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企业要做到四个“转型”才能跟上智能制造步伐

2017-11-14  来源:宝安日报  作者:张萍

刘东潭畅谈企业如何发展智能制造。

华讯方舟科技有限公司副总裁、宝安党校客座教授刘东潭日前做客宝安企业干部讲坛,他从工业发展进程的历史背景出发,系统阐述了智能制造的主要内涵特点,以及企业家在推动智能制造、加快转型升级过程中要注意的问题,受到学员们的欢迎。

历次工业革命与制造业发展

刘东潭首先讲解了制造业的内涵及其与工业发展进程的关系,他介绍,新材料、新技术、新设备,催生了历次工业革命。

第一次工业革命是钢铁(蒸汽)机器,蒸汽机的诞生与廉价报纸的发行促成了第一次工业革命,制造业开始由工厂和手工业过渡到大机器生产。第二次工业革命是钢铁(电力)机器,电话、电报的发明与电力工业交汇引发了第二次工业革命。第二次工业革命从19世纪70年代开始,机械技术的高速发展,特别是20世纪中叶由美国发明的数字化机床技术的诞生,使得制造业发展一日千里。它与石油大量的开采、核能的应用等交相碰撞,使得第二次工业革命的发展来势汹汹。

第三次工业革命是新材料( 电力软件)机器,兴起于20世纪四五十年代,以原子能、电子计算机、空间技术和生物工程的发明和应用为主要标志,涉及信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域的一场信息控制技术革命。而新一轮工业革命于本世纪初首先由德国引发,意大利、日本、美国等国也非常关注。估计从目前开始,经过25至35年的储备期,新一轮工业革命将喷薄而出。第四次工业革命的特点是新材料(网络 大数据人工智能)智能物理系统。其核心是智能化与信息化,进而形成一个高度灵活、人性化、数字化的产品生产与服务模式。人工智能、物联网、无人驾驶汽车、3D打印、能源储存和量子计算等都是这次工业革命的标志性技术。

工业革命造就了不同的制造模式。所谓制造模式,是在一定时期,在特定基础条件下对制造业价值观、方法论、发展方式和运行规律的认知框架,是指企业体制、经营、管理、生产组织和技术系统的形态和运作的模式。从更广义的角度看,制造模式就是一种有关制造过程和制造系统建立和运行的哲学和指导思想。制造模式的转型,将导致制造流程从串行转向并行,进而转向一体化。

智能制造需解决两大难题

智能制造是制造要素演进和模式创新的必然结果。刘东潭介绍,工业化制造追求的是确定性,包括市场需求和产品性能的确定性,技术状态和质量状态的确定性,以及工艺流程、生产设备、生产环境的确定性。制造要素的演进和制造模式的创新,则不断加剧产品自身的复杂性和制造过程的不确定性。这些不确定性不仅来自于产品本身的复杂性,还有定制化生产的复杂性、供应链的复杂性等带来的不确定性。而智能制造要面对和解决产品日趋复杂和制造过程日趋不确定两大难题。

什么是智能制造?智能制造是一种由智能机器人和人类专家共同组成的人机一体化智能系统。它在制造过程中能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策。通过人与智能机器的合作共事,去扩大、延伸和部分取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。智能制造要解决差异性更大的定制化服务、更小的生产批量,以及不可预知的供应链变更和中断等问题。它将通过持续的“软件定义”来不断优化制造资源配置,实现自我感知、自主决策与自我适应。

2017年7月8日,国务院正式发布了新一代人工智能发展规划,确立了发展智能制造很重要的一个新的技术源头——人工智能。“发展智能制造没有人工智能的要素,就不能称之为真正的智能制造。”刘东潭认为,中国发展智能制造的战略就是三步走战略。有人称为三种模式,这个三步走是不能分开的,是相互交叉、并行、融合的,我们也可以把它称为智能制造的1.0,这个暂且从2012年中国推行智能制造专项的时候算起。到2017年实际上我们已经迈入了数字化、网络化制造的阶段,可以称为智能制造的2.0。预计在2025年前后我们就可能迈入数字化、网络化、智能化,我们暂且可以称为智能制造的3.0,这个才是真正意义上的智能制造。

企业经营者要做到四个“转型”

产品的智能化是智能制造的引领。刘东潭说,要避免一个误区,即重制造过程而忽略产品自身的智能化,结果制造能力智能化了,产品却被淘汰了。还有一个误区是,产品很智能化,制造能力也高度自动化,但研发过程还保持传统模式,结果产品却因为不能实现用户体验,不能及时响应用户的需求变更而不被接受。所以,产品研发过程的智能化是满足市场需求的前提。他认为,产品研发和工艺设计是中国企业迈向智能制造的第一道闸口,要尽快实现产品设计的三维建模、数字样机、虚拟仿真MBD、PLM等能力,否则不可能做到快速响应用户的需求变化。

此外,企业经营者重视甚至炫耀制造能力的高度自动化、数字化,但往往忽略对产品技术状态、工艺参数、物料流转、市场信息的掌控,重视硬件忽略软件,结果导致能力高大上,效率和质量上不去。企业制造过程的智能化是制造质量和效率的保障。对于制造而言,“数据建模”和“软件定义”绝非仅仅针对硬件,如产品和设备等。技术状态数据、制造过程数据都是重要的数据,缺乏对于这些数据的感知,建模和软件化都是不能实现“自适应”的关键所在。

企业家要做哪些?刘东潭指出,企业对于市场与环境的自适应是可持续发展的关键,企业和企业经营者要做到:一是理念的转型。软件定义、人工智能、智能制造是人类进化的必然,必须与时俱进。二是能力的转型,要重视软的能力。人工智能首先来自于人类的智能,人是第一位的。三是管理的转型。切记日常管理数据是一切建模和算法的源头,千万不要忽略。四是生态的转型,从现在起就要为人工智能留下“绿色生态”的基因。

企业家要关注新工业革命的趋势和可能的影响,新工业革命及其技术发展促使企业转型。转型需要从理念、能力、管理、生态等方面去综合考虑,要依靠数字化、网络化、智能化技术的支撑,也要对企业的战略管理有新的认识,要逐步、及时转型,要全面数据驱动,重新定义行业边界,注意硬能力和软能力的提升,注意企业新的生态。

“不要以为智能制造离我们很远,这个时代就在我们面前。”刘东潭说。

关键词:智能制造 制造模式 企业转型 制造系统 制造质量