文 | 沈烈初

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裝備工業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造認(rèn)識(shí)上的疑問與思考

文 | 沈烈初

裝備工業(yè)是制造業(yè)的基礎(chǔ)，為各行各業(yè)提供先進(jìn)實(shí)用可靠的成套裝備，使這些行業(yè)能優(yōu)質(zhì)、高效、經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)各類產(chǎn)品，滿足人民對(duì)物質(zhì)與文化不斷提高的需求。在國(guó)家提倡兩化深度融合的今天，制造業(yè)正在向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展，因而首先要求裝備工業(yè)超前發(fā)展數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化及智能化（以下簡(jiǎn)稱“三化”），為我國(guó)從制造大國(guó)邁向制造強(qiáng)國(guó)打下物質(zhì)基礎(chǔ)。

目前坊間都在熱議德國(guó)工業(yè)4.0題目：1.0機(jī)械化；2.0電氣化、半自動(dòng)化；3.0信息化、高度自動(dòng)化、少人化；那么4.0就是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化及智能化了，即所謂虛擬實(shí)體系統(tǒng)CPS（cyber physical system），也有人翻譯為信息物理系統(tǒng)。但首先要認(rèn)識(shí)到我國(guó)的制造業(yè)水平不同于德國(guó)，推進(jìn)我國(guó)智能制造發(fā)展，工業(yè)4.0可作為參考而不能簡(jiǎn)單地復(fù)制，必須通過實(shí)踐和總結(jié)找到屬于我們自己的成功之路。

疑問之一：裝備的“三化”和制造過程的“三化”應(yīng)齊頭并進(jìn)

似乎一說智能制造就是指制造過程的“三化”，實(shí)際上應(yīng)該是兩個(gè)領(lǐng)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(lián)系又有很大區(qū)別。因?yàn)橹悄苤圃?，即產(chǎn)品制造過程的“三化”，是建立在提供的裝備“三化”基礎(chǔ)上，即“智能體”，否則無(wú)法實(shí)現(xiàn)智能制造。裝備“三化”水平，很大程度上決定各行各業(yè)“三化”水平及實(shí)現(xiàn)的難易程度。但單機(jī)構(gòu)成不了生產(chǎn)力，只有成套才能真正發(fā)揮生產(chǎn)力的作用，因而裝備單機(jī)實(shí)行“三化”過程中，要有通信接口，與其上下游設(shè)備可以互聯(lián)互通、信息交換。有些成套設(shè)備來源于不同企業(yè)，如何“三化”更加重要。

“中國(guó)制造2025”中的十大高端裝備都要求定位在“三化”水平上，同時(shí)也要使其生產(chǎn)、制造過程實(shí)現(xiàn)“三化”管理。

要用投入產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)理論來審視，不要為智能制造而智能制造?，F(xiàn)階段還在于科學(xué)化、信息化管理，不求其名，但求其效果

疑問之二：實(shí)現(xiàn)智能制造不可能一蹴而就

工業(yè)3.0是信息化、高度自動(dòng)化、少人化；工業(yè)4.0應(yīng)該是高度信息化（即數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化）+智能化，構(gòu)成CPS系統(tǒng)。“三化”因而不是并列的，是前后有發(fā)展順序的關(guān)系，因而工業(yè)4.0是高度信息化向智能化過渡，要用很長(zhǎng)時(shí)間才能完成。數(shù)字化是將物體特征或工藝過程轉(zhuǎn)化為數(shù)字描述或數(shù)學(xué)模型。網(wǎng)絡(luò)可以看作為信息高速公路，沒有信息的網(wǎng)絡(luò)，類似沒有汽車的高速公路一樣。沒有它，信息就無(wú)法高速傳遞，互聯(lián)互通。信息化即是數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)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(lián)網(wǎng)，就是物（含人）用數(shù)字描述，通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行物與物、物與人、人與物、人與人四維互聯(lián)互通，因?yàn)槲锱c人都是物理體，即實(shí)體。

如何判別信息化（數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化）與智能化，最容易的辦法是：前者是管理的開環(huán)系統(tǒng)，后者是管理的閉環(huán)系統(tǒng)。智能化是在信息化基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自組織、自記憶、自診斷、自決策、自適應(yīng)，使系統(tǒng)在更佳或最優(yōu)情況下運(yùn)行。因而需要建立大量的數(shù)據(jù)庫(kù)，建立各類數(shù)學(xué)模型或?qū)＜蚁到y(tǒng)，而且信息必須是實(shí)時(shí)采集、加工、通信和處理。

