裝備工業實現 智能制造需“三化”齊頭并進

　　裝備工業是制造業的基礎，為各行各業提供先進實用可靠的成套裝備，使這些行業能優質、高效、經濟地生產各類產品，滿足人民對物質與文化不斷提高的需求。在國家提倡兩化深度融合的今天，制造業正在向數字化、網絡化、智能化方向發展，因而首先要求裝備工業超前發展數字化、網絡化及智能化（以下簡稱“三化”），為我國從制造大國邁向制造強國打下物質基礎。

　　裝備的“三化”和制造過程的“三化”應齊頭并進

　　似乎一說智能制造就是指制造過程的“三化”，實際上應該是兩個領域的“三化”，首先是裝備的“三化”；其二為制造過程的“三化”，兩者有聯系又有很大區別。因為智能制造，即產品制造過程的“三化”，是建立在提供的裝備“三化”基礎上，即“智能體”，否則無法實現智能制造。裝備“三化”水平，很大程度上決定各行各業“三化”水平及實現的難易程度。但單機構成不了生產力，只有成套才能真正發揮生產力的作用，因而裝備單機實行“三化”過程中，要有通信接口，與其上下游設備可以互聯互通、信息交換。有些成套設備來源于不同企業，如何“三化”更加重要。

　　“中國制造2025”中的十大高端裝備都要求定位在“三化”水平上，同時也要使其生產、制造過程實現“三化”管理。

　　實現智能制造不可能一蹴而就

　　工業3.0是信息化、高度自動化、少人化；工業4.0應該是高度信息化（即數字化、網絡化）+智能化，構成CPS系統。“三化”因而不是并列的，是前后有發展順序的關系，因而工業4.0是高度信息化向智能化過渡，要用很長時間才能完成。數字化是將物體特征或工藝過程轉化為數字描述或數學模型。網絡可以看作為信息高速公路，沒有信息的網絡，類似沒有汽車的高速公路一樣。沒有它，信息就無法高速傳遞，互聯互通。信息化即是數字化和網絡化的融合，包括信息獲取、信息傳遞、信息處理、信息再生和信息利用。所謂物聯網，就是物（含人）用數字描述，通過互聯網進行物與物、物與人、人與物、人與人四維互聯互通，因為物與人都是物理體，即實體。

　　如何判別信息化（數字化、網絡化）與智能化，最容易的辦法是：前者是管理的開環系統，后者是管理的閉環系統。智能化是在信息化基礎上，實現系統的自組織、自記憶、自診斷、自決策、自適應，使系統在更佳或最優情況下運行。因而需要建立大量的數據庫，建立各類數學模型或專家系統，而且信息必須是實時采集、加工、通信和處理。

　　因此，智能化的發展是一個漫長、不斷改進與完善，進而發展的過程，不是一蹴而就的，不是通過執行一個專項就變為智能制造了。這僅僅是開始而已。推動企業“入門”，即稱謂“師傅領進門，修行在個人”。目前在科技上還有很多沒有解決的問題，要摸著石頭過河，實踐-總結-再實踐多次循環，不斷推進。

　　應正確對待實體制造和虛擬制造的關系

　　虛擬設計、虛擬制造是一種手段，是為實體設計、實體制造服務的。通俗地講，實體設計、實體制造是“皮”，虛擬設計、虛擬制造是“毛”，“皮之不存，毛將焉附？”信息技術發展到現在，有可能用計算機推演千百種方案進行比較，取得最佳方案后，再變為實體設計與實體制造，開發出新產品，再驗證修正完善，這樣可大大縮短研發周期，節約研發資金。新產品定型后，再用計算機推演得出最佳的制造過程，從而安排實體制造的工藝及生產過程。盡管這樣，也有一個不斷的完善過程，因為研發與制造過程受多種內外因素的干擾，在這里有經驗的設計師、工程師、制造工藝師仍然要做決策、干預的工作，才能做出好產品，才能保質量、降成本、縮短生產周期。

　　計算機發展到今天，CPU集成電路線寬可達18～24nm，實驗室可達8nm，運算速度可達億次以上，北京市計算中心運算速度已達每秒500萬億次，我國超級計算機運行速度超過每秒9.3億億次。因此，需要海量的數據，這些數據必須來源于實踐或實體。目前大家談論的大數據、云平臺，就是將海量數據經過分析，提取有用的信息，為實體制造與實體設計服務的。

