论道智能制造 亟需以数据为核心进行融合创新
2017-07-25
目前企业做了很多积极的探索，政府层面也为企业智能化的发展做了大量的工作。在推动智能制造过程当中，虽然创新出一些有中国特色的方式方法，但也暴露了一些深层次的问题，比如核心技术的缺失以及协同创新机制的完善。
7月15日下午，“中国工业论坛-智能制造主题论坛”在钓鱼台国宾馆举行。论坛由工业和信息化部规划司副司长李北光主持，机械工业信息研究院副院长石勇、中国工程机械协会常务副会长苏子孟、华中科大机械学院教授张海鸥、中国中车集团总信息师王勇智、沈阳鼓风机集团有限公司总经理助理王铁夫作为受邀嘉宾出席了论坛。
分主题论坛上，嘉宾代表就当前我国智能制造发展水平，发展工业4.0过程中亟须解决的问题，协同创新机制如何在新技术发挥更大作用，如何解决共性技术和关键零部件进口依赖等热点难点问题进行了充分而热烈的交流。
智能制造是生产方式的一场革命
李北光指出，目前我国处在工业2.0成熟、3.0普及和4.0示范的阶段，有观点认为目前我们整体水平距离工业4.0尚有较大差距，但在特定领域也做出了具有中国特色的，甚至在世界上带有普遍示范意义的创新。
但智能制造不仅仅体现在技术层面，更是一种发展方式、生产方式的一种变革。目前企业做了很多积极的探索，政府层面也为企业智能化的发展做了大量的工作。在推动智能制造过程当中，虽然创新出一些有中国特色的方式方法，但也暴露了一些深层次的问题，比如核心技术的缺失以及协同创新机制的完善。
德国在推动工业4.0过程当中，协同创新一直在发挥着关键的作用。李北光介绍说，德国的一些机构长期致力于关键技术的支撑，为德国的中小企业创新的发展提供了源源不断的创新的技术路径。《中国制造2025》也把制造业创新建设工程，解决企业的关键共性技术这个缺失问题作为第一个工程来解决。
石勇则指出，工信部在2015年底发布了智能制造技术的标准体系，当下也在积极引导企业，和部分研究院所做产业级、车间级、设备级智能制造的标准，为下一步互联互通打下了非常好的基础。这一部分工作我国做的比较超前，与国际接轨。但发展智能制造技术的数字化、自动化基础仍比较薄弱，急需补课。他认为，目前美国的智能制造更多是依靠信息技术能力来反哺制造业，体现为互联网+制造业。而德国的发展模式更多体现在生产制造过程上，表现为制造业+互联网，两者共同的目的就是要实现智能制造，并形成新的产业生态体系。
石勇介绍说，近两年来很多的企业都希望向智能化转型，但其中大部分并不具备转型的基础。这是因为传统产业要向智能转型必须满足几大要素：首先要精益化，没有精益化的智能化不仅难以达成，而且会是一种浪费。
其次要具备自动化的基础，并向数字化、信息化和知识化进步。知识化包含着显性和隐性的知识，目前很多的企业都没有开展这方面的梳理工作，包括第三方的知识服务机构，大家都朝着这方面努力，但仍有很大的差距。
有了精益化和自动化的基础，下一步才是智能化。以工程机械行业的挖掘机为例，单个机器把工况情况输送回来作为参考，只是智能制造的一个维度，还应该加上智能供应和智能服务这两个维度。
王铁夫也谈到沈鼓集团从十年前就对服务型制造进行投入，目前也只能做到占比30%，这在国内还算是不错的，但与国际上的大公司相比还相距甚远，其服务型制造占主营业务的55%到65%左右。
王铁夫坦诚，沈鼓集团作为提供动力装置的企业，主要产品是大型的压缩机。业界有一说法叫“压缩机一响黄金万两”，说明了压缩机的使用价值。但公司以前在产品制造过程当中，只注重了主机的生产，忽略了后续的服务。而供给侧结构性改革，就提出要把生产力产品链进行延伸，做好整个产业链的服务。这里面就包括了很多的内容，不光是主产品，还有运行、维修，包括升级改造，包括后续的一些管理，包括创新。