因此，智能化的發(fā)展是一個(gè)漫長(zhǎng)、不斷改進(jìn)與完善，進(jìn)而發(fā)展的過程，不是一蹴而就的，不是通過執(zhí)行一個(gè)專項(xiàng)就變?yōu)橹悄苤圃炝?。這僅僅是開始而已。推動(dòng)企業(yè)“入門”，即稱謂“師傅領(lǐng)進(jìn)門，修行在個(gè)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(shí)踐-總結(jié)-再實(shí)踐多次循環(huán)，不斷推進(jìn)。

疑問之三：應(yīng)正確對(duì)待實(shí)體制造和虛擬制造的關(guān)系

虛擬設(shè)計(jì)、虛擬制造是一種手段，是為實(shí)體設(shè)計(jì)、實(shí)體制造服務(wù)的。通俗地講，實(shí)體設(shè)計(jì)、實(shí)體制造是“皮”，虛擬設(shè)計(jì)、虛擬制造是“毛”，“皮之不存，毛將焉附？”信息技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，有可能用計(jì)算機(jī)推演千百種方案進(jìn)行比較，取得最佳方案后，再變?yōu)閷?shí)體設(shè)計(jì)與實(shí)體制造，開發(fā)出新產(chǎn)品，再驗(yàn)證修正完善，這樣可大大縮短研發(fā)周期，節(jié)約研發(fā)資金。新產(chǎn)品定型后，再用計(jì)算機(jī)推演得出最佳的制造過程，從而安排實(shí)體制造的工藝及生產(chǎn)過程。盡管這樣，也有一個(gè)不斷的完善過程，因?yàn)檠邪l(fā)與制造過程受多種內(nèi)外因素的干擾，在這里有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師、工程師、制造工藝師仍然要做決策、干預(yù)的工作，才能做出好產(chǎn)品，才能保質(zhì)量、降成本、縮短生產(chǎn)周期。

計(jì)算機(jī)發(fā)展到今天，CPU集成電路線寬可達(dá)18～24nm，實(shí)驗(yàn)室可達(dá)8nm，運(yùn)算速度可達(dá)億次以上，北京市計(jì)算中心運(yùn)算速度已達(dá)每秒500萬(wàn)億次，我國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度超過每秒9.3億億次。因此，需要海量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)必須來源于實(shí)踐或?qū)嶓w。目前大家談?wù)摰拇髷?shù)據(jù)、云平臺(tái)，就是將海量數(shù)據(jù)經(jīng)過分析，提取有用的信息，為實(shí)體制造與實(shí)體設(shè)計(jì)服務(wù)的。

只有實(shí)體制造才能生產(chǎn)出產(chǎn)品，滿足人們衣食住行用各方面需要，筆者擔(dān)心的是：有些人“本末倒置”，輿論誤導(dǎo)。

疑問之四：德國(guó)RAMI4.0與中國(guó)版4.0的比較

德國(guó)RAMI4.0（工業(yè)4.0參考架構(gòu)模型）與中國(guó)工業(yè)和信息化部、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)在“關(guān)于印發(fā)國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)智能（2015版）的通知”（工信部聯(lián)裝［2015］485號(hào)）中發(fā)布的國(guó)家智能制造系統(tǒng)架構(gòu)（以下簡(jiǎn)稱中國(guó)版4.0），兩者模型如下圖：

筆者對(duì)比兩者“參考架構(gòu)模型”，發(fā)現(xiàn)“中國(guó)版”來源于“德國(guó)版”（RAMI4.0），兩者大同小異，而筆者不得其解的是問題出在“小異”處。在筆者眼里“小異”更加重要，是不是制訂中國(guó)版的專家為了適應(yīng)中國(guó)實(shí)際情況，而刪去了一些小模塊或?qū)蛹?jí)，或不了解各類企業(yè)實(shí)際情況而形成“小異”呢？

德國(guó)RAMI4.0　

中國(guó)智能制造系統(tǒng)架構(gòu)

例一：中國(guó)版與德國(guó)版都是三維立體模型，兩者比較，中國(guó)版模型是倒置的，可能直觀些，并無(wú)本質(zhì)區(qū)別，可以同等理解，并無(wú)好壞之分。

