产业要闻

中国工程院院长周济谈中国智能制造发展战略

作者:徐恒来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2017-12-12 我要评论

  12月6日至8日,由工业和信息化部、中国工程院、中国科协和江苏省人民政府联合主办的2017世界智能制造大会在南京举行。在12月7日举行的主论坛上,中国工程院院长周济发表了题为《关于中国智能制造发展战略的思考》的主题报告,阐释了智能制造发展的最新趋势、发展范式、战略路径和主要目标。

  “发展智能制造是中国制造业转型升级的主要路径,今后20年,正是‘智能制造’这个新一轮工业革命核心技术发展的关键时期,中国制造业必须抓住这一历史机遇,集中全国优势力量打一场战略决战,实现中国制造业转型升级、跨越发展。”周济指出。

  周济表示,未来20年我国智能制造发展总体可以分成两个阶段实现,第一个阶段从现在到2025年,这其中分成两步走:到2020年,数字化网络化制造在全国得到大规模推广,在发达地区和重点领域实现全面应用,同时新一代智能制造在部分领域获得探索性成功。到2025年,数字化网络化制造在全国普及并得到深度应用,同时,新一代智能制造在重点领域试点示范取得显著成果,并开始在部分企业推广应用。第二段阶段从2025年到2035年,新一代智能制造在制造业实现大规模推广应用,实现中国制造业智能升级。

  中国要采取“并行推进、融合发展”技术路线

  广义而论,智能制造是一个大概念,是先进制造技术与新一代信息技术的深度融合,贯穿于产品、制造、服务全生命周期各个环节及制造系统集成,实现制造的数字化、网络化,智能化,不断提升企业产品质量、效益、服务水平,推动制造业创新绿色协调开放共享发展。

  数十年来,智能制造在实践演化中形成许多不同范式,包括精益生产、柔性制造、并行工程、敏捷制造、数字化制造、计算机集成制造、网络制造、云制造、智能化制造等,在指导制造业智能转型中发挥了积极作用。

  不过,周济指出,众多范式不利于形成统一的智能制造技术路线,给企业在推进智能升级的实践中造成了许多困扰。面对着智能制造不断涌现的新技术,新理念,新模式,迫切需要归纳总结出基本范式。

  他认为,综合智能制造相关范式可以总结归纳和提升出三种智能制造的基本范式:数字化制造、数字化网络化制造、数字化网络化智能化制造(即新一代智能制造),这三个基本范式次第展开、迭代升级。一方面三个基本范式体现了国际上智能制造发展历程中三个阶段,另一方面对中国而言,必须发挥后发优势,采取三个基本范式“并行推进、融合发展”的技术路线。

  记者了解到,数字化制造是智能制造第一种基本范式,可以称之为第一代智能制造,是智能制造的基础。数字化网络制造,是智能制造第二种基本范式,也可称之为“互联网+制造”或第二代智能制造,德国工业4.0和美国工业互联网完善地阐述了数字化网络化制造范式,提出了实现数字化网络化制造的技术路线。

  过去几年,我国工业界大力推进“互联网+制造”,一方面一批数字化制造基础较好的企业成功转型,实现了数字化网络化制造。另一方面,大量原来还未完成数字化制造企业,则采用并行推进数字化制造和数字化网络化制造的技术路线,完成了数字化制造的“补课”,同时跨越到数字化网络化制造阶段。今后一个阶段,我国推进智能制造的重点是大规模地推广和全面应用数字化网络化制造,即第二代智能制造。

  数字化网络化智能化制造,是智能制造的第三种基本范式,可以称之为新一代智能制造。先进制造技术和新一代人工智能技术深度融合,形成了新一代智能制造。新一代智能制造的主要特征表现在制造系统具备了学习能力。新一代智能制造是真正意义上的智能制造。

  “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、智能化是其顺序发展智能制造的三个阶段,我们不能走西方顺序发展老路,必须充分发挥后发优势,采取‘并联式’发展方式,数字化、网络化和智能化并行推进,融合发展。”周济强调。一方面我们必须坚持创新引领,利用互联网大数据,人工智能等最先进的技术,瞄准高端方向,加快研究开发推广应用新一代智能制造技术,走出一条推进智能制造新路,实现我国制造业换道超车。另一方面,我们必须实事求是,循序渐进,分阶段地推进企业的技术改造、智能升级。针对我国大多数企业尚未完成数字化转型这一现状,各个企业都必须补上数字化转型这一课,补好智能制造基础。

  “当然,在‘并行推进’不同基本范式过程中,各个企业可以充分运用成熟的先进技术,根据自身发展的实际需要,‘以高打低、融合发展’,在高质量完成数字化补课同时,实现向更高的智能制造水平的迈进。”周济补充道。

  新一代智能制造引领新一轮工业革命

  周济认为,如果说数字化网络化制造是新一轮工业革命的开始,那么新一代智能制造的突破和广泛应用将推动形成这次工业革命的高潮,引领真正意义上的工业4.0,实现第四次工业革命。而新一代人工智能技术与先进制造技术的深度融合,形成了新一代智能制造技术,成为了新一轮工业革命的核心驱动力。

  记者了解到,新一代智能制造系统最本质的特征是其信息系统增加了认知和学习的功能,信息系统不仅具有强大感知、计算分析与控制能力,更具有了学习提升、产生知识的能力。新一代智能制造进一步突出了人的中心地位,是统筹协调人、信息系统和物理系统的综合集成大系统。其一方面将使得制造业质量和效率跃升到新的水平,为国家强大和人民的美好生活奠定更好的物质基础。另一方面将使得人类从更多的体力劳动和大量的脑力劳动当中解放出来,使得人类可以从事更有意义创造性工作,人类的思维进一步向互联网思维,大数据思维和人工智能思维转变,人类社会开始进入“智能时代”。

  新一代智能制造是一个大系统,主要由智能产品、智能生产、智能服务三大功能系统以及智能制造云和工业互联网两大支撑系统集合而成。其中,智能产品是主体,智能生产是主线,以智能服务为中心的产业模式变革是主题。智能制造云和工业互联网是支撑智能制造的基础。

  周济认为,对于智能产品而言,未来20年,各种产品和装备都将从数字化升级成智能化。我国一方面要涌现出一大批先进的智能产品,为人民更加美好的生活服务,另一方面要着重推进重点领域重大装备的智能升级,为大国重器装上工业大脑,使其变得更先进更强大。

  对于智能生产而言,智能工厂是智能生产的主要载体。随着新一代人工智能的应用,今后20年,中国企业将要向自学习、自适应、自控制的新一代智能工厂进军。新一代人工智能技术和先进制造技术的融合,将使得生产线、车间、工厂发生革命性大变革,提升到历史性的新高度,将从根本上提高制造业质量、效率和企业竞争力。在今后相当一段时间里面,生产线、车间,工厂的智能升级将成为推进智能制造的一个主要战场。

  对于智能服务而言, 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变革性转变,产业模式将实现从以产品为中心向以用户为中心的根本性转变,完成深刻的供给侧结构性改革。

  “今后三到五年,中国将重点推进采用新一代人工智能技术的远程运维服务,首先在风力发电、直升飞机、水表电表等领域重点推进,然后在整个制造业全面推广,形成在新一代智能服务方面的重点突破。在这个基础上我们将在整个制造业全面推进以智能服务为中心的产业模式变革,智能技术引领产融深度集合,使更多企业从生产型制造向服务型制造转变,实现更深层次的供给侧结构性改革。”周济表示。


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