智能制造的未来发展有4个关卡要闯

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近年来，智能制造逐渐成为全球经济竞争的焦点。在2017世界智能制造大会主论坛上，中国工程院院长周济说：“当今全球制造业竞争愈演愈烈，我国正处于从制造大国向制造强国跨越发展的关键时期，必须抓住智能制造这一历史机遇，实现一场革命性的产业升级。”

以空调起家的珠海格力电器股份有限公司，用24年的时间做到世界500强。2013年起，格力电器开始实施智能化改造，设立智能装备制造事业部。目前，产品已覆盖伺服机械手、工业、智能仓储设备、智能检测、换热器专用机床设备、无人生产线体、数控机床等多个领域。“我国制造业正处于由大变强的关键阶段，企业要有创新的意识，要有挑战的精神，以自主创新让世界爱上‘中国造’。”格力电器股份有限公司董事长董明珠说。

智能制造是一个庞大的系统工程，涉及到网络技术、工厂车间、产品物流、产品设计服务等层面。南京卫岗乳业是一家拥有89年历史的中华老字号乳品企业。近年来，借助智能化、信息化和自动化手段，卫岗乳业打造智能牧业、智能供应链、、智能服务等，推动产业全链条升级。“卫岗自创建之初坚持‘先建牧场，再做市场’的理念，现在变成了‘先做牧场，再做智厂’的智能制造创新驱动理念。”南京卫岗乳业有限公司董事长白元龙说。

智能制造不仅是企业转型升级的机会，更孕育着产业的重大变革。壹千零壹号是一家Maas(物联网即服务)云制造平台服务商，被称为“口袋里的工厂”，借助技术和互联网，解决工业供需不对称的问题。

当前，中国稳居世界第一制造大国地位，500余种主要工业产品中有220多种产量位居世界第一，56家制造企业进入2015年世界500强企业榜单。来自大会的信息表明，近年来我国智能制造水平明显提升，一批核心技术装备研发应用取得新突破，部分智能制造新模式开始复制推广，基于互联网的“双创”平台快速成长。企业数字化设计工具普及率超过61.8%，关键工艺流程数控化率达到45.4%。然而，与美、日、德等发达国家相比，中国智能制造在多个领域仍有明显差距。

“智能制造是未来制造业的竞争核心，也是‘’的主攻方向。当前中国制造业‘大而不强’，高端领域、核心领域竞争力不足，严重制约着我国从制造大国向制造强国迈进。”周济说。

本届大会上，中国企业联合会发布《中国智能制造绿皮书2017》，指出我国智能制造发展还需应对一系列挑战，包括关键技术装备供给能力不强，标准、工业软件、工业互联网等基础条件薄弱，部分企业积极性不高等。

多位业内专家表示，目前中国发展智能制造仍面临以下挑战：

一是核心技术受制于人，关键零部件对外依存度高。清华大学副校长尤政认为，中国是制造大国，总量第一，品种也很全，但是缺少科技含量高、性能领先的高精尖仪器设备，根本原因在于自主创新能力不足，核心技术在国外，关键零部件只能大量依赖进口。

二是软件系统发展滞后，智能制造偏“硬”轻“软”。中科协智能制造学会联合体副理事长李培根院士认为，智能制造是“硬能力+软能力”的结合，既包括机器人、高端数控系统、传感器、驱动机构等硬件，也包括智能设计、工艺过程仿真、车间制造执行系统等软件。国内“重硬件制造、轻软件开发”的思维较为普遍，造成中国在工业软件上的供给水平与发达国家差距更为明显。

三是人工智能发展滞后，企业间协同不足。人工智能是智能制造未来发展的核心领域。赛迪研究院、Xtecher等机构数据显示，2018年全球人工智能市场规模将达到2697.3亿元，增长率达到17%。2016年末，中国人工智能市场规模还不足300亿元。中国科学院院士谭铁牛表示，中国人工智能产业仍处于初步发展阶段，基础公共服务能力不强。同时，中国人工智能产业目前仍以单打独斗为主，各企业在相关领域进行了一定的研究，但缺乏技术间的协同，产品间的互联互通和上下游的互动缺乏有效协调。

四是产品质量问题突出，企业缺乏“工匠精神”。目前，国产智能产品普遍存在稳定性差和可靠性低等质量问题，严重影响了在高端市场的竞争力。多位专家表示，智能制造不仅仅是技术追求，更是一种蕴含于制造之中的文化，需要钻研专注的“工匠精神”。“中国有非常健全的产品生产和加工链条，但因缺少长期钻研和持续创新的匠人。某些关键技术难以实现突破，只能依靠大量引进其他国家的技术或大量进口某些核心原材料、零部件或设备。而经济新常态下，工匠精神恰是增加新动能、促进产业转型升级的一种生产力。”尤政说。

智能制造是“中国制造2025”的主攻方向，也是我国两化深度融合的切入点。“数十年来，先进国家发展智能制造走的是从数字化向网络化、智能化逐渐升级的串联式路径。对中国而言，必须发挥后发优势，采取三者并行推进、融合发展的技术路线。”周济说。