其三維比較：

縱軸：中國(guó)版為智能功能，德國(guó)版為層級(jí)（layers），包括了資產(chǎn)（各種生產(chǎn)要素）及信息化層級(jí)。

橫軸：中國(guó)版為生命周期，德國(guó)版為生命周期及價(jià)值鏈（life cycle & value stream）。

第三軸（即Z軸）：中國(guó)版為系統(tǒng)層級(jí)，德國(guó)版為Hierarchy levels。

德國(guó)版在兩端增加了兩個(gè)重要層級(jí)：

1. 起始端增加了產(chǎn)品（product），這很重要，這是生產(chǎn)系統(tǒng)的“輸出”，而中國(guó)版丟失了“產(chǎn)品”這個(gè)重要內(nèi)容。

2. 終端是跨企業(yè)連接（connected world）（中國(guó)版稱之為協(xié)同），筆者認(rèn)為是企業(yè)借助互聯(lián)網(wǎng)與服（務(wù)）聯(lián)網(wǎng)與外部世界聯(lián)接，向前與上游的產(chǎn)業(yè)鏈連接；向后與下游的用戶連接。

哪個(gè)模型更符合生產(chǎn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0或智能制造，請(qǐng)專家及企業(yè)家在實(shí)踐中對(duì)比思考。

例二：橫軸問題

1. 生命周期及價(jià)值鏈的問題，一般概念來講，生產(chǎn)過程是信息流帶動(dòng)物流及價(jià)值流（資金流），物流過程就是產(chǎn)品的增值過程，也就是價(jià)值流，這對(duì)企業(yè)尤為重要，降低成本，增加附加值，加速資金的流動(dòng)速度，為什么中國(guó)版沒有呢？是不是缺乏經(jīng)濟(jì)經(jīng)營(yíng)的思維，而僅從技術(shù)層面考慮。

2. 中國(guó)版生命周期沒有區(qū)分產(chǎn)品研發(fā)、定型領(lǐng)域及定型后投入量產(chǎn)的生產(chǎn)領(lǐng)域，德國(guó)版區(qū)分為兩個(gè)領(lǐng)域：研發(fā)、定型領(lǐng)域（type）及產(chǎn)品投入生產(chǎn)領(lǐng)域（instance）。筆者認(rèn)為德國(guó)版更科學(xué)一些，符合實(shí)際一些。為什么呢？因?yàn)樾庐a(chǎn)品研發(fā)到定型，這一階段的生命周期極為復(fù)雜，可能有多次反復(fù)，因?yàn)槎ㄐ颓耙啻卧囼?yàn)、驗(yàn)證、試用、修改完善。

如以民品乘用車為例，一個(gè)新車型從研發(fā)到定型少則需要三四年，多則可能達(dá)十年，需要數(shù)十億的資金。試制方式因品種而異，有的還需要在試制車間做樣車，如紅旗牌乘用車研發(fā)到定型花多少時(shí)間啊。如軍品從研發(fā)到定型是一個(gè)嚴(yán)格的過程，產(chǎn)品一旦定型，進(jìn)入正式生產(chǎn)領(lǐng)域，如需要修改則需要嚴(yán)格的審查批準(zhǔn)。三四年前出現(xiàn)的“豐田門事件”震動(dòng)了世界汽車行業(yè)及千百萬(wàn)用戶，究其原因新車樣車試驗(yàn)驗(yàn)證不夠細(xì)致嚴(yán)格，豐田接受了嚴(yán)重的教訓(xùn)，為了確保新車的安全性與可靠性，在品質(zhì)保證部設(shè)立了一個(gè)EDER（Early Detection Early Resolution，早期發(fā)現(xiàn)早期解決）重要機(jī)構(gòu)，對(duì)市場(chǎng)回收的不良零部件，逐個(gè)檢查，建立數(shù)據(jù)庫(kù)反饋給有關(guān)部門不斷改進(jìn)。世界上很多企業(yè)，其新產(chǎn)品研發(fā)定型與量產(chǎn)不在同一個(gè)場(chǎng)地，如蘋果手機(jī)，喬布斯僅在蘋果企業(yè)里進(jìn)行研發(fā)、定型與銷售，而量產(chǎn)是在全世界擇優(yōu)選擇代工企業(yè)代工。他們?nèi)绾芜M(jìn)行智能制造呢？看來德國(guó)版更符合實(shí)際一些。特別更要重視在生命周期內(nèi)的價(jià)值鏈的增值過程，也就是說：信息流加速物流及資金流的流動(dòng)速度，使價(jià)值流迅速增值，這意味著更有效進(jìn)行生產(chǎn)，提高資金利用率與迅速增值，從而降低成本，取得更多的利潤(rùn)。筆者看到不少企業(yè)，為了急功近利，新產(chǎn)品“帶病”投入量產(chǎn)，造成很大損失，如許多專項(xiàng)研發(fā)出的新產(chǎn)品樣品變不了產(chǎn)品，多么可惜??！因此全生命周期管理，根據(jù)目前實(shí)際情況，要把全壽命質(zhì)量管理（QMS）特別是可靠性管理DFEMA 及 PFEMA管理放在突出地位。中國(guó)版有考慮缺失，不知對(duì)否？

