先進(jìn)制造業(yè)，是中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的方向，也是“ 中國制造2025 ”在未來十年中國制造業(yè)從大到強(qiáng)的一個重要的路徑。中國制造業(yè)的現(xiàn)狀是什么樣的？“ 工業(yè)4.0 ”“智慧工廠”這些概念究竟能和“中國制造”碰撞出什么樣的火花？中小企業(yè)的機(jī)遇在哪里？
5月25-27日，2016年第四屆先進(jìn)制造業(yè)大會在上海舉辦，來自政府部門、科研機(jī)構(gòu)及各企業(yè)的代表，為中國從制造大國走向制造強(qiáng)國出謀劃策。
大會現(xiàn)場
柳百成認(rèn)為中國制造業(yè)面臨三大問題?！暗谝皇莿?chuàng)新能力不強(qiáng)，與發(fā)達(dá)國家有較大差距。雖然目前前期研發(fā)投入大大增加，已經(jīng)占到了GDP的2%，但工業(yè)發(fā)達(dá)國家這一占比都大于2.5%，甚至有些國家如芬蘭，達(dá)到了4%。”
“第二個問題是我們的核心技術(shù)、制造技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國外。比如我們的C919即將上天，但發(fā)動機(jī)還是引進(jìn)國外的。再如正在發(fā)展的重型燃?xì)廨啓C(jī)，這個部分中國也是空白?！绷俪烧f，中國工程院向國務(wù)院副總理馬凱匯報時，馬凱副總理提出中國成為制造強(qiáng)國要扭轉(zhuǎn)航空發(fā)動機(jī)、高檔數(shù)控機(jī)床、信息化芯片依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀。
“第三個問題則是資源浪費、污染嚴(yán)重。上述三個問題一直存在，現(xiàn)狀又面臨了新的科技產(chǎn)業(yè)革命，還有一個不可忽視的挑戰(zhàn)是工業(yè)發(fā)達(dá)國家的再工業(yè)化。美國過去的口號是在美國發(fā)明，在全世界制造。如今美國的口號已經(jīng)變成，在美國發(fā)明也在美國制造。”
柳百成介紹，要成為制造強(qiáng)國，要分步驟達(dá)成，而其中，國家將“智能制造”作為了突破口。
“我經(jīng)常問什么叫智能制造，是不是用了 機(jī)器人 就是智能制造？不是。是不是互聯(lián)網(wǎng)+就是智能制造？也不是。如果是這樣我們早就是智能制造了。”柳百成認(rèn)為，中國的智能制造也分兩步走：第一，選擇有條件的企業(yè)，航空航天或者汽車做突破口。2015年工信部啟動2015年智能制造專項行動，汽車業(yè)成重點試點對象。第二，對多數(shù)企業(yè)要做頂層設(shè)計，做好從2.0推動到4.0的路線圖，企業(yè)再做好適合設(shè)計制造的技術(shù)。
上海國際技術(shù)進(jìn)出口交易會上，一輛環(huán)保汽車吸引了觀眾目光
工業(yè)4.0 是互聯(lián)
西門子、博世和蒂森克虜伯的專家在交流時都提到，工業(yè)4.0的核心是連接，要把設(shè)備、生產(chǎn)線、工廠、供應(yīng)商、產(chǎn)品、客戶緊密地連接在一起?！?/span>工業(yè)4.0”適應(yīng)了萬物互聯(lián)的發(fā)展趨勢，將無處不在的傳感器、嵌入式終端系統(tǒng)、智能 控制系統(tǒng) 、通信設(shè)施通過信息物理系統(tǒng)（CPS）形成一個智能網(wǎng)絡(luò)，使得產(chǎn)品與生產(chǎn)設(shè)備之間、不同的生產(chǎn)設(shè)備之間以及數(shù)字世界和物理世界之間能夠互聯(lián)，使得機(jī)器、工作部件、系統(tǒng)以及人類會通過網(wǎng)絡(luò)持續(xù)地保持?jǐn)?shù)字信息的交流。
生產(chǎn)設(shè)備之間的互聯(lián)。從工業(yè)2.0到工業(yè)3.0時代的重要標(biāo)志是，單機(jī)智能設(shè)備的廣泛普及。工業(yè)4.0工作組把1969年第一個可編程邏輯控制器Modicon084的使用作為工業(yè)3.0的起點，其核心是各種數(shù)控機(jī)床、工業(yè) 機(jī)器人 自動化設(shè)備 在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的推廣，我們可以把它理解為單機(jī)設(shè)備智能化水平不斷提升并廣泛普及推廣。工業(yè)4.0的核心是單機(jī)智能設(shè)備的互聯(lián)，不同類型和功能的智能單機(jī)設(shè)備的互聯(lián)組成智能生產(chǎn)線，不同的智能生產(chǎn)線間的互聯(lián)組成智能車間，智能車間的互聯(lián)組成智能工廠，不同地域、行業(yè)、企業(yè)的智能工廠的互聯(lián)組成一個制造能力無所不在的智能制造系統(tǒng)，這些單機(jī)智能設(shè)備、智能生產(chǎn)線、智能車間及智能工廠可以自由的、動態(tài)的組合，以滿足不斷變化的制造需求，這是工業(yè)4.0區(qū)別與工業(yè)3.0的重要特征。
設(shè)備和產(chǎn)品的互聯(lián)。正如德國總理默克爾在2014年漢諾威工博會上所講的，工業(yè)4.0的意味著智能工廠能夠自行運轉(zhuǎn)，零件與機(jī)器可以進(jìn)行交流。由于產(chǎn)品和生產(chǎn)設(shè)備之間能夠通信，使得產(chǎn)品能理解制造的細(xì)節(jié)以及自己將被如何使用。同時，它們能協(xié)助生產(chǎn)過程，回答諸如“我是什么時候被制造的”、“哪組參數(shù)應(yīng)該被用來處理我”、“我應(yīng)該被傳送到哪”等等問題。
