加快,互联网应用向工业领域加速扩张,工业云创新服务取得新进展。但同时,智能制造标准规范不一致的问题更加突出,信息化投入不足导致两化融合在提高工业发展质量上的积极作用未能充分发挥,生产业信息技术应用水平滞后。在即将到来的第四季度,智能制造将在工业领域进一步推广,工业互联网将成为企业关注的焦点,工业企业信息技术集成应用能力将进一步提升,移动互联网的发展将继续催热一批工业创新应用。
基本情况
智能制造发展步伐加快
2014年第三季度,随着工业机器人扩大应用,智能工厂加快布局,智能制造在工业行业领域中的应用不断深化。越来越多的工业制造企业引入智能机器人生产线,推动制造过程的智能化、柔性化和敏捷化升级,促使工业机器人市场需求迅速扩张。今年1-9月,国内机器人销量保持高速增长态势,销售总量达到4.56万台,预计全年机器人销售总量将达7万台,保有量将达20万台。
同时,国产工业机器人在国民经济25个行业大类、52个行业种类中得到广泛深入的应用,服务领域逐步从汽车、电子等中高端行业向金属加工、卫浴五金、食品饮料等传统行业渗透大型制造企业集中集成的智能化建设持续深入,中石油、中石化和中海油等大型国有企业的数字化工厂项目相继启动。8月份,三一重工“工程机械产品加工数字化车间系统的研制与应用示范”项目通过验收,实现三一重工总装车间的智能工厂领先应用,预计将促成全车间今年全年生产成本同比节约1亿元,年生产量增加值将达2千台,年新增产值同比将超过60亿元。
高端智能装备制造自主创新能力逐步提升
2014年以来,我国轨道交通、隧道挖掘以及海洋工程等装备制造在智能装备的自主设计及技术创新上有所突破,进一步增强了我国高端装备制造的核心竞争力。
轨道交通方面,我国高铁技术实现了自主研发并在多项领域达到世界先进水平,在国家领导人对泰国、澳大利亚、罗马尼亚、非洲、英国和巴西等地的出访中均被列入“中国制造”的推介名录,成为我国政府外交的新名片。
隧道挖掘方面,中铁装备已发展成为能独立生产硬岩掘进机并具有自主知识产权的全球三大企业之一,参与编写的《盾构机术语和商业规格》行业标准位居世界前列,自主设计的世界最大断面矩形盾构机开辟了城市过街隧道挖掘的新路径。
海洋工程方面,我国自主研制的深海遥控无人潜水器作业系统“海马号”成功完成了4500m深海作业实验,推动我国深海高技术领域的关键技术国产化走向高水平阶段。
平台型制造推动制造产业链向上下游延伸
当前,一些制造企业纷纷实施平台型制造战略,采用“品牌+平台”模式整合上下游供应链资源,实现产品全生命周期的扁平化管理,推动制造产业链向两端不断延伸。
比如,服装企业海澜之家通过组建电子商务平台,联合上游供应链伙伴共同进行以品牌为核心的产品设计,协同下游渠道商、直销商同步进行客户交互管理,同时外包成衣生产和运输配送等环节,成功实现从传统制造向平台制造的转型。今年7月,继海尔“海立方”之后,联想集团也启动了自身的平台制造创新实践项目,搭建了NBD(“新板凳”)互联网化生产平台,面向全球拥有核心技术能力的创业团队开放联想资源,吸纳创业团队共同参与智能产品研发。
工业大数据应用创新有所突破
物联网、工控系统等工业信息化应用成熟度迅速提升,行业数据规模不断扩大,大数据技术在工业领域的应用创新能力进一步提升。
工业企业越来越注重数据价值的挖掘,拓展大数据技术在供应链优化、产品设计研发、故障远程诊断与预测、精准营销等生产经营活动上的智能决策应用,更凭借大数据与金融服务的创新结合,积极探索信贷融资的新途径。
9月初,中信-海尔供应链网络金融平台上线,搭建了基于海尔经营数据和财务数据的海尔合作伙伴信用评价模型,支撑了中信银行为海尔中小合作企业发放贷款的风险控制,拓宽了海尔供应链服务商的融资渠道,从而加固了海尔与供应链服务商的合作基石。