3.從縱軸“系統(tǒng)層級(jí)”看，實(shí)質(zhì)為信息化處理層級(jí)，中國(guó)版為五級(jí)，德國(guó)版為六級(jí)，多了一個(gè)功能級(jí)（Function）。最底層為資源要素/資產(chǎn)層，即要進(jìn)行生產(chǎn)的必要物質(zhì)基礎(chǔ)，包括人、財(cái)、物及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（含材料、設(shè)備、外購(gòu)件、外協(xié)件等）等生產(chǎn)要素，經(jīng)過“系統(tǒng)集成/集成層”，即把人、財(cái)、物用數(shù)字信息描述，再經(jīng)過“互聯(lián)互通/通信層”，通過有線、無(wú)線等通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)體各要素之間信息交換。中國(guó)版“信息融合層”，是指與外界的大數(shù)據(jù)、云計(jì)算融合。德國(guó)版“信息層”是指應(yīng)用相關(guān)的數(shù)據(jù)，需定義數(shù)據(jù)的語(yǔ)義，是實(shí)現(xiàn)互操作的基礎(chǔ)。該層級(jí)仍處于企業(yè)內(nèi)部而尚未“上升”到大數(shù)據(jù)和云計(jì)算。因此，筆者認(rèn)為中國(guó)版闡明不是很恰當(dāng)。在信息層之上德國(guó)版還有一個(gè)“功能層”（中國(guó)版沒有，為什么？）?！肮δ軐印笔窃诙x數(shù)據(jù)語(yǔ)義的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步形式化定義必要的功能，是實(shí)現(xiàn)互操作的另一個(gè)基礎(chǔ)。這些功能為上層“業(yè)務(wù)層”的業(yè)務(wù)流程提供支撐。筆者認(rèn)為功能層還是需要的一個(gè)信息化的層面，將來可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的各階段，依靠物聯(lián)網(wǎng)與上下游企業(yè)互聯(lián)互通，通過服務(wù)網(wǎng)與用戶密切合作，取得不同的實(shí)時(shí)信息，在不同層次、不同系統(tǒng)內(nèi)做反饋之用，可以是內(nèi)反饋、外反饋、前置反饋等，因而才具有信息深度的自感知，智慧優(yōu)化自決策（多參數(shù)、人工智能），精準(zhǔn)控制自執(zhí)行等功能，并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制及反饋功能的先進(jìn)智能制造過程。作為一個(gè)大系統(tǒng)來說，輸出端實(shí)際達(dá)到的目標(biāo)值與輸入端的設(shè)定值進(jìn)行比較，其誤差經(jīng)多次循環(huán)其差值達(dá)到允許范圍內(nèi)即可，這就是智能制造的內(nèi)涵，否則就是信息化（數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化）管理了，這是作為外行的筆者粗淺看法，肯定有錯(cuò)誤之處，請(qǐng)專家指正。

最上面一層中國(guó)版是“新業(yè)態(tài)”，是指?jìng)€(gè)性化定制、遠(yuǎn)程運(yùn)維和工業(yè)云等服務(wù)型制造模式，而德國(guó)版稱之為“Business”的業(yè)務(wù)層，是指業(yè)務(wù)流程，即與客戶簽訂合同以后，把商務(wù)信息與相應(yīng)需要的人、財(cái)、物、外協(xié)零部件、總成等信息輸入智能制造大系統(tǒng)內(nèi)，這就是輸入端，輸出端就是根據(jù)合同的商品與服務(wù)?？磥淼聡?guó)版更加結(jié)合實(shí)際，中國(guó)版更加超前，但不知企業(yè)內(nèi)部現(xiàn)有問題在哪里解決。

另外企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層（含董事會(huì)）的決策，有的稱BI（Busness Intellegence）如何貫徹到信息化管理系統(tǒng)中去，并快速響應(yīng)，這兩種模型都沒有涉及，不知為什么？如何解決，請(qǐng)教專家學(xué)者。

