陳寧

摘 要：工業(yè)改變了人類的世界，社會發(fā)展非常迅猛，這正是工業(yè)創(chuàng)造所帶給人類的財富和價值。在國防民用領域，工業(yè)也實踐著科學技術的突飛猛進，制造出大量的國防民用裝備和產(chǎn)品。同時，現(xiàn)代工業(yè)也給人類社會帶來了的諸多困惑和迷茫。能源、生態(tài)、金融、經(jīng)濟危機都在警示和告誡著人類，經(jīng)歷了三次工業(yè)革命所建立起來的現(xiàn)代工業(yè)體系迫切需要新的變革。

傳統(tǒng)工業(yè)走向智能時代

金融危機以后，美國提出了再工業(yè)化，以期重塑美國制造業(yè)體系，奪回制造業(yè)競爭力;德國也在思考如何能保持強大的工業(yè)優(yōu)勢，繼續(xù)引領世界工業(yè)的方向;我國歷經(jīng)30多年的改革開放，已然成為世界大國、制造大國、網(wǎng)絡大國，但是我們還要走向世界強國。

互聯(lián)網(wǎng)時代的工業(yè)變革成為新時代的變革之路。在這個思路下，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成為美國在推動工業(yè)發(fā)展方面非常明確的戰(zhàn)略走向;德國從工業(yè)轉(zhuǎn)型升級角度提出工業(yè)4.0，把網(wǎng)絡創(chuàng)造的數(shù)字空間和工業(yè)創(chuàng)造的物理空間高度融合，形成虛擬銜接，進一步在工業(yè)改造升級、邁上新工業(yè)臺階上發(fā)力;在錯過三次工業(yè)變革的熱潮后，我國在互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)變革中終于走在了時代的前沿，《中國制造2025》戰(zhàn)略目標聚焦在進入制造強國行列。不管是美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、德國工業(yè)4.0，還是我國的兩化融合，都從不同的角度預示著，工業(yè)正朝著以新一代信息技術和工業(yè)深度融合的戰(zhàn)略道路上發(fā)展。

新一代信息技術，不管是云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術，還是大數(shù)據(jù)、智能化技術，都為我們提供了龐大的數(shù)據(jù)和智慧的空間與網(wǎng)絡。工業(yè)革命用機器建立了現(xiàn)代工業(yè)體系，在信息化的時代，我們建立了數(shù)據(jù)知識強大的平臺?，F(xiàn)在的工業(yè)變革，實際上是用信息技術所創(chuàng)造的互聯(lián)網(wǎng)+、數(shù)字空間、網(wǎng)絡空間，特別是由數(shù)字知識網(wǎng)絡構建起的龐大空間、平臺、手段來武裝工業(yè)，使得工業(yè)不僅用機器代替了人的體力，而且正在用網(wǎng)絡替代人的腦力，釋放人的智慧，讓人不斷站在更高的臺階上對工業(yè)進行開放的變革。

在這輪工業(yè)變革中，智慧的流動不可忽視。當年，蒸汽機使人類進入大規(guī)模生產(chǎn)，現(xiàn)在，網(wǎng)絡又使得我們進入了知識大規(guī)模生產(chǎn)。從這個角度來講，云計算提供的智慧資源無所不在，就像水電一樣隨時可用。物聯(lián)網(wǎng)使得人類的知識既可以在人和人之間流動，在物和物之間同樣也可以產(chǎn)生智慧和知識，推動人和物之間高度的智慧流動。正如數(shù)字化大師尼葛洛·龐帝所說：“人們經(jīng)常把物聯(lián)網(wǎng)與下一代手機聯(lián)系起來，但大部分認為自己已經(jīng)融入物聯(lián)網(wǎng)時代的人，其實對物聯(lián)網(wǎng)存在很大的誤解?！边@個誤解就是，物聯(lián)網(wǎng)就是諸如利用手機與門或烤箱的連接，遙控開門，或者開啟、關閉烤箱。他認為，“真正的入門玩家應該是利用物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)智力的流通?！贝髷?shù)據(jù)的出現(xiàn)成了用知識和數(shù)據(jù)來產(chǎn)生價值最重要的資源，移動互聯(lián)使得知識和智慧在時間和空間上得到了高度的流動、高度的自由。

智能制造工程體系及發(fā)展

信息技術以其龐大的滲透力、變革力所帶來的知識和智慧處理能力，使得各行各業(yè)都處在變革中?，F(xiàn)在，在網(wǎng)絡所創(chuàng)造的龐大智能基礎上，制造業(yè)正在進行全方位的變革、推進、調(diào)整和創(chuàng)新。