互联网应用加速向工业领域扩张
三季度,互联网与工业融合的趋势日趋明显,互联网应用向工业生产全环节的渗透和扩张程度日益加深,推动制造业从设计生产、到智能产品、再到营销服务的持续创新发展。
随着尚品宅配开启家具定制市场,意风、红苹果、博洛尼、欧派橱柜等家居企业相继进军家居产品全屋定制,预先聚合买家需求,按需开展个性化生产。7月,上汽集团联手阿里巴巴签订“互联网汽车战略协议”,不仅发力于车主与汽车之间的智能互动升级,更着眼于车主用车需求与互联网生活圈的信息对接,促成智能汽车从独立操控向移动互联的应用方式拓展。
越来越多的企业进军移动营销,“广西五金商城”、“瓷砖网”等一批行业商城先后开通APP客户端,帮助行业内企业通过移动商务平台进行移动推广,实现了产品供求信息向移动互联网领域潜在客户的精准推送,拓展了企业与市场需求方之间的对接渠道。
工业云创新服务取得新进展
2014年三季度,全国工业云创新服务试点建设取得阶段性成果。
上海工业云试点完成了装备制造行业云服务平台建设,全面整合了上海宝信、上海超算、北京数码大方等行业制造资源和生产资源,并成立了工业云推进联盟,以此服务于工业云平台技术标准和服务规范制定,以及平台资源的应用推广。
北京工业云在顺义区和北京经济技术开发区试点取得成功的基础上,进一步在通州区57家企业、其他有条件的区县和产业园开展推广应用,加快提升参与企业的研发设计和生产制造能力。
山西省在太原启动了中小企业产业信息大数据应用服务平台,率先探索中小企业的工业云的产业信息服务应用。
主要问题
智能制造标准体系尚不完善
目前,智能制造的发展提速促使标准规范不一致的问题更加突出。
工业领域缺乏行业性的智能制造标准规范,企业在跨系统、跨平台集成应用时面临很多复杂的技术难题,有的甚至需要推倒重来。物联网行业应用标准缺失,导致设备不能兼容。企业内部各类信息系统间的集成也存在标准规范滞后、不统一的问题。由于智能产品标准的缺乏,家电企业的智能家居开发各自为营,海尔的U+智慧生活操作系统,美的推出的“一个智慧管家系统+一个M-Smart互动社区+一个M-Box管理中心”智能家居模式,格力研制的基于云端的能源和环境管理家居系统,均是主打本品牌智能家居相互间的联接对话,不同品牌之间难以兼容,为用户接纳智能产品树立了应用壁垒,一定程度上阻碍了智能产品向个人生活的渗透。
信息化在提升工业发展质量上的作用亟待加强
长期以来,我国在兼顾速度和效益的工业发展质量评估中表现不佳,规模扩张导致产能过剩、能耗过高造成环境污染、产品问题频出凸显核心竞争力低下等现象层出不穷。
以基本原料加工贸易产业为例,这些产业的产能占据全球总产量的近二分之一,其中钢铁占45%,水泥占70%,铝业占44%,产能过剩的问题十分突出。8月份,环保部公布的《2014年上半年全国环境质量状况》报告显示,京津冀地区13个城市空气质量平均达标天数比例仅为36.4%,其中重度及以上污染天数比例高达20.1%,区域内高耗能、高污染重工业发展过快、比重过大、集中度高,带给环境空气质量巨大的压力。同期,中国质量万里行2014年上半年投诉统计分析报告指出,食品中存有异物、鲜活产品出现问题等食品烟酒品类消费投诉取证困难,导致消费者维权获赔成功率不高,暴露出企业产品质量监测与追溯能力建设不足。
信息技术应用对于提高工业领域生产决策能力、能源消耗监控能力、产品质量检测与追溯能力等的作用显著,将会有效提升工业发展质量。然而,大多数企业在推进两化融合过程中,出于经济效益的考虑,更依赖生产技术的信息化升级而非流程优化的信息化改造,缺少相关的投入和建设,导致两化融合在提高工业发展质量上的积极作用未能充分发挥。
生产业信息技术应用能力有待提升