虛擬和現(xiàn)實的互聯(lián)。信息物理系統(tǒng)（CPS）是工業(yè)4.0的核心，它通過將物理設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)上，讓物理設(shè)備具有計算、通信、控制、遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)和自治等五大功能，從而實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)世界與現(xiàn)實物理世界的融合。信息物理系統(tǒng)（CPS）可以將資源、信息、物體以及人緊密聯(lián)系在一起，從而創(chuàng)造 物聯(lián)網(wǎng) 及相關(guān)服務(wù)，并將生產(chǎn)工廠轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€智能環(huán)境，是實現(xiàn)設(shè)備、產(chǎn)品、人協(xié)調(diào)互動的基礎(chǔ)。智能制造的核心在于實現(xiàn)機(jī)器智能和人類智能協(xié)，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自感知、自適應(yīng)、自診斷、自決策、自修復(fù)。
萬物互聯(lián)。信息技術(shù)發(fā)展的終極目標(biāo)是實現(xiàn)無所不在的連接，所有產(chǎn)品都將成為一個網(wǎng)絡(luò)終端。萬物互聯(lián)就是人、物、數(shù)據(jù)和程序通過互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接在一起，實現(xiàn)人類社會所有人和人、人和物以及物和物之間的互聯(lián)，重構(gòu)整個社會的生產(chǎn)工具、生產(chǎn)方式和生活場景。人們能夠以多種方式通過社交網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接到互聯(lián)網(wǎng)，基于感知、傳輸、處理的各類人造物將成為網(wǎng)絡(luò)的終端，人、物、數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行流程再造，基于物理世界感知和人群交互的在線化、實時化的數(shù)據(jù)與智能處理改變著我們對外部世界的響應(yīng)模式。
2015-2016年，賽赫智能的 機(jī)器人 團(tuán)隊前往德國法蘭克福，為目前世界最大的汽車隔音材料供應(yīng)商Autoneum集團(tuán)的 自動化 流水線做機(jī)器人集成項目。
Autoneum集團(tuán)最早進(jìn)行自動化生產(chǎn)線的改造中，引進(jìn)了有價格優(yōu)勢的中國設(shè)備，賽赫智能機(jī)器人團(tuán)隊的任務(wù)就是負(fù)責(zé)項目集成，讓一臺工業(yè)機(jī)器人連接兩臺設(shè)備取料投料，再用一條工業(yè)傳送帶將成品輸出到鐵絲網(wǎng)保護(hù)的作業(yè)區(qū)，最后配合整個“工業(yè)自動化流水線”通過CE（歐洲統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)）認(rèn)證。
賽赫智能的機(jī)器人生產(chǎn)流水線
賽赫智能機(jī)器人事業(yè)部技術(shù)總監(jiān)顧大雄介紹了當(dāng)時的項目成果：“我們可以看下整條自動生產(chǎn)線完工后的狀況。Autoneum集團(tuán)現(xiàn)在量產(chǎn)較大的是一種隔音棉（用于汽車發(fā)動機(jī)等隔音），工人將一張完整的料（毛胚棉）放入工作臺，經(jīng)過熱成型機(jī)（德國人叫moulding），再由工業(yè)機(jī)器人將其從高溫高壓的熱成型機(jī)中取出，置入沖切機(jī)（德國人叫cutting），一張料可以切割生產(chǎn)出兩件成品，工業(yè)機(jī)器人（robot）再將切割好的成品取出，置入機(jī)器邊的傳送帶，進(jìn)行產(chǎn)品輸出下線?！?/span>
“生產(chǎn)的節(jié)奏是每40秒可以完成一個循環(huán)，一個循環(huán)可產(chǎn)出2件產(chǎn)品。其中量產(chǎn)較大的成品一件可以賣到約20-30歐，其原材料成本大約為2-7歐。從時間、價格、成本三個要素一比較，德國制造和工業(yè)4.0的威力就顯現(xiàn)出來了。即使是和‘物美價廉’的中國制造比起來，全自動化后的的德國生產(chǎn)線出來的產(chǎn)品還是有巨大的成本優(yōu)勢，而且防護(hù)措施異常安全，幾乎不會出現(xiàn)任何機(jī)器誤操作的工傷?！?/span>
顧大雄的看法是，“中國制造”已經(jīng)不是廉價勞動力的代表，德國工廠在在進(jìn)行設(shè)備更新改造的過程中，物美價廉的中國硬件設(shè)備其實倍受青睞。然而正是因為中國企業(yè)的軟件、控制邏輯和國外相比還是有短板，整條生產(chǎn)線級別的整線出口相對來說較少，一直被一些硬性的認(rèn)證如歐盟的CE、北美UL等擋在門外。
“工業(yè)4.0并不是遙遠(yuǎn)的概念，我認(rèn)為這個革命已經(jīng)開始了。美國、德國等國家已經(jīng)推出了很多國家標(biāo)準(zhǔn)，就像曾經(jīng)的互聯(lián)網(wǎng)，高速發(fā)展階段始于微軟推出了windows操作系統(tǒng)，使得每個用戶都可以接入平臺互相溝通協(xié)議。工業(yè)4.0也是如此，當(dāng)有一天世界上的工廠都聯(lián)網(wǎng)，那時候的生產(chǎn)、供應(yīng)信息自由流動，生產(chǎn)效率會大幅提高，剩余產(chǎn)能會被淘汰。這個時間我認(rèn)為不會太長，會在某個時點迅猛發(fā)展，也許就是5年，我們應(yīng)該在此之前就做好準(zhǔn)備?！崩顫沙勘硎尽?/span>
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