　　軟件、傳感器與系統集成是目前急需解決的問題

　　信息化與智能化的發展既要靠硬件，更要靠軟件。國內工業軟件研發與應用的短板也應得到徹底改變，沒有自主可控的工業軟件研發和應用體系，我國智能制造的發展不可能持續。大型企業或集成商要有自己的軟件開發人員，通用性軟件如CAD、CAPP、CAM、CAE、ERP等可以買得到，但結合現場工藝與生產需要的應用軟件要自己開發。其人員不僅要懂得信息化、智能化技術，還要懂得工作對象的產品與工藝，否則“皮”“毛”不能結合，兩化不能真正融合。我看到信息化管理成功的企業，應用軟件都是自行開發的。如銀川市共享鑄造公司有30多位軟件人員，特別是開發MES系統，因為鑄造是有其特殊需要，既有離散形式的，又有流程形式的。銀川馬扎克小巨人數控機床制造企業，其MES系統也是自行開發的CPC系統。制造低壓電器的常熟開關有限公司很多應用軟件也是自行開發的，已經接近定制化，一臺產品也可以接訂單，并按訂單進行生產。自行開發的軟件，尤其是應用軟件，經濟適用，又便于保密。

　　傳感器之重要性就不言而喻了，但是到現在為止還沒有被政府及業界人士重視，使傳感器大大受制于人，特別受制于發達國家，往往引起很多政治與商業麻煩。虛擬制造與實體制造，或信息與物理系統的橋梁就是傳感器，沒有傳感器就沒有智能制造，沒有裝備的數字化、網絡化、智能化，就沒有物聯網，也就發揮不了互聯網的作用，不知這種思考是否正確？

　　在推進信息化管理過程中，集成商很重要，一頭連著企業，企業的需求是千變萬化的，一頭連著自己開發或上游企業的軟硬件供應商。國外廠商如Schneider、ABB、SAP、Bosch、GE、Beckhoff 等都與中國的大企業、大集團或智能制造工業園簽訂了合作協議，把它們成功的軟硬件、系統集成的經驗與中國企業的需求結合起來，對他們來說中國是一個龐大的市場，出售他們的軟硬件及系統，并可了解中國企業的運營數據。但這里如何解決信息安全問題，不知我國對接的企業注意到這個問題沒有？政府有關部門如何指導與干預，這涉及中國國民經濟的安全問題。中國也需要一大批推動智能制造的集成商，一些大企業如徐州工程機械股份有限公司成立了一個信息化公司，100多人，不僅對內，也可對外承接企業信息化管理的系統解決方案與實施。

　　總之我們還處在信息化階段，還沒進入智能化時代，有些宣傳言過其實可能起誤導作用。

　　關于智能制造的深層次工作

　　德國工業4.0提出了八個優先行動計劃，特別強調了標準、安全、培訓、監管、資源、效率等內容。我國也應結合自身實際，在推進智能制造過程中對相關內容做出系統考慮。比如人才方面不僅要充分重視高端科技人才、管理人才，更要發揮身懷絕技、具有長期制造經驗積累的能工巧匠的作用和發揚“工匠精神”。特別是實現網絡化制造的過程中，如何更好地在法律法規環境下保護商業機密和知識產權、加強產品質量監督、以及針對不同的制造模式、產業新形態和價值鏈的變化，財政稅收制度的改革支撐，完善監管體系和配套的法律法規文件的任務更加重要。

　　智能制造是一個長期系統的過程，不可能一蹴而成。特別是，機械工業面臨巨大的下行壓力，經濟效益連續下降，產品質量尚未解決，要把“能用不太可靠”變為“好用很可靠”任務十分艱巨。因此，在新產品轉型升級步履艱難的情況下，要因地制宜，因企制宜，因產品與生產方式制宜。統一規劃，分步實施，先易后難，先考慮企業效益（指質量、成本、交貨期），要用投入產出經濟理論來審視，不要為智能制造而智能制造?，F階段還在于科學化、信息化管理，不求其名，但求其效果，不要為了爭取立項、爭取政府支持，而寫得很好，做得還可以，但效果較差，更不可能持久，其關鍵是人，是各級領導及專業人員。