制造业信息化探求新路 从云制造
经过近几年的实践,随着云计算技术、物联网技术、高性能仿真技术、智能科学技术的不断完善,特别是大数据技术和信息制造技术的新发展,“云制造”正在向“智能云制造”扩展。与此同时,国内外制造业正朝着数字化、互联化、智能化集成的“智能制造”方向发展,这是制造业信息化的高级阶段。

“工业化与信息化融合”的“制造业信息化”是中国制造业转变经济增长方式、走新型工业化道路的战略举措。中国工程院院士李伯虎及其团队提出了云制造的概念和技术。云制造是制造信息化的新模式和新手段,它将云计算、物联网、服务计算、智能科学等新兴信息技术与制造技术深度融合。云制造是云计算概念和技术在制造领域的落地和扩展。经过近几年的实践,随着云计算技术、物联网技术、高性能仿真技术、智能科学技术的不断完善,特别是大数据技术和信息制造技术的新发展,“云制造”正在向“智能云制造”扩展。与此同时,国内外制造业正朝着数字化、互联化、智能化集成的“智能制造”方向发展,这是制造业信息化的高级阶段。

智能制造的概念和内涵是什么?国内制造企业和智能制造之间的差距是什么?为了实现智能制造的蓝图,参与生产、教育和研究的各方应该做些什么?带着上述问题,我采访了这一概念的支持者、中国电子学会云计算专家委员会副主席、中国工程院院士李伯虎。

问:你能给我们详细解释一下智能制造的概念和内涵吗?
李伯虎:首先,我想解释一下,这里的制造业是大规模制造的概念。具体表现在三个方面:第一,产品活动和流程的覆盖面“大”,即涉及“从产品展示、设计、加工生产、试运行、定型、销售、服务到最终报废处理”的活动,以及流程中各种信息/资源/能力的整合和优化活动。这里制造业的一般含义是指“加工和生产”活动;第二,空的制造活动范围“很大”,可以从企业内部到企业之间到整个世界;第三,制造类型的覆盖面是“大的”,包括机械和电子(飞机、汽车、家用电器)等离散制造行业:石油和化学工业等过程(或连续)制造行业;钢铁、食品和其他混合制造业。

现在我们来谈谈“智能制造”。我们对智能制造的解释是:“以人为本,借助制造科学技术、新兴信息科学技术、智能科学技术和制造应用技术的深度融合,在制造的整个系统和生命周期活动中,智能感知、互联、协作、分析、预测、决策、控制和执行人、机、物、环境和信息。它是一种制造范式,在制造活动的整个生命周期中整合和优化人/组织、管理、技术(三要素)、信息流、物流、资金流、知识流和服务流(五流),旨在高效、优质、低耗、绿色地制造产品和服务用户,进而提高企业(或集团)的市场竞争力。这里有几个要点:

智能制造技术是指:以人为本,借助制造业科学技术、新兴信息科学技术、智能科学技术和制造应用领域技术的深度融合;
智能制造特征:人、机器、材料、环境和信息在制造系统的整个生命周期中被智能感知、互联、协调、分析、预测、决定、控制和执行;
智能制造的工作内容:通过技术手段,在制造活动的整个生命周期中整合和优化人/组织、运营和管理、技术(三要素)和信息流、物流、资金流、知识流和服务流(五流);
智能制造目标:以高效率、高质量、低消耗和绿色制造产品和服务用户——提高企业(或集团)的市场竞争力;
智能制造是制造业信息化的高级阶段。(它融合了制造业信息化的发展特点:数字化、集成化、协同化、互联/网络化、敏捷化、服务化、绿色化和智能化)。
智能制造系统
根据智能制造范例构建的制造系统。它是一个数字化、互联化、智能化的制造软硬件系统,是一个由人(专家和专业人士)优化的人机集成制造系统。
从系统范围来看,可以分为:智能制造设备、智能制造单元、智能制造工厂(企业)和智能制造云等。
从系统功能划分,可分为:智能演示、智能设计、智能生产、智能实验、智能销售、智能产品和服务、智能报废等。
智能云制造
“智能云制造是一种基于泛在网络(包括互联网、移动互联网、物联网、电信网、广播网、卫星网等)的新型面向服务的智能制造模式和手段。),它将新的信息制造技术、新兴的信息技术、智能科学技术以及相关技术在制造应用领域进行了深度整合。”

Smart cloud manufacturing从模式、技术手段、支持技术和应用等方面发展了作者团队在2009年提出的云制造。它:
集成和开发新的信息制造(信息设计、生产、实验、模拟、管理和集成)技术、新兴信息技术(云计算、物联网、服务计算、高性能模拟、大数据、电子商务等)。),智能科学技术和与制造应用相关的技术;
对各类智能制造资源和智能制造能力进行虚拟化和服务,形成智能制造资源和制造能力的服务云池,进行协调优化管理和运营;
用户可以随时随地通过终端、网络和智能云制造服务中心获得所需的智能制造资源和智能能力服务,进而智能地完成整个制造生命周期中的各种活动。
智能制造云
智能制造云是根据智能云制造范式构建的制造系统。智能制造云包括:智能资源/能力层、智能制造云服务平台层(智能感知/访问/通信层、虚拟智能资源/能力层、核心支持功能层和用户界面层)、智能服务应用层。
智能制造云实质上是一个基于各种网络(组合)的智能制造物联网,它将人、机、物、环境和信息深度融合,提供智能制造资源和智能能力服务。
智能制造云的典型技术特征是智能,这意味着制造资源和能力的数字化、集成、虚拟化、服务、协同和智能。
智能云制造是智能制造的新模式和新手段。新制造模式:制造全系统、全生命周期的智能制造,以产品+服务为先导,随时随地按需实现个性化、社会化制造;新制造技术意味着:基于泛在网络、集成、虚拟化、服务、协作和智能制造系统的制造资源和能力的数字化。