對工業(yè)4.0，我的理解是，利用全新的網(wǎng)絡智慧技術對工業(yè)進行全方位的改造，打造新工業(yè)體系的藍圖。智慧體、智慧工業(yè)的發(fā)展目標，是如何把網(wǎng)絡空間、知識和智慧處理機器與工業(yè)產(chǎn)品裝備生產(chǎn)線和企業(yè)全方位融合，形成CPS信息物理融合。通過這樣的網(wǎng)絡空間和工業(yè)物理空間高度的融合，引領工業(yè)向智能的生產(chǎn)、智能的工廠、物流以及服務方向發(fā)展。

實現(xiàn)高度的工業(yè)智能化、智慧化，必須實現(xiàn)縱向、橫向和端到端的互聯(lián)，要把工業(yè)生產(chǎn)各個要素有機地銜接和結(jié)合。工業(yè)4.0既是以龐大信息網(wǎng)絡支撐現(xiàn)代技術體系，也是以龐大的工業(yè)體系實現(xiàn)變革?！吨袊圃?025》已明確把推動智能制造作為我國工業(yè)的主攻方向和落腳點，把智能制造工程作為新時代工業(yè)轉(zhuǎn)型升級重大專項工程并給予推動，這必將推動我國走向世界工業(yè)的前沿。

《中國制造2025》主要目標是推動制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化。智能制造是系統(tǒng)化的工程體系，不是一個工廠智能化就代表了制造業(yè)智能化。系統(tǒng)化的工程體系應從基礎層面上進行部署，是對整個工業(yè)體系進行全方位改造提升和創(chuàng)新發(fā)展的過程?，F(xiàn)在的工業(yè)體系有四個層面：一是企業(yè)層面，或者企業(yè)間合作層面;二是工廠生產(chǎn)層面;三是生產(chǎn)線和裝備層面;四是基礎支撐層面。智能制造是從這四個層面進行企業(yè)、工廠、裝備、技術的全方位改造。不管是縱向、橫向產(chǎn)品全生命和使用服務周期，還是端到端系統(tǒng)化的工程體系，都是對工業(yè)體系和工業(yè)能力全方位改造的過程。

“十三五”規(guī)劃推進智能制造重大工程實際上明確了六大重點目標和任務，即：網(wǎng)絡協(xié)同制造;智能車間/工廠;智能機器人;高端成套裝備;3D打印;智能制造基礎保障。這些目標和任務既在網(wǎng)絡層面上、企業(yè)層面上進行智能化改造，也在工廠和車間生產(chǎn)線層面推進，還要在關鍵裝備上能夠取得突破，掌握核心技術能力和競爭力。

智能制造六大主攻方向和任務中，網(wǎng)絡層面的協(xié)同制造是指網(wǎng)絡層面上企業(yè)間研發(fā)體系的創(chuàng)新，或者通過眾籌、眾包等通過網(wǎng)絡匯集全球的研發(fā)體系，實現(xiàn)大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新?；诰W(wǎng)絡，也可以看到制造生產(chǎn)運營管理，以及供應鏈全方位的運營。實際上，構建未來網(wǎng)絡的大平臺，要么需要擁有平臺，要么會被平臺所擁有。未來的制造，在企業(yè)間一定是基于網(wǎng)絡進行協(xié)同的制造、管理以及運營，網(wǎng)絡協(xié)同制造是未來制造業(yè)更大的發(fā)展體系和平臺。

智能工廠是最主要的。智能制造就是要通過智能工廠進行提質(zhì)增效。不管是從底層設備的物聯(lián)還是生產(chǎn)智能化調(diào)度，還是與用戶按訂單智能地執(zhí)行生產(chǎn)、按需生產(chǎn)，智能工廠都是網(wǎng)絡制造中最關鍵的制造節(jié)點和生產(chǎn)管理節(jié)點。

智能機器人是智能制造的核心裝備。未來在生產(chǎn)線上，通過網(wǎng)絡互聯(lián)，智能機器人會代替人的體力作用，通過網(wǎng)絡智能調(diào)度實現(xiàn)生產(chǎn)，包括高端成套裝備、3D打印信息裝備。特別是3D打印裝備，作為研究專用材料、工藝規(guī)律與控制、分析檢測與質(zhì)量控制、多材料復合制造等技術的核心應用領域，其數(shù)字化、網(wǎng)絡化實現(xiàn)個性定制，將為實現(xiàn)全新的智能制造體系發(fā)揮重大作用。在3D打印領域，我們要在新一輪制造業(yè)的發(fā)展中占據(jù)核心前沿制高點。為此，我們要擁有自己獨特的核心競爭力，必須打造自主可控的裝備體系來實現(xiàn)制造能力。 實現(xiàn)《中國制造2025》的戰(zhàn)略目標，智能制造的技術保障是必須的。傳感器件、工業(yè)軟件、互聯(lián)互通的標準等，都是新時代新智能制造工業(yè)體系所必須擁有的新保障。我們在行動工信部已經(jīng)提出了新四基，目的也是既要保持傳統(tǒng)工業(yè)基礎的增強，又要發(fā)展網(wǎng)絡時代新的工業(yè)技術，從而實現(xiàn)跨越。