4.第三軸（或稱Z軸）中國(guó)版稱之為系統(tǒng)層級(jí)，德國(guó)版稱之為Hierarchy levels，實(shí)質(zhì)上就是進(jìn)行生產(chǎn)的地點(diǎn)與場(chǎng)所。中國(guó)版系統(tǒng)層級(jí)自下而上共五層，分別為設(shè)備、控制、車間、企業(yè)和協(xié)同，這個(gè)層次基本與ISA 95傳統(tǒng)企業(yè)系統(tǒng)功能層次結(jié)構(gòu)一致，但根據(jù)智能制造需求在最上層增加了協(xié)同。德國(guó)版自下而上分為七個(gè)層次，分別為產(chǎn)品、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、控制設(shè)備、站（station）、工作中心（work center）、企業(yè)、互聯(lián)世界。

智能制造的一個(gè)重要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品個(gè)性化定制和柔性生產(chǎn)，可以說“產(chǎn)品”是決定制造裝備和生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。智能制造不能僅關(guān)注制造過程，還有被制造的產(chǎn)品本身。因此，德國(guó)版在最底層增加了產(chǎn)品層級(jí)。此外，為了統(tǒng)一考慮工廠自動(dòng)化和流程自動(dòng)化，德國(guó)版在控制設(shè)備層之上增加“站”和“工作中心”。“站”是指“生產(chǎn)單元”，“工作中心”是指“生產(chǎn)線”或“制造島”，如此比中國(guó)版更加細(xì)化具體。最上層中國(guó)版“協(xié)同”層和德國(guó)版“互聯(lián)世界（connected world）”層，都是指可采用物聯(lián)網(wǎng)、服（務(wù)）聯(lián)網(wǎng)與全球的上下游企業(yè)、個(gè)人、用戶連接。

疑問之五：不同工業(yè)化階段決定了智能制造應(yīng)頂層設(shè)計(jì)、分步實(shí)施

模型的實(shí)用價(jià)值是核心價(jià)值，中德兩國(guó)目前所處的工業(yè)化發(fā)展階段完全不同，中國(guó)還處在工業(yè)化時(shí)期，德國(guó)已完成了工業(yè)化，處在后工業(yè)化時(shí)期，已經(jīng)具有高度社會(huì)化、專業(yè)化的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，很多產(chǎn)品處在“引領(lǐng)技術(shù)、引領(lǐng)市場(chǎng)”的高端地位。鑒于國(guó)內(nèi)制造業(yè)，特別是裝備工業(yè)，大多還處于工業(yè)1.0、2.0時(shí)代，少數(shù)處在3.0或3.0初期階段（如合資的汽車企業(yè)），因行業(yè)、地區(qū)、企業(yè)大小、所有制、創(chuàng)新能力、發(fā)展階段等有很大差異，因此必須分類指導(dǎo)，推進(jìn)所謂“智能制造”。也就是說參考模型對(duì)企業(yè)來說，僅起引導(dǎo)作用，智能制造是一個(gè)長(zhǎng)期的過程，如常熟開關(guān)有限公司，生產(chǎn)塑殼斷路器、框架式斷路器，從1991年引進(jìn)CAD開始，陸續(xù)引進(jìn)CAM、CAPP、ERP等軟件，至今從銷售、計(jì)劃、設(shè)計(jì)、用戶服務(wù)、生產(chǎn)、質(zhì)量、財(cái)務(wù)、物流等方面共有25個(gè)子系統(tǒng)，20多臺(tái)服務(wù)器，大約花了25年時(shí)間，但尚未達(dá)到高度信息化水平，智能化管理還剛剛開始，還處在規(guī)劃階段。現(xiàn)在到處宣傳智能制造，有可能誤導(dǎo)企業(yè)及地方官員。智能化前提是高度信息化（數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化）。而信息化的前提是科學(xué)化管理，如精益化生產(chǎn)LP、準(zhǔn)時(shí)化管理JIT等，反之，如生產(chǎn)管理中形成數(shù)據(jù)不規(guī)范或不全面，怎么能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的信息化管理呢？我參觀過的工廠，大部分生成的數(shù)據(jù)不真實(shí)，不能實(shí)時(shí)提供，那么信息化管理有什么意義呢？但不排斥CAD、CAM、CAPP、CAE、SCM、CRM及庫(kù)存、財(cái)務(wù)、工資等局部小系統(tǒng)的引進(jìn)使用，培養(yǎng)人員，使生產(chǎn)過程科學(xué)化，一等有機(jī)會(huì)就可以把信息孤島互聯(lián)互通了，因此企業(yè)必須有一個(gè)頂層設(shè)計(jì)，局部實(shí)施，積累經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)人員，注意系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，各信息孤島之間的接口，其信息交換能兼容。

