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新一代智能制造突破 引领新一轮工业革命
作者: 作者单位:信息化时代 所属类别:装备制造 2018-11-09 11:02:28 浏览:556
  当前,新一轮工业革命对中国是极大的挑战,同时也是极大的机遇。新世纪以来,移动互联、超级计算、大数据、云计算、物联网等新一代信息技术日新月异、飞速发展,并极其迅速地普及应用,形成了群体性跨越。这些技术进步集中汇聚在新一代人工智能技术的战略性突破。新一代人工智能最本质的特征是具备认知和学习能力,具备生成知识和更好地运用知识的能力,实现质的飞越。当然,新一代人工智能技术还在极速发展进程中,将继续从“弱人工智能”迈向“强人工智能”,应用范围将更加泛在。
  我国已充分认识到新一代人工智能技术发展将深刻改变人类社会生活、改变世界,并发布《新一代人工智能发展规划》,以抓住机遇、抢占先机。而世界主要发达国家也已把人工智能发展摆在了最重要的位置。
  我认为,新一代人工智能技术与先进制造技术深度融合,形成了的新一代智能制造技术,会成为新一轮工业革命的核心驱动力,引领真正意义上的工业4.0,实现第四次工业革命。
  智能制造的三种基本范式
  要实现我国制造业创新发展及转型升级,智能制造是主要抓手,也是主要路径。作为制造业和信息技术深度融合的产物,智能制造的诞生、演变与信息化发展历程相伴而生。从上世纪中叶到90年代中期,以计算、感知、通讯和控制为主要特征的信息化催生了数字化制造;从上世纪90年代中期开始,以互联网大规模普及应用为主要特征的信息化催生了数字化网络化制造;当前,工业互联网、大数据及人工智能实现群体突破和融合应用,以新一代人工智能技术为主要特征的信息化开创了制造业数字化网络化智能化制造的新阶段。
  在长期的实践演化过程中,智能制造也形成了三种基本范式,即数字化制造、互联网+制造、新一代智能制造。
  数字化制造是智能制造的第一种基本范式,也可称为第一代智能制造。上世纪下半叶以来,以数字化为主要内容的信息技术广泛应用于制造业,形成了数字一代创新产品、数字化制造系统和数字化企业。20世纪80年代以来,我国企业逐步推进应用数字化制造,取得了巨大技术进步。但我们必须清醒地认识到,我国大多数企业还没有完成数字化制造转型,还必须踏踏实实地完成数字化“补课”,进一步夯实智能制造发展的基础。
  互联网+制造是智能制造的第二种基本范式,可称为数字化网络化制造,亦可称为第二代智能制造。上世纪末,互联网技术开始广泛应用,网络将人、流程、数据和事物连接起来,重塑了制造业的价值链。德国工业4.0和美国工业互联网深刻阐述了数字化网络化制造范式,完美地提出了实现数字化网络化制造的技术路线。过去这几年,我国工业界大力推进互联网+制造,推动了一批数字化制造基础较好的企业成功实现了数字化网络化升级。
  新一代智能制造是智能制造的第三种基本范式,也可称为数字化网络化智能化制造。新一代人工智能技术与先进制造技术深度融合,形成了新一代智能制造。新一代智能制造是真正意义上的智能制造,将从根本上引领和推进新一轮工业革命。
  这三个基本范式,体现了智能制造发展的内在规律:一方面,三个基本范式次第展开,各有自身阶段的特点和需要重点解决的问题,体现着先进信息技术与制造技术融合发展的阶段性特征;另一方面,三个基本范式在技术上相互交织、迭代升级,体现着智能制造发展的融合性特征。
  我认为,智能制造在西方发达国家是一个“串联式”的发展过程,数字化、网络化、智能化是西方顺序发展智能制造的三个阶段。我国应发挥后发优势,采取三个基本范式“并行推进、融合发展”的技术路线,走一条数字化、网络化、智能化并行推进的智能制造创新之路。
  新一代智能制造的系统集成
  新一代人工智能技术的融入使得产品和装备产生革命性变化。新一代智能制造是一个大系统,主要由智能产品、智能生产及智能服务三大功能系统以及智能制造云和工业智联网两大支撑系统集合而成。
  第一,智能产品和装备是新一代智能制造系统的主体。
  第二,智能生产是新一代智能制造系统的主线,流程工业在国民经济中占有基础性的战略地位,最有可能率先突破新一代智能制造。而离散型智能工厂将应用新一代人工智能技术实现加工质量的升级、加工工艺的优化、生产的智能调度和管理,建成真正意义上的智能工厂。机器换人,企业生产能力的技术改造、智能升级,不仅仅可以解决生产一线劳动力短缺和人力成本高升的问题,而且从根本上体高提高制造业质量、效率和企业竞争力,因此在今后相当长时间内,企业的生产能力升级,生产线、车间、工厂的智能升级将成为推进智能制造的主要战场。
  第三,以智能服务为核心的产业模式变革是新一代智能制造系统的主题。新一代人工智能技术的应用催生了产业模式的革命型转变,产业模式将实现从以产品为中心向以用户为中心的转变。一方面,产业模式将从大规模流水线生产转向规模定制化生产,另一方面,整个制造业的产业形态将从生产型制造向生产服务型制造转变。
  第四,智能制造云和工业智联网是支撑新一代智能制造系统的基础。随着新一代通讯技术、网络技术、云技术、人工智能的技术发展和应用,智能制造云和工业智联网将实现质的飞越,为新一代智能制造生产力和生产方式的变革,提供发展的空间和可靠的保障。
  第五,系统集成将智能制造各功能系统和支撑系统集成为新一代智能制造系统,这是新一代智能制造最基本的特征和优势。新一代智能制造内部和外部均呈现系统“大集成”,具有集中与分布、统筹与精准、包容与共享的特性。
  推进智能制造的五个坚持
  当前,中国和发达国家掌握新一轮工业革命的核心技术的机会是均等的,这为我国制造业发挥后发优势、实现跨越发展提供了可能和契机。
  基于此,在推进智能制造进程中,我们要坚持“五个坚持”方针。
  一是要坚持创新驱动:我们必须抓住新一代智能制造的历史性机遇,以科技创新作为中国制造业转型升级的第一动力。
  二是要坚持因企制宜:推动智能制造,必须坚持以企业为主体,以实现企业转型升级为中心任务。要充分激发企业的内生动力,各个企业,特别是广大中小企业,要实事求是地实施适合自己转型升级的技术路径。
  三是要坚持产业升级:推动智能制造的目的在于产业升级,要着眼于广大企业、各个行业和整个制造产业。实现中国制造业全方位的现代化转型升级。
  四是要坚持建设良好的发展生态:各级政府、科技界、学界、金融界要共同营造良好的生态环境,帮助和支持企业特别是广大中小企业的智能升级。
  五是要坚持开放与协同创新:中国制造业界,要不断扩大与世界各国制造业界的交流,实行更高水平的开放。中国的市场是开放的市场,中国的创新体系是开放的创新体系。我们要和世界制造业的同行们共同努力,共同推进新一代智能制造,共同推进新一轮工业革命,使制造业更好地为人类造福。

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