工業(yè)創(chuàng)新發(fā)展六大途徑

工業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的輪廓會通過工業(yè)發(fā)展的新模式、新面貌和新體系展現(xiàn)出來，主要包括六大途徑：

產(chǎn)品智能化。智能制造，首先要實現(xiàn)對未來工業(yè)產(chǎn)品的不斷創(chuàng)新和開發(fā)，進而制造出智能化的產(chǎn)品。新一輪信息技術革命為產(chǎn)品創(chuàng)新提供了更大的空間，幾乎所有的產(chǎn)品都在走向智能化。在智能化網(wǎng)絡互聯(lián)的水平上，互聯(lián)的智能產(chǎn)品將為社會提供更好的服務，為人類生活提供更好的服務。

制造過程智能化。制造過程的轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新發(fā)展，使得制造過程不管是研發(fā)設計還是生產(chǎn)制造和運營，都會走到智能工廠發(fā)展的體系中來，智能工廠是未來發(fā)展的制高點。目前工信部在積極推動智能工廠示范試點，科技部也把智能工廠核心技術作為關鍵的要素向前推動，希望我們能夠在新的一輪工業(yè)革命進程中掌握關鍵技術并且進行應用體系推廣，在新一代工業(yè)體系的生產(chǎn)線、工廠、企業(yè)中建立起自己的核心競爭力。

制造走向服務化。傳統(tǒng)的工業(yè)體系主要關注產(chǎn)品的生產(chǎn)，互聯(lián)網(wǎng)時代不只關注產(chǎn)品的生產(chǎn)，更要關注產(chǎn)品的使用和服務。通過網(wǎng)絡實現(xiàn)對產(chǎn)品使用服務全生命周期的支撐、遠程健康管理、診斷運營服務，為制造業(yè)帶來全新運營方式。國內(nèi)很多的企業(yè)，包括海爾，都在走向產(chǎn)品全生命周期服務。

制造個性化?；诰W(wǎng)絡支持，制造業(yè)必然走向個性化，傳統(tǒng)的以生產(chǎn)為中心的模式必然造成產(chǎn)品過剩。互聯(lián)網(wǎng)時代的智能生產(chǎn)是需要什么就生產(chǎn)什么，用戶的需求和生產(chǎn)緊密融合，通過網(wǎng)絡融合，既實現(xiàn)個性化定制，又實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。智能制造為智慧的生產(chǎn)方式提供了最有利的支持手段。通過網(wǎng)上的訂單、網(wǎng)絡的智能分析和分解，變成網(wǎng)絡協(xié)同化制造的單元、制造的分類，從而在全球范圍內(nèi)進行資源的組織和配置，實現(xiàn)即時定制又具規(guī)模的生產(chǎn)，從而實現(xiàn)從生產(chǎn)向服務、由用戶直接驅(qū)動的制造方式和用戶體驗轉(zhuǎn)變。

制造分散化。制造未來的發(fā)展是走向分散化。未來的生產(chǎn)不是傳統(tǒng)的大規(guī)模集中式，在物理空間把最優(yōu)資源匯聚到一個地方，而是通過網(wǎng)絡空間把最優(yōu)的資源匯集、使用，制造的方式也會發(fā)生這樣的轉(zhuǎn)變?；ヂ?lián)網(wǎng)平臺匯集企業(yè)生產(chǎn)要素和資源，推動各產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)形成分散化的組織形態(tài)。

制造資源云化。這是制造業(yè)發(fā)展到網(wǎng)絡云制造、工業(yè)云發(fā)展的高級階段，通過網(wǎng)絡匯集所有的制造資源，讓這些制造資源在全球范圍內(nèi)發(fā)揮最大、最有效的作用，從而使得更加有效地利用制造資源成為可能。提升我國制造業(yè)的核心競爭力，把制造資源利用效率最大化，制造資源云化是最智慧的形式。

當前工業(yè)創(chuàng)新發(fā)展途徑中，以上六個途徑是最主要的。通過這六個主流途徑，中國制造企業(yè)當自強，不斷創(chuàng)新、不斷進步，為實現(xiàn)我國制造強國夢而努力奮斗。