疑問之六：標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化是智能制造實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)

信息化管理與產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)、模式有極大關(guān)系，筆者上世紀(jì)五十年代在德國(guó)學(xué)習(xí)時(shí)，其產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)采取模塊化，零部件尺寸要素標(biāo)準(zhǔn)化。這種技術(shù)模式可追溯到第二次世界大戰(zhàn)之前，這是適應(yīng)大規(guī)模工業(yè)化需要，因而工業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展為社會(huì)化、專業(yè)化大生產(chǎn)方式，因其可節(jié)約資源，降低成本，并可迅速轉(zhuǎn)型升級(jí)，有利于縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期。由于產(chǎn)品是模塊化設(shè)計(jì)，因此企業(yè)內(nèi)生產(chǎn)組織就要相應(yīng)地變化。上世紀(jì)七、八十年代筆者到德國(guó)考察時(shí)，普遍采用制造島（production cell）。結(jié)構(gòu)相似，工藝相近的零部件在一個(gè)“制造島”生產(chǎn)，這是成組加工（GT）的進(jìn)一步發(fā)展。今年五月儀綜所石鎮(zhèn)山副所長(zhǎng)去德國(guó)考察生產(chǎn)低壓自動(dòng)化控制裝置的Beckhoff 公司，還是采用這種“制造島”生產(chǎn)模式。這對(duì)采用信息化管理又有新的內(nèi)涵?！爸圃鞃u”的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的互聯(lián)互通，就構(gòu)成所謂的二級(jí)管理的“智能體”了。

上世紀(jì)六十年代時(shí)，時(shí)任大連機(jī)床廠總工程師曾憲林同志推行成組加工（GT），對(duì)生產(chǎn)組織進(jìn)行了調(diào)整，分設(shè)了軸類、盤類、雜件、齒輪、箱體、大件、裝配等專業(yè)化車間。從而引起了機(jī)床行業(yè)同仁們的關(guān)注，形成了兩派、兩種模式，一種以零件為對(duì)象的專業(yè)化車間，一種以產(chǎn)品為對(duì)象的封閉式車間，到現(xiàn)在兩種模式生產(chǎn)組織形式在機(jī)床廠還都存在。因此信息化管理的模式也有很大差別。

上世紀(jì)六七十年代，車間尚采用流轉(zhuǎn)單、工票等紙質(zhì)的信息帶動(dòng)物流，跟著物流傳遞，現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化的信息流，物流也采用二維碼或條碼，用機(jī)器人、AGV小車等加上必要的人力進(jìn)行流動(dòng)。

不從設(shè)計(jì)上改革，不采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)，盡量減少非標(biāo)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，那就很難實(shí)現(xiàn)定制化、專業(yè)化、端對(duì)端、縱向集成、橫向集成、硬件與軟件結(jié)合的工業(yè)4.0的現(xiàn)代化大生產(chǎn)模式。在經(jīng)濟(jì)全球化的今天，不論研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與銷售的信息化管理都已面向全球，我們要真正做到利用國(guó)內(nèi)外兩種資源（人力、物力、信息）、兩種市場(chǎng)、兩種資金，“以我為主，師洋而不崇洋”，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)國(guó)之夢(mèng)。

疑問之七：如何看待“智能制造工業(yè)園”