智能云制造服务目标:制造企业用户和产品用户。
智能云制造“服务”的特点:按需动态架构:根据用户需求随时随地提供制造服务;互操作性:支持制造资源和制造能力之间的互操作性;协作:面向制造的多用户协作和面向制造任务执行的大规模协作;网络异构柔性集成(横向和纵向):支持网络上分布式异构制造资源/能力的横向和纵向柔性集成;超强、快速、无限的能力:能够快速、灵活地形成各种服务(无限)来响应需求;生命周期智能制造:服务于制造的整个生命周期,集成智能科学技术、信息技术和制造技术,实现跨阶段全过程智能制造。

问:现在国内制造企业的信息化进程处于什么阶段?它离智能制造还有多远?
李伯虎:国内制造企业发展不平衡。最近,在周济院长的领导下,中国工程院开展了制造能力的研究。根据世界银行的数据,2009年,中国制造业增加值达到1.6122万亿美元,超过美国的1.5982亿美元,成为世界上最大的制造业国家。然而,中国制造业仍然是大而不强,主要表现在自主创新能力弱、产品质量问题突出、资源利用率低、产业结构不合理和信息化水平低。

根据该报告,中国目前的制造业水平大致相当于当今制造业大国在20世纪80年代和90年代的发展水平。其中,关于信息化水平低的讨论如下:利用信息技术改造传统生产方式和工艺流程的水平亟待提高,高端核心工业软件(设计、管理、控制、优化等)的水平亟待提高。)关系到国民经济和社会安全的主要依靠进口。发达国家和地区已经开始进入以数字化和网络化应用为特征的制造业和信息技术全面融合的新阶段。我国大部分地区和行业仍处于初级或地方应用阶段,不同地区、不同行业、不同规模企业之间的信息化水平差距明显...

报告还分析了德国的“工业4.0”战略、美国21世纪智能制造计划的实施情况,指出即将到来或已经到来的新工业革命是信息技术与制造业的深度融合,是以制造业数字化为核心、基于物联网和服务(服务)网络化的网络物理系统的数字化制造与个人制造的融合,是新能源、新材料和生物技术突破引发的新一轮产业转型。我们应该密切关注新工业革命的进展。

我认为,总体而言,中国制造业信息化仍处于数字化阶段,各行业发展不平衡。此外,集团企业与中小企业之间的信息化水平也存在相当大的差异。一些先进地区和行业已经开始了网络化制造阶段。智能制造仍有很大差距。根据中国工程院制造业实力研究报告,“中国有望在2030年成为制造业大国,坚持创新驱动、质量第一、绿色发展、结构优化的方针。”

问:你认为工业、大学和研究机构应该做些什么来实现智能制造的蓝图?
李伯虎:实现智能制造是一项复杂而艰巨的战略系统工程,需要“政府、生产、学习、研究和使用”的持续整合和优化。
政府指导:制定发展计划;建立国家创新体系;实施主要计划;制定奖惩政策;推广示范项目。
产业、学校和研究机构:市场驱动、创新驱动、深化改革,以技术、产品、工程和服务为重点,形成自主可控的知识、技术和集成产业创新联盟,形成中国可持续发展的产业链。
用户(制造企业):从企业诊断入手,找出企业运行中的瓶颈;基于企业管理和发展战略,确定应用目标;根据智能制造工程的相关规范,做好可行性论证、初步设计和详细设计;在总体规划下,选择切入点,以效益为导向,突出重点,分步实施;培养骨干队伍,做好各级人员培训工作;对应用运行效果进行持续综合评价,总结经验,不断改进。

你能列举并介绍一个智能制造的具体例子吗?
李伯虎:我认为典型的例子是天智。由航天科技工业集团开发。这是一个面向智能云制造的公共服务系统,正在应用于智能城市的智能制造。
来自天智的应用效果。长城华冠实现了汽车协作R&D的众包,包括在线R&D外包、异地会签、在线3d打印等。R&D成本降低了40%,周期缩短了近50%。
另一个例子是佛山市的“万和电器”。其具体应用包括家电云营销和云售后服务,实现扁平化营销和售后全渠道控制,降低营销和售后人力资源成本。
此外,襄阳市还有一个“吉华纺织”的例子,实现了纺织原料的协同供应链管理和采购过程的精确控制。
除了“天智网”,863计划的“云制造服务平台关键技术研究”项目成功地在两个集团和两个中小企业集团进行了云制造示范。
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标题:制造业信息化探求新路 从云制造 地址:http://www.zgshouguang.cn/article/2216.html