在2017世界智能制造大会上，多位业内人士提出加速融合推进智能制造发展的建议。

一是加速布局工业互联网。自2012年GE提出“工业互联网”概念以来，IBM、西门子、华为等巨头相继布局，目前全球基本处于同线起跑。我国应抢抓发展机遇，加快构建高效可靠的工业互联网网络，着力打造工业互联网平台生态体系，加快工业互联网平台培育，搭建跨行业、跨领域的工业互联网平台，建成一批能够支撑企业数字化、网络化、智能化转型的企业级平台。

二是加快培育智能服务生态圈。产业模式与企业形态的根本性变革是智能制造的主题，是服务型制造行动的主战场。目前，我国企业已从生产中心转向市场中心，现在要以客户为中心，深入研究客户的个性化需求，用互联网手段把客户和车间连接起来，甚至可以让客户参与到某些生产过程，让客户进入到车间，构建智能制造生态圈。

三是提高基础网络的安全性。随着两化融合发展的进程不断深入，工业信息系统逐步从单机走向互联，从封闭走向开放，安全漏洞和风险不断涌现。要实现“互联网+制造业”的健康发展，就必须提升我国工业信息安全的防护能力，加快发展工业信息安全产业，加大工业信息安全产业相关技术的攻关，推广工业信息安全产品和服务的应用。

教学设备网推荐中人教仪厂的智能制造实训系统：

(一) 柔性制造生产线,智能制造生产线,工业4.0柔性制造系统建设目标

本项目建设方案以客户应用需求出发，围绕“工业4.0”及“中国制造2025”进行项目设计，结合工业互联网、智能制造、工业机器人、数控加工、自动检测、虚拟仿真、自动化控制、数字化信息管理、RFID识别技术、AGV小车……等相关应用。紧密结合“互联网+工程实践教学”的建设思路，以智慧工厂和智能制造为主题，以信息化与模块化为核心思想，所搭建的一个既贴近于工业化生产又立足于教学，既能充分地体现学生参与性、又能使教学与工业实际无缝对接的能体现出多种专业特色的智能制造综合教学平台系统。

是一个围绕着培养数字化集成制造技术相关的训练与培训平台，体现了信息化生产运作与物流自动化思想。它包含有：设计、安装、PLC控制、人机交互、数控加工、机器人搬运、RFID射频识别、工业网络、软件管理与开发等多方面内容，是一个较为完整的标准数字化自动生产系统，同时也是一个内容丰富的教学应用系统，着重于体现数字化集成对接应用，自动化及智能化产品设计开发两方面内容，是对相关教学课程的深入展示与直观体现。

(二) 柔性制造生产线,智能制造生产线,工业4.0柔性制造系统建设特点

本系统建设依据高校教学体系/课程与资源，结合当前主流成熟技术、主流成熟装备进行技术和系统集成，专门针对高校教学需求定制与研发的“柔性智能制造系统”。该系统在确保每个组成单元稳定可靠的基础上、考虑技术的先进性、可行性和工业化，有机的将各个单元组合成具有一定创新性、先进性和实用性的数字化柔性制造系统。

▲高度集成

系统建立在工业工程、柔性制造、自动控制、物流工程、质量管理、生产管理以及先进制造等技术基础之上，将各个加工执行单元、物流系统、机器人、RFID、仓储系统和数字信息管理系统进行有机集成、贴近工业生产流程的教学实训柔性制造系统。

▲适度柔性

系统能方便地调整工艺路线，重设加工流程，能够适应小批量、多品种的柔性制造要求，能体现夹具、加工、刀具、工艺路线等柔性生产。

▲高度开放

在最大程度上为客户开放,可以和工业上众多工业装备进行技术集成，软件系统由于采用通用软件开发平台，用户可以用我司提供的接口进行深层次的系统二次开发，以便于开发出适合用户需求的系统调度程序和单机运行程序，极大程度上方便了课题研究工作。

▲模块化

系统中的加工执行单元、立体仓储、物流运输、机器人上下料、自动检测设备等具有“联机/单机”两种操作模式，所有的单元设备均可进行单项教学和部分系统联机教学，有利于学生参与和实践教学。

▲工业化

系统虽为教学系统，但所有单元设备乃至整个系统都采用了标准工业级的装备和技术集成，真实贴近工业化生产。

▲多层网络结构

系统具有多层网络结构（管理层<应用层级>、监控层及和设备层级）构成，体现现代柔性制造系统中的物流及生产信息流的交汇关联、数字化设计与生产的紧密关联。

(三) 柔性制造生产线,智能制造生产线,工业4.0柔性制造系统建设内容

柔性制造生产线,智能制造生产线,工业4.0柔性制造系统是一个由数控机床、自动烘干/称重/检测工作站、移动式工业机器人、机器人夹具库、AGV运载、智能仓储等机构和数字化信息控制系统有机结合而组成的柔性智能制造系统；将加工制造、物料流、信息流三个系统深度融合与高度集成，在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化、数字化与智能化，是典型的信息技术与制造技术的深度融合。该系统可承担数据采集与分析、生产任务一键式下发、生产信息化实时显示（数字化生产看板系统）、设备状态实时监控、生产任务详细进度、可有效实现制造层与计划层的信息交互等任务。同时在工业软件和智能机器设备下，实现了软硬结合、相得益彰,本质是人机一体化。

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