由于德國(guó)工業(yè)4.0及“中國(guó)制造2025”的宣傳，并寫入了政府工作報(bào)告，引起了全國(guó)極大的關(guān)注，地方政府也響應(yīng)號(hào)召，采取措施，紛紛建立“智能制造工業(yè)園”與“機(jī)器人工業(yè)園”，似乎“亮點(diǎn)”多多。據(jù)稱全國(guó)機(jī)器人工業(yè)園已有二三十家，從事機(jī)器人的企業(yè)達(dá)到數(shù)百家之多。過去幾年興起的新能源工業(yè)園、新能源汽車工業(yè)園等尚在記憶中，這種運(yùn)動(dòng)式搞技術(shù)創(chuàng)新、轉(zhuǎn)型升級(jí)，似乎需要高層進(jìn)行評(píng)估其得失，否則造成社會(huì)資源的極大浪費(fèi)。在發(fā)達(dá)國(guó)家美、德、日等都沒有以特定對(duì)象研發(fā)、生產(chǎn)的工業(yè)園區(qū)（不同于開發(fā)區(qū)、創(chuàng)新示范區(qū)），我們這樣搞是不是符合國(guó)情？是不是符合技術(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律？全世界的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)或即將互聯(lián)互通了，“你中有我，我中有你”，一個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不能局限于一個(gè)園區(qū)，這與產(chǎn)業(yè)集群不同。特別是在浙江，市場(chǎng)化發(fā)展最快，民營(yíng)企業(yè)為主發(fā)展制造業(yè)。在改革開放以后，利用市場(chǎng)配置資源的規(guī)律就形成了產(chǎn)業(yè)集群及企業(yè)集群，上下游聯(lián)動(dòng)發(fā)展，如模具、制衣、紐扣、閥門、低壓電器等產(chǎn)業(yè)集群，這是建立專業(yè)化大生產(chǎn)的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)降低成本及對(duì)市場(chǎng)的快速響應(yīng)，滿足用戶的需要。如筆者過去參觀的福建省莆田市的制鞋集群、石獅市的制衣業(yè)集群。據(jù)稱巴黎、意大利、美國(guó)的某種款式第一天上市，第三、四天就出現(xiàn)在石獅及莆田市場(chǎng)，當(dāng)然這里有一個(gè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的問題，這是靠高度的信息化，實(shí)現(xiàn)了與全球市場(chǎng)的互聯(lián)互通。智能制造要靠這種用市場(chǎng)配置資源的集群式的生產(chǎn)模式。工業(yè)園似乎是政府行為，集群式是市場(chǎng)行為，哪種能更多、快、好、省地發(fā)展智能制造呢？這需要高層來研究。前車之鑒要多總結(jié)。

疑問之八：軟件、傳感器與系統(tǒng)集成是目前急需解決的問題

信息化與智能化的發(fā)展既要靠硬件，更要靠軟件。國(guó)內(nèi)工業(yè)軟件研發(fā)與應(yīng)用的短板也應(yīng)得到徹底改變，沒有自主可控的工業(yè)軟件研發(fā)和應(yīng)用體系，我國(guó)智能制造的發(fā)展不可能持續(xù)。大型企業(yè)或集成商要有自己的軟件開發(fā)人員，通用性軟件如CAD、CAPP、CAM、CAE、ERP等可以買得到，但結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工藝與生產(chǎn)需要的應(yīng)用軟件要自己開發(fā)。其人員不僅要懂得信息化、智能化技術(shù)，還要懂得工作對(duì)象的產(chǎn)品與工藝，否則“皮”“毛”不能結(jié)合，兩化不能真正融合。我看到信息化管理成功的企業(yè)，應(yīng)用軟件都是自行開發(fā)的。如銀川市共享鑄造公司有30多位軟件人員，特別是開發(fā)MES系統(tǒng)，因?yàn)殍T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(shù)控機(jī)床制造企業(yè)，其MES系統(tǒng)也是自行開發(fā)的CPC系統(tǒng)。制造低壓電器的常熟開關(guān)有限公司很多應(yīng)用軟件也是自行開發(fā)的，已經(jīng)接近定制化，一臺(tái)產(chǎn)品也可以接訂單，并按訂單進(jìn)行生產(chǎn)。自行開發(fā)的軟件，尤其是應(yīng)用軟件，經(jīng)濟(jì)適用，又便于保密。

傳感器之重要性就不言而喻了，但是到現(xiàn)在為止還沒有被政府及業(yè)界人士重視，使傳感器大大受制于人，特別受制于發(fā)達(dá)國(guó)家，往往引起很多政治與商業(yè)麻煩。為此筆者于2012 年3月13日、2012年10月20日、2013年2月20日三次給時(shí)任中央領(lǐng)導(dǎo)寫過信，得到中央領(lǐng)導(dǎo)同志的重視與批示，而且工信部、科技部等主管部門主要領(lǐng)導(dǎo)親自部署，這幾年取得不少成果。但傳感器的發(fā)展并不理想，不知問題出在什么地方。而過去政府頒布的“物聯(lián)網(wǎng)”、“智能制造”，現(xiàn)在頒布的“互聯(lián)網(wǎng)+”也都把傳感器作為核心技術(shù)來攻關(guān)，目前形成“九龍治水”的管理模式，解決不了小小的極為重要的傳感器的發(fā)展，筆者不得其解。虛擬制造與實(shí)體制造，或信息與物理系統(tǒng)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(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，就沒有物聯(lián)網(wǎng)，也就發(fā)揮不了互聯(lián)網(wǎng)的作用，不知這種思考是否正確？

