生產車間到企業(yè)的融合帶來了制造業(yè)組織、系統(tǒng)和網絡方面的顯著變革。隨著信息和協作的邊界被打破,制造業(yè)企業(yè)通過創(chuàng)新的業(yè)務流程,正在獲得巨大的機會來降低成本和轉變運營模式。但是融合也代表著許多的挑戰(zhàn)。
制造和IT組織必須更緊密的工作來提供一些構架,這些構架不僅支持廠房系統(tǒng)化和企業(yè)級系統(tǒng)的統(tǒng)一,也需要符合工業(yè)自動化和控制應用的安全性和性能要求。是實現數字化車間的基石。車間網絡的主要應用是計算機輔助制造、過程自動化控制和數據采集和測試。
其用戶主要是一線作業(yè)的職能部門,涉及企業(yè)各廠區(qū)、車間和庫房等。車間網絡各類應用的數據流,最為主要的特性是:有大量關鍵的、不可中斷的、實時性極強的應用,如流水線設備實時監(jiān)控數據的采集和產品測試結果的采集等;其次,車間網絡移動性有較高的要求,如庫房的產品相關信息的處理;此外,車間網絡越來越多的信息需要和管理網絡交互。
兩院院士、中國機械工程學會榮譽理事長路甬祥發(fā)表了《網絡智能制造——中國制造的未來》主旨演講,中國工程院院長、中國機械工程學會理事長周濟在《制造業(yè)數字化智能化與“中國制造2025”》的報告中,明確了中國制造業(yè)升級的階段性使命。德國機械設備制造業(yè)聯合會電子自動化分會董事總經理RainerGlatz等海內外業(yè)界專家學者應邀出席,并圍繞工業(yè)4.0、未來工業(yè)智能制造等熱點話題發(fā)布了精彩報告。
當天上午,中國北方市場最具影響力的北京國際工業(yè)智能及自動化展覽會在北京展覽館隆重開幕。德國展團此次也帶來了漢諾威工業(yè)博覽會上的最新產品與技術,向展會觀眾實物展示未來工廠智能化的發(fā)展趨勢和解決方案。
信息網絡技術推動制造業(yè)革
眾多專家學者指出,當前,全球正出現以信息網絡、智能制造、新能源和新材料為代表的新一輪技術創(chuàng)新浪潮。苗圩認為,無論是產業(yè)界還是理論界都有一個共識,即變革的核心是信息網絡技術的應用。
信息技術特別是互聯網技術發(fā)展正在對傳統(tǒng)制造業(yè)的發(fā)展方式帶來顛覆性、革命性的影響。信息網絡技術的廣泛應用,可以實時感知、采集、監(jiān)控生產過程中產生的大量數據,促進生產過程的無縫銜接和企業(yè)間的協同制造,實現生產系統(tǒng)的智能分析和決策優(yōu)化,使智能制造、網絡制造、柔性制造成為生產方式變革的方向。從某種程度上講,制造業(yè)互聯網化正成為一種大趨勢。比如德國提出的工業(yè)4.0計劃,其核心是智能生產技術和智能生產模式,旨在通過“物聯網”和“務(服務)聯網”,把產品、機器、資源、人有機聯系在一起,推動各環(huán)節(jié)數據共享,實現產品全生命周期和全制造流程的數字化。信息網絡技術與傳統(tǒng)制造業(yè)相互滲透、深度融合,正在深刻改變產業(yè)組織方式,加速形成新的企業(yè)與用戶關系。一是由大規(guī)模批量生產向大規(guī)模定制生產轉變。二是由集中生產向網絡化異地協同生產轉變。三是由傳統(tǒng)制造企業(yè)向跨界融合企業(yè)轉變。
苗圩強調,當前,隨著信息網絡技術在制造業(yè)領域的廣泛滲透,及其帶來的工業(yè)互聯網、工業(yè)云等一大批新的生產理念,制造業(yè)互聯網化呈現出智能產品、眾包設計、智能制造、在線服務以及基于互聯網的新型商業(yè)模式等幾大鮮明特征。比如在智能產品方面,互聯網技術、人工智能、數字化技術嵌入傳統(tǒng)產品設計,使產品逐步成為互聯網化的智能終端。特斯拉被譽為“汽車界的蘋果”,它的成功不僅僅是電池技術的突破,更得益于將互聯網思維融入了汽車制造。特斯拉對自己的核心定位不是電動車,而是一個大型可移動的智能終端,具有全新的人機交互方式,通過互聯網終端把汽車做成了一個包含硬件、軟件、內容和服務的體驗工具。在商業(yè)模式創(chuàng)新方面,近年來全球涌現出一批基于互聯網應用的新型企業(yè),憑借新的商業(yè)模式對傳統(tǒng)市場形成了很大沖擊。中國的小米手機運用互聯網思維,依靠個性化定制、供應鏈整合及饑渴營銷等新商業(yè)模式,在很短時間內獲得了巨大成功,創(chuàng)業(yè)三年來,銷售額從2011年的5億元增長到2013年的316億元,年均增速接近700%。