惟有创新才有未来
张海鸥表示，作为一项颠覆性的制造技术，3D打印确实是非常典型智能制造的方式。他认为《中国制造2025》的目标就是要在大部分的领域，特别是高技术的领域达到世界先进水平。
中国工业报记者获悉，张海鸥研发的“智能微铸锻铣复合制造技术”，打破了之前美国GE公司得出的3D打印技术不能打印锻件的结论，破解了困扰金属3D打印的世界级技术难题，实现了我国首超西方的微型边铸边锻的颠覆性原始创新，并且他的团队已经与GE、法国空客公司举行了技术合作。
据了解，常规3D打印金属零件的过程是打印算一层，铸造算一层，锻压又算一层，三者要分开依次进行，即前一个步骤完了，后一个步骤方可进行，中间还要腾出金属冷却的时间。张海鸥介绍说，智能微铸锻技术可以同时进行上述步骤，打印完成了，铸锻也就同时完成了。“原先需要8万吨力才能完成的动作，现在不到1吨的力即可完成，同时一台设备完成了过去诸多大型设备才能完成的工作，绿色又高效。”
李北光也表示，制造方法的创新也是一种共性技术，特别是核心技术的攻关需要创新体制机制，需要加强协同创新，需要对现量的创新资源进行新的整合。比如国家增材制造创新中心是工信部批复的第二家国家级创新中心，致力于技术成熟度4~7级的行业前沿、共性和关键技术的技术研发、技术转移转化，搭建基础研究和产业的桥梁，实现基础技术成功跨越“死亡之谷”。
王勇智提出高铁是我国典型的政、产、学、研、用协同创新，并被广泛批量应用的一项高新智能制造案例。据悉目前在线运行的高铁有2700列，每天约有400余趟。
“根据高铁经验，我们得出一个结论，那就是核心技术是买不来的。”王勇智说，高铁不管技术含量，复杂程度，与航空民航飞机不相上下。最近复兴号高铁上线运行，实际上就是中车在过去技术积累基础上不断创新，不断攻关的成果。复兴号新一代，最高实验速度能达到400公里，机车里面的每一个部件，每一个子系统全部是自主设计的，这点很重要，不仅解决可能面临的知识产权的问题，也为中国高铁“走出去”奠定了一个非常好的基础。
亟须解决的基础性研究
苏子孟则表示，目前他最关心两大问题：一个是中国市场750万台二手设备如何处理的机制问题；另一个是工程机械核心关键件如何破局。
据他介绍，现在中国市场上有750万台二手的工程机械，这还不包括用汽车底盘的道路工程机械、汽车铁路机、混凝土搅拌车等。这里面国零排放的就有98万台，国零排放每年的一氧化碳，据协会统计就高达332万吨，氮氧化物是84万吨，碳氢化合物是448万吨，还有PM等40多万吨，这些机械没有退出机制会对环境造成很大污染。苏子孟说，移动式设备如果运用智能制造、智能运维等方式，就可以及时反馈设备的运转情况，其传输回来的信息也为退回机制提供了详实的数据支撑。
“2011年行业运行高峰期，工程机械企业的一些发动机就依靠进口。从去年下半年开始工程机械明显复苏，仍有部分关键配套件受制于人。”苏子孟建议，要解决核心部件的问题，途径有三个：一是在工信部主导下的协同平台，进行标准验证。做完实验，再放到整机上做破坏性实验，最后针对问题一个一个的突破。二是鼓励主机企业自行研制，自产自用。因为工程机械一些企业产量较大，不仅可以有量上成本的摊薄优势，还可以加速新产品的推广应用。三是组建支持平台。由政府主导，行业推动，政、产、学、研、用协同创新攻关，而不是一味把重心放在配套企业自身上。