在推進(jìn)信息化管理過程中，集成商很重要，一頭連著企業(yè)，企業(yè)的需求是千變?nèi)f化的，一頭連著自己開發(fā)或上游企業(yè)的軟硬件供應(yīng)商。國(guó)外廠商如Schneider、ABB、SAP、Bosch、GE、Beckhoff 等都與中國(guó)的大企業(yè)、大集團(tuán)或智能制造工業(yè)園簽訂了合作協(xié)議，把它們成功的軟硬件、系統(tǒng)集成的經(jīng)驗(yàn)與中國(guó)企業(yè)的需求結(jié)合起來，對(duì)他們來說中國(guó)是一個(gè)龐大的市場(chǎng)，出售他們的軟硬件及系統(tǒng)，并可了解中國(guó)企業(yè)的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)。但這里如何解決信息安全問題，不知我國(guó)對(duì)接的企業(yè)注意到這個(gè)問題沒有？政府有關(guān)部門如何指導(dǎo)與干預(yù)，這涉及中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的安全問題。中國(guó)也需要一大批推動(dòng)智能制造的集成商，一些大企業(yè)如徐州工程機(jī)械股份有限公司成立了一個(gè)信息化公司，100多人，不僅對(duì)內(nèi)，也可對(duì)外承接企業(yè)信息化管理的系統(tǒng)解決方案與實(shí)施。

總之我們還處在信息化階段，還沒進(jìn)入智能化時(shí)代，有些宣傳言過其實(shí)可能起誤導(dǎo)作用。

疑問之九：關(guān)于智能制造的深層次工作

德國(guó)工業(yè)4.0提出了八個(gè)優(yōu)先行動(dòng)計(jì)劃，特別強(qiáng)調(diào)了標(biāo)準(zhǔn)、安全、培訓(xùn)、監(jiān)管、資源效率等內(nèi)容。我國(guó)也應(yīng)結(jié)合自身實(shí)際，在推進(jìn)智能制造過程中對(duì)相關(guān)內(nèi)容做出系統(tǒng)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(fā)揮身懷絕技、具有長(zhǎng)期制造經(jīng)驗(yàn)積累的能工巧匠的作用和發(fā)揚(yáng)“工匠精神”。特別是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化制造的過程中，如何更好地在法律法規(guī)環(huán)境下保護(hù)商業(yè)機(jī)密和知識(shí)產(chǎn)權(quán)、加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督、以及針對(duì)不同的制造模式、產(chǎn)業(yè)新形態(tài)和價(jià)值鏈的變化，財(cái)政稅收制度的改革支撐，完善監(jiān)管體系和配套的法律法規(guī)文件的任務(wù)更加重要。

結(jié)論：智能制造是一個(gè)長(zhǎng)期系統(tǒng)的過程，不可能一蹴而成。特別是，機(jī)械工業(yè)面臨巨大的下行壓力，經(jīng)濟(jì)效益連續(xù)下降，產(chǎn)品質(zhì)量尚未解決，要把“能用不太可靠”變?yōu)椤昂糜煤芸煽俊比蝿?wù)十分艱巨。因此，在新產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級(jí)步履艱難的情況下，要因地制宜，因企制宜，因產(chǎn)品與生產(chǎn)方式制宜。統(tǒng)一規(guī)劃，分步實(shí)施，先易后難，先考慮企業(yè)效益（指質(zhì)量、成本、交貨期），要用投入產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)理論來審視，不要為智能制造而智能制造。現(xiàn)階段還在于科學(xué)化、信息化管理，不求其名，但求其效果，不要為了爭(zhēng)取立項(xiàng)、爭(zhēng)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(guān)鍵是人，是各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及專業(yè)人員。

以上僅是個(gè)人的一些不成熟的見解，一孔之見。我不是信息化方面的技術(shù)人員，僅是以我在工廠工作十三年的企業(yè)情結(jié)，站在企業(yè)的角度往上看智能制造的“高大上”技術(shù)而已，請(qǐng)教于專家、教授和決策的官員。

本文經(jīng)機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所歐陽(yáng)勁松所長(zhǎng)、石鎮(zhèn)山副所長(zhǎng)，及宋彥彥教授、劉丹博士、王春喜博士增刪斧正，因此是一篇集體創(chuàng)作的文章，再次表示衷心感謝。錯(cuò)誤之處，由本人承擔(dān)。