随着制造业服务化转型,生产业日益成为制造业竞争的制高点,不断引领制造业向高端价值链提升。但是,当前生产业信息技术应用水平的滞后,与我国快速提升的制造能力不相适应,严重拖累了工业经济效益。第三方物流方面,中小型物流企业信息系统的建设投入仅占企业销售额的0.1%-0.3%,远远低于国外1.2%-2%的投资比重,信息系统硬软件比为5:1,而国外水平一般在1:1或1:1.2,信息化投入较少,投资结构不平衡,很难支撑高水平的物流信息化应用体系建设。
四季度走势判断
智能制造将进一步深化
预计2014年第四季度,智能制造在工业领域的应用将持续深化,推动两化融合向更深层次和更广领域拓展。当前,德国工业4.0战略正在引发一场全球制造业领域的深刻变革,其所提倡的建立在信息物理系统(CPS)基础之上,实现人、设备与产品即时交互的智能制造模式为我国制造业转型升级提供了新的思路。在此背景下,正在起草的《中国制造2025》规划将“优先推进制造业数字化、网络化、智能化”放在制造业转型提质“行动”之首,从国家层面明确了智能制造将是中国制造业的重要发展方向,这将加速智能制造在工业领域的进一步推广。
3D打印技术正在向多材料、高成熟度、更高精度方向发展,广东奥基德信机电3D打印工厂也在筹建当中,意在珠三角地区制造企业日益增长的3D打印外包服务需求,这表明3D打印规模化应用即将迈出实质性步伐。8月19日,《国务院关于近期支持东北振兴若干重大政策举措的意见》出台,支持建设中德高端装备制造业园区,将建立智能化、集成化的供应链系统,采用面向产品全生命周期的虚拟制造、敏捷制造、智能工厂等新型制造模式,促成德国高端技术的中国制造转移。
工业互联网将成为热点
预计第四季度,工业互联网应用将成为工业企业关注的焦点。工业互联网是美国重振制造业的战略部署之一,其实质是基于开放的智能设备和系统,实施大数据技术向产品全生命周期的渗透,为企业的智能决策和经营改善提供依据,与智能制造的“硬”制造相比,更注重互联网、大数据、软件等“软”模式引领工业生产方式的变革。
根据GE公司2012年11月的《工业互联网――打破智慧与机器的边界》报告预测,美国工业互联网每增加1%生产效率,将驱动各行业的效益显著提升(见图1),其技术创新直接应用于各行业,将产生经济效益32.3万亿美元。在我国,传统制造业企业先后实施了互联网化战略,通过众包设计、定制生产等工业生产方式升级提升了生产侧的生产效率,通过智能产品、饥饿营销、远程服务等制造服务化转型加深消费侧的服务体验,积累了不少互联网应用创新实践经验。随着大数据技术的日渐成熟,制造业企业将进一步瞄准工业互联网,深度挖掘基于互联网的数字技术应用潜力。
工业企业信息技术集成应用能力将进一步提升
目前,企业内部信息化集成应用和企业间产业链协同应用步入了新的发展阶段。企业内部信息系统集成由以往的点对点应用集成向基于主数据管理的服务集成转变,打通企业内部生产经营关键环节的主要数据链,开展对数据的智能分析,形成统计报表、趋势预测图等可视化指标体系,为企业科学决策提供依据。
同时,企业间产业链协同应用从电子商务和物流控制领域向协同制造领域延伸,整合产业链上下游企业优势资源,实现产品全生命周期的分散式协同生产。预计第四季度,工业企业的信息技术集成应用范围将进一步拓展。
将涌现一批工业创新应用
当前,信息技术不断升级,智能终端日益普及,移动互联网与制造业领域融合愈发紧密,预计四季度,移动营销、移动办公等工业领域创新应用仍将不断涌现。
随着移动用户量大幅增加,以及微信公众号运营,移动用户黏性日益增强,智能终端上所搭载应用服务的商业价值不断提升,各行业各领域均加快加大APP服务端应用开发,特别是工业企业将移动商城、微信渠道建设作为拓展业务范围的重要内容。中小企业行业移动商务平台和微信群也将大量出现。Gartner预测,全球移动办公市场规模将于2014年井喷式增长。据IDC估算,2015年世界移动办公员工数将超13亿,达到全球员工总人数的37.2%。随着4G时代工业企业移动办公需求日益扩大,将有越来越多的国内软件商企业级移动应用解决方案。
