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中國智能制造的兩條道路

2016-07-28  來源：互聯(lián)網(wǎng)      關(guān)鍵詞： 中國  智能 

智能制造在當(dāng)下大熱，正確認(rèn)識智能制造的路徑和能力建設(shè)，具有非常重要的實(shí)踐意義。
三個(gè)階段
完整的智能制造包含智能化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、智能化產(chǎn)品生產(chǎn)和智能化運(yùn)維服務(wù)等三個(gè)階段。
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圖1 智能制造三階段
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第一階段不僅要完成產(chǎn)品智能化需求定義，還必須采用全數(shù)字化的手段開展產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)，在虛擬環(huán)境下完成產(chǎn)品使用過程的性能仿真與驗(yàn)證、生產(chǎn)過程的工藝仿真和配置、服務(wù)過程的運(yùn)行優(yōu)化和維修仿真，綜合形成智能產(chǎn)品的完整數(shù)字化產(chǎn)品模型。
第二階段首先獲得完整數(shù)字化產(chǎn)品模型，智能工廠的管理系統(tǒng)才能夠主動識別加工對象和生產(chǎn)要素，結(jié)合工廠的智能設(shè)備和智能物流編制合理的生產(chǎn)計(jì)劃。然后，智能設(shè)備按照生產(chǎn)計(jì)劃主動傳遞物料和執(zhí)行加工、檢驗(yàn)、包裝、發(fā)貨等任務(wù)。遇到各種突發(fā)事件時(shí)，智能設(shè)備與管理系統(tǒng)配合采取相應(yīng)的措施，最終完成智能化的生產(chǎn)。同時(shí)，智能化服務(wù)系統(tǒng)保障工廠中各種智能生產(chǎn)設(shè)備的安全正常運(yùn)行。
第三階段需要持續(xù)獲得智能產(chǎn)品使用中的運(yùn)行參數(shù)和健康狀態(tài)，根據(jù)該智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識給出優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)方案，提高產(chǎn)品的使用價(jià)值。根據(jù)智能產(chǎn)品的維修知識提供預(yù)測維修服務(wù)，提高產(chǎn)品的完好率，延長產(chǎn)品的使用壽命，反饋產(chǎn)品質(zhì)量改進(jìn)建議和創(chuàng)新需求，達(dá)到智能維修服務(wù)的目的。
數(shù)字化設(shè)計(jì)是源頭
企業(yè)如果沒有完整的數(shù)字化設(shè)計(jì)能力，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品就很難以單一數(shù)據(jù)源的方式，無縫傳遞到工廠。企業(yè)即使購買了智能設(shè)備和數(shù)字化車間，依然不能實(shí)現(xiàn)智能化的生產(chǎn)。與此同時(shí)，如果生產(chǎn)的產(chǎn)品，并非智能產(chǎn)品，那么服務(wù)也很難開展智能化的服務(wù)。
因此，智能化設(shè)計(jì)是整個(gè)智能制造的基礎(chǔ)。
企業(yè)如果能夠生產(chǎn)智能產(chǎn)品，但沒有智能化運(yùn)維服務(wù)的能力，就不能對自己生產(chǎn)的產(chǎn)品實(shí)行智能化服務(wù)。即使通過智能設(shè)備構(gòu)建智能工廠時(shí)，那么仍然可能會導(dǎo)致失敗。
顯然，智能化服務(wù)是智能制造的保障。
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圖2 智能制造的一體兩翼
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智能工廠是智能制造的主體，它包括兩大部分，即智能設(shè)備構(gòu)成的生產(chǎn)線，和生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度管理系統(tǒng)。前者屬于硬件建設(shè)，可以從設(shè)備制造商那里購買。后者屬于軟件建設(shè)。但從軟件供應(yīng)商那里，往往只能買到通用的平臺，必須根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品的特點(diǎn)重新進(jìn)行客戶化定制。
由上可見，構(gòu)造智能制造系統(tǒng)包含以下四種能力的建設(shè)，概括起來為三軟一硬：
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圖3 四種能力
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每一種能力建設(shè)都涉及到人才和資金，缺一不可。不同類型的能力建設(shè)對人才和資金的要求不同。通常來說，軟件能力建設(shè)對人才的要求高于資金，硬件能力建設(shè)則相反。如何合理安排企業(yè)智能制造的建設(shè)路線和資源，便是一門值得研究的課題。
兩條道路
第一條道路是把建設(shè)智能工廠放在首位，購買一套完整的智能生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)管理系統(tǒng)。然而實(shí)際的情況是，如果企業(yè)不具備數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力，智能工廠無法開展智能制造，反而可能引起極大的浪費(fèi)。如果這個(gè)時(shí)候，企業(yè)回頭再去對數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力進(jìn)行補(bǔ)課，那么智能工廠隨時(shí)間的貶值或與產(chǎn)品匹配發(fā)生問題，都會造成嚴(yán)重的損失。
像中國的汽車市場一樣，中國智能制造市場對國外供應(yīng)商具有無比巨大的吸引力。一旦中國智能制造市場被別人全面占領(lǐng)以后就很難奪回來，失去的不僅僅是一個(gè)市場，而是大多數(shù)中小企業(yè)跟不上智能制造的步伐，少數(shù)大企業(yè)的制造業(yè)數(shù)據(jù)掌握在別人手里，中國制造大國的地位就會丟掉。
第二條道路是把建設(shè)智能化產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力放在首位。實(shí)際智能設(shè)計(jì)并不容易，那么至少要從全數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力建設(shè)。加強(qiáng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的智能化創(chuàng)新，構(gòu)建產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)能力，從而為智能制造打下的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。與此同時(shí)，開展智能服務(wù)的預(yù)先研究，為后續(xù)加快產(chǎn)品更新?lián)Q代速度，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新突破做好準(zhǔn)備。只有數(shù)字化設(shè)計(jì)能力過關(guān)，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候投資智能工廠的建設(shè)，保證智能制造的三種能力協(xié)調(diào)并進(jìn)，才能最終順利達(dá)到智能制造的目的。
這個(gè)過程中，一方面大企業(yè)拉動，另外一方面也需要讓中小企業(yè)也能跟上智能制造的步伐。這是推動中國制造業(yè)全面走向智能制造的唯一保證。

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