因最近的一篇重磅報告《工業(yè)互聯網:打破智慧與機器的邊界》,通用電氣公司成了智能工廠討論的焦點。報告認為,高度互聯的工業(yè)運營網絡結合了兩大顛覆性革命的最新成果,一方面是源自工業(yè)革命的無數機器、設施、車隊和網絡,另一方面是互聯網革命帶來的計算、信息和通信系統(tǒng)等方面最近取得的迅猛進展。結果是帶來了新一輪工業(yè)革命,由此打開了一片新天地,“這有望為全球經濟帶來10萬億美元到15萬億美元的產值”。
物聯網是智能制造的一個重要領域。近年來,中國在物聯網高端傳感器、芯片、通信協議等領域取得了一批創(chuàng)新成果,在交通、物流等領域的應用示范扎實推進,逐步探索出了一條兩化融合的重要實現路徑。棉紡企業(yè)江蘇無錫一棉利用物聯網監(jiān)測監(jiān)控生產過程,把公司成品、生產過程、環(huán)境、安全、電能五個方面數千臺(套)設備組成網絡,并和企業(yè)局域網、互聯網、移動網融合,實現了管控一體化。
對于大型裝備制造、冶金工業(yè)、石油化工、汽車、醫(yī)藥等國家重點行業(yè)企業(yè),普遍面臨人力成本和生產成本上升的困難,迫切需要普及深化工業(yè)自動化技術??巳R德貝爾格曼華通研發(fā)中心副總工程師孔祥云等表示,現代化工業(yè)生產中不同層面的先進產品技術以及應用解決方案在中國市場的需求越來越大。
兩化深度融合呈四大新方向
面對以信息網絡技術創(chuàng)新引領的智能化制造新趨勢,大力推進兩化深度融合成為打造中國制造業(yè)升級版的必然選擇。苗圩提出,要抓好建設和推廣企業(yè)兩化融合管理體系標準、全面提升工業(yè)智能化水平、推動信息網絡技術與制造業(yè)深度融合、加強兩化融合支撐能力建設等四項重要工作。
由于我國傳統(tǒng)產業(yè)領域企業(yè)信息化水平不高、流程管理缺位、關鍵能力不足等問題,亟須制定企業(yè)兩化融合管理體系,引導企業(yè)提升信息化管理水平。2014年,工信部將選擇500家企業(yè)開展企業(yè)兩化融合管理體系的國家標準貫標試點,爭取年內200家以上企業(yè)基本達標,并不斷驗證和完善兩化融合推進機制。
推進兩化融合,運用信息技術改造提升傳統(tǒng)產業(yè)是重點方向,要深化信息技術在研發(fā)設計、制造、管理、營銷等全流程和全產業(yè)鏈的集成應用。對大企業(yè),重點是圍繞設計、制造、營銷等環(huán)節(jié),深化信息技術的集成應用,提高生產設備、生產過程、制造工藝智能化水平,加快工業(yè)機器人、增材制造等先進制造技術在生產過程中的應用,培育數字化車間、智能工廠,推廣智能制造生產模式。對中小微企業(yè),重點是進一步完善面向中小微企業(yè)的信息化服務體系,解決中小微企業(yè)在技術創(chuàng)新、企業(yè)管理、市場開拓、投資融資、人才培養(yǎng)、信息咨詢等方面存在的突出困難,降低中小微企業(yè)信息化應用門檻,提高中小微企業(yè)信息化應用能力和水平,增強中小微企業(yè)發(fā)展活力。
以互聯網思維創(chuàng)新工作思路和機制,推動互聯網與制造業(yè)深度融合。一是推動物聯網、大數據技術在工業(yè)領域的集成創(chuàng)新和應用。二是推進制造方式的互聯網化。三是鼓勵制造業(yè)創(chuàng)新銷售和服務模式。
苗圩指出,推進兩化融合,網絡是基礎。中國已建成全球最大的信息通信網絡,固定電話用戶、移動電話用戶、互聯網網民人數均已居世界第一,但寬帶網絡建設整體水平不高,與發(fā)達國家相比仍有較大差距。工信部將大力實施“寬帶中國”戰(zhàn)略,加快信息網絡寬帶化升級,推動新一代移動通信發(fā)展,全面推進三網融合,著力構建寬帶、融合、安全、泛在的國家信息基礎設施。推進兩化融合,產業(yè)是支撐。要加快提升現代信息技術產業(yè)支撐能力,突破高端芯片、新型顯示、關鍵電子元器件等核心關鍵技術,大力發(fā)展應用電子和工業(yè)軟件,支持云計算、物聯網等新一代信息技術研發(fā)和產業(yè)化,鼓勵智能終端產品創(chuàng)新發(fā)展,增強信息產品供給能力。同時,要高度重視網絡信息安全問題,不斷增強兩化融合形勢下網絡信息安全保障能力。