相关链接
两化融合是指电子信息技术广泛应用到工业生产的各个环节,信息化成为工业企业经营管理的常规手段。信息化进程和工业化进程不再相互独立进行,不再是单方的带动和促进关系,而是两者在技术、产品、管理等各个层面相互交融,彼此不可分割,并催生工业电子、工业软件、工业信息服务业等新产业。
关键词:工程过程控制自动化智能
中图分类号:TP27文献标识码:A文章编号:1674-098X(2014)04(b)-0066-01
在工业发展史上,自动化的出现及应用为促进工业发展起到重要作用,但是随着社会经济不断发展,传统工业自动化已无法满足社会需求,而工业过程控制自动化中智能控制的出现使这个问题迎刃而解。智能控制工业生产自动化的出现,对工业生产自动化技术发展起到重要作用,使企业产品在保障质量的同时,还能提高企业总体生产效率,所以促进工业大力发展自动化、智能化是目前工业发展中一个主要方向。
1工业过程控制及智能控制技术基本概念简述
1.1工业过程控制概念简述
工业过程控制是指在进行工业生产作业中,根据工业生产过程需要,结合电子计算机应用、先进生产产线、仪表显示等,根据产品自身要求结合相关应用控制理论,从而设计出工业生产过程控制系统,并可以将工业自动化生产实现。在工业生产过程中,工业过程控制可以有效控制生产时间,使生产设备间的停滞和等待得到有效控制,通过仪表面板对生产线的监控,使生产环节中出现的无效停滞、等待和错误信息得到良好传达,在根本上提高工业生产效率。
1.2智能控制概念简述
智能控制(intelligentcontrols)是指在工业生产控制过程中,不经人工操作与干预前提下,依靠智能系统自主驱动智能机器,从而实现对操作目标进行有效控制行为的自动控制技术。智能控制是科学技术发展中一个重要成果,其结合了先进电子计算机技术、先进信息技术和先进工业生产控制技术,所以智能控制涉及科学技术应用领域较为广泛,其应用形式大体可分为模糊控制系统、专家系统、学习控制系统与人工神经网络控制系统等。智能控制在工业生产控制应用时不仅可以精确达到控制目的,还能根据相关控制知识理论进行推理,还能优化生产中总体控制模式,为促进工业生产效率起到重要作用。
2智能控制在工业过程控制中的使用范围
2.1生产过程信息自动获取
在工业进行生产作业中,智能控制系统对所有生产设备运行状态信息进行自动获取,运用自身系统进行运算,根据不同设备运行状态做出相关调整,减少了工业生产作业中对人工的需求,从而降低企业生产成本。目前我国工业控制发展速度过于缓慢,其根本原因就在于信息化程度偏低,信息化技术是智能控制系统中一个重要组成部分,而信息化技术的不足直接造成智能控制系统在总体结构上存在缺陷。随着我国工业生产自动化的广泛应用,在智能控制系统方面应有所加强,在结合先进科学技术同时,也应加强信息化技术的发展,这样才能使我国在智能控制水平上立于国际科技前沿。
2.2工业生产过程中的系统建模
系统建模主要应用于数据监控与采集,根据生产作业中机器的脉冲数进行记录,将数据在特定时间内传输到数据存储系统中。数据在存储系统中,使用A/D单元模式进行转,使模拟量转为数字量,然后将数据自动存储在储存系统中,PLC可以使用小型打印机将DM区数据进行定期打印处理,计算机同时也可以对PLC区域数据进行读取,然后进行计算作业,PLC此时便作为电子计算的数据终端。数据监控系统是对产线整体运行状态进行监控,当某处运行机器系统发生故障时,其可以自动产生警报信息,并将故障数据做出记录传输到储存系统中,当运行机器故障过于严重时,PLC可以立即将整条产线作业中止,并停止故障机器系统运行。数据监控过程中,不仅可以对系统故障进行报警处理,还可以根据实时状态对机器系统中的计时器、计数器做出有效调整,使产线生产更为规范、合理。
2.3工业生产过程中进行动态控制
在工业生产中,将智能控制与产线总控部门、机器设备系统、PLC进行连线处理,实现四个部分数据互通,使生产过程与控制系统有效结合在一起,工作人员可以通过智能控制系统对生产运行设备的监视,根据各设备生产运行状态,通过控制系统进行远程操作处理。随着智能控制技术在工业上的广泛应用,使更多工业企业对其了解程度更为深刻,更多企业体会到智能控制技术对工业生产的影响力。目前我国将智能控制技术已应用到工业生产中,但智能控制技术上的薄弱使企业受益不多,没有达到企业通过工业过程控制增加经济效益这一目的,在我国工业生产中,只有生产过程运用了自动控制,剩余大部分生产操作依旧是依靠人工作业完成。
2.4工业生产过程中的应用机制
智能控制技术在工业过程控制自动化应用中可分为两种,一种是局部级控制应用,另一种是全局级控制应用。局部级控制应用是对某一生产单元进行自主设计,其应用范围针对目标集中。全局级控制应用是对整条生产线进行自动化生产作业,包括对整条生产线总体生产工艺记性进行控制,处理生产过程中的机器故障,根据实时运行状态进行总体调整。智能控制技术在工业过程控制自动化中的应用,在基础上强化了产品质量,人工虽然是工业发展中不可缺少的主要力量,但通过自动化产线制造出的产品无论在总体上,还是局部微观工艺上都强于人工制造,所以大力发展智能控制系统对促进工业自动化生产发展有着十分重要影响。
3结语
随着我国工业正在向大型化和复杂化方面不断发展,使工业过程控制自动化发生了很大改变,由简易型逐渐向高科技型不断转变。在工业生产过程中,智能控制系统对整体自动化产线进行全程监控,并根据机器实时运行状态做出有效调整,为工业生产提高生产效率和经济效益。
参考文献
[1]雷会峰,殷硕.智能控制在工业过程控制自动化中的应用[J].应用科技,2013,8(4):40-42.
关键词:智能技术;电气自动化;应用
中图分类号:TM76;TP18文献标识码:A文章编号:1674-7712(2014)12-0000-01
人工智能技术是一种融合了多种学科的先进技术,在人工智能技术进入工业生产的很长时间内,使得我国的工业生产自动化水平得到了跨越式的提高。通过将人工智能技术应用于电气自动化控制的各个方面,最终实现了电气设备的“智能”操作,通过为电气设备赋予了如同大脑一般的逻辑思维,提高了电气控制的精确性和可靠性。因此,人工智能的出现,不仅可以帮助企业提高生产效率,更重要的是可以为未来电气自动化、智能化的发展趋势提供了新的思路。
一、人工智能技术的发展与特点
(一)人工智能技术的发展
人工智能技术是伴随着计算机技术发展而兴起来的一门综合性科学。“人工智能”的概念最早起源于1956年Dartmouth学会上,一批具有超前眼光的科学家,对于如何利用机器来模拟智能进行了广泛的讨论,使得“人工智能”作为一门新兴学科进入了人们的视野。随着时代的发展,人工智能技术越来越成熟和完善,在国内外众多科技企业和高校联合研究的努力之下,已经出现了智能语音、智能图像、语义理解等先进的人工智能技术,它不仅可以改变了人们的生产生活方式,更重要的是为人工智能技术的不断地创新和融合发展,逐渐形成一体化的人工智能技术链奠定基础。
(二)人工智能技术的特点
人工智能技术作为当前世界三大主流技术之一,不仅在应用范围上占据优势,还以其自身丰富的研究领域、跨学科的研究方法等特点,成为最具有挑战性的前沿科学,整体来说,智能技术在自动化控制方面的特点具体表现为:一是随着人工智能技术的完善,将工业生产的控制精度、效率都提高了一个新的层次,实现了工业生产控制的各种信息得到及时处理和调整,使得自动化生产流程变的更加柔性化;二是伴随着工业自动化生产的同步性和综合性趋势越来越显著,人工智能技术与自动化生产集成技术相互融合,以各种可操作、可编程的智能控制器,最终实现了电气自动化生产的多功能和稳定生产目的。
二、电气自动化中的人工智能技术探悉
工业自动化生产的顺利进行,要从自动化生产的目标入手,通过一定的控制程序完成每个生产流程的任务,因此,将人工智能技术运用到电气自动化生产时,能够自动、高速的处理来自于生产过程中的各类数据,从输入设备到存储运算器,再至智能控制器,人工职能技术的每个环节,都可以对工业自动化生产“了如指掌”,保证了生产的完整性,又提高了产品的质量,为电气自动化生产带来丰厚的收益,其具体应用可以从以下几个方面进行分析:
(一)保证了电气自动化设计的先进性
对于自动化控制来说,一套成熟的电气自动化控制从设计到正式投入使用的周期较长,而且在这个复杂而漫长的过程中,其设计电路的繁琐性、细致性都是令人难以想象的。由于在传统设计过程中,大部分设计工作都是依靠设计师的经验,以人工绘图布线的方式完成,这就拉长了自动控制的设计周期的同时,也使得电气设计不一定是最好的方案,由此可见,传统方式下的电气自动化控制的设计难度主要集中于此。而人工智能技术的出现,大大改变了电气自动化控制的设计过程,将设计变的更加高效和简单,从人工智能的技术层面分析,人工智能技术主要通过强大的计算机设计功能,将控制设计在人工智能技术的启发之下,充分显示出人工智能技术的透明性和灵活性,特别是人工智能技术的扩展性是一大特色,它可以将很多新知识纳入自己的存储系统中,将自动化控制设计的现在与未来需求结合在一起。从一定程度上可以认为,人工智能技术已经在几十年的发展中,将设计过程从理论变为实践,最终保证设计出来的电气自动化过程或产品能保持高质、高效的优良品质。
(二)将电气自动化控制能力提升到新的高度
电气自动化的控制过程充满了大量的数据和运算,人工智能技术的应用,可以通过模糊算法、遗传算法和专家系统对非线性函数进行计算,使得自动化控制变的更加精准,与以往控制理论相比,智能技术具有便于调节、一致性好、抗干扰能力强等优点。比如以人工智能技术中的模糊控制举例,这种结构简单、性能稳定的控制方式,让自动化控制的多维化变为现实,对控制模式识别和信号处理有着不可缺少的重要作用,比如在全自动轮胎钢丝圈的生产过程中,对不同产品的生产牵引速度采用模糊控制,不仅有利于生产速度的有效控制,还可以充分发挥人工智能技术中专家系统的优势,实现生产控制的简单、快速,使得工业自动化生产取得了良好的成效。
(三)满足了电气自动化故障的诊断需求
故障诊断也是电气自动化控制所不能忽略的重要环节,故障诊断的目的是为了确保自动化设备的安全性和准确性,随着我国工业自动化程度的不断提高,故障诊断对于自动化控制的重要性也将不言而喻,常见的人工智能诊断技术有专家系统、神经网络、分行几何等,每个故障检测技术都有自己独特的适用范围,它们都具备对故障信息的完全处理能力,包括对故障进行有效诊断并给出相应的解决措施,所以,智能诊断技术对推进我国电气自动化控制的发展意义重大,应该不断加强人工智能诊断技术的探索和研究。
三、结束语
综上所述,人工智能技术已经为电气自动化生产带来了创新的发展的灵感,特别是随着越来越多的理论和知识研究的深入,使得这项技术变的更为“智能化”,以最终满足日益复杂的现代工业的自动化生产的需求。
参考文献:
[1]纪.人工智能技术在电气自动化控制中的应用思路分析[J].电子测试,2014(03).
[2]周超.人工智能技术在电气自动化控制中的运用[J].硅谷,2012(08).
[3]刘冰.解析电气自动化控制中人工智能技术的运用[J].科技创业家,2014(08).