对此，李北光提出现在真正制约智能制造发展的是关键部件、元器件、材料的发展，还有基础工艺、计量检测实验验证标准的研究。目前我国高技术领域对外依赖程度达到50%，说明这一现状亟待改变。而解决的方法就是需要依靠工业强基工程来解决。按照工业强基工程的要求，到2020年自主可控的核心部件，包括材料的自主保障度要达到40%，到2025年自主保障度要达到70%左右。
李北光强调，《中国制造2025》提出建设制造业创新中心建设、智能制造、工业强基、绿色制造、高端装备创新这五大工程，这实际上是一个整体的解决方案，是一个协同配套的关系。从这层意义上来说，智能制造不仅是一个方向，也是整个《中国制造2025》整体的安排。
目前企业做了很多积极的探索，政府层面也为企业智能化的发展做了大量的工作。在推动智能制造过程当中，虽然创新出一些有中国特色的方式方法，但也暴露了一些深层次的问题，比如核心技术的缺失以及协同创新机制的完善。
7月15日下午，“中国工业论坛-智能制造主题论坛”在钓鱼台国宾馆举行。论坛由工业和信息化部规划司副司长李北光主持，机械工业信息研究院副院长石勇、中国工程机械协会常务副会长苏子孟、华中科大机械学院教授张海鸥、中国中车集团总信息师王勇智、沈阳鼓风机集团有限公司总经理助理王铁夫作为受邀嘉宾出席了论坛。
分主题论坛上，嘉宾代表就当前我国智能制造发展水平，发展工业4.0过程中亟须解决的问题，协同创新机制如何在新技术发挥更大作用，如何解决共性技术和关键零部件进口依赖等热点难点问题进行了充分而热烈的交流。
智能制造是生产方式的一场革命
李北光指出，目前我国处在工业2.0成熟、3.0普及和4.0示范的阶段，有观点认为目前我们整体水平距离工业4.0尚有较大差距，但在特定领域也做出了具有中国特色的，甚至在世界上带有普遍示范意义的创新。
但智能制造不仅仅体现在技术层面，更是一种发展方式、生产方式的一种变革。目前企业做了很多积极的探索，政府层面也为企业智能化的发展做了大量的工作。在推动智能制造过程当中，虽然创新出一些有中国特色的方式方法，但也暴露了一些深层次的问题，比如核心技术的缺失以及协同创新机制的完善。
德国在推动工业4.0过程当中，协同创新一直在发挥着关键的作用。李北光介绍说，德国的一些机构长期致力于关键技术的支撑，为德国的中小企业创新的发展提供了源源不断的创新的技术路径。《中国制造2025》也把制造业创新建设工程，解决企业的关键共性技术这个缺失问题作为第一个工程来解决。
石勇则指出，工信部在2015年底发布了智能制造技术的标准体系，当下也在积极引导企业，和部分研究院所做产业级、车间级、设备级智能制造的标准，为下一步互联互通打下了非常好的基础。这一部分工作我国做的比较超前，与国际接轨。但发展智能制造技术的数字化、自动化基础仍比较薄弱，急需补课。他认为，目前美国的智能制造更多是依靠信息技术能力来反哺制造业，体现为互联网+制造业。而德国的发展模式更多体现在生产制造过程上，表现为制造业+互联网，两者共同的目的就是要实现智能制造，并形成新的产业生态体系。
石勇介绍说，近两年来很多的企业都希望向智能化转型，但其中大部分并不具备转型的基础。这是因为传统产业要向智能转型必须满足几大要素：首先要精益化，没有精益化的智能化不仅难以达成，而且会是一种浪费。
其次要具备自动化的基础，并向数字化、信息化和知识化进步。知识化包含着显性和隐性的知识，目前很多的企业都没有开展这方面的梳理工作，包括第三方的知识服务机构，大家都朝着这方面努力，但仍有很大的差距。
有了精益化和自动化的基础，下一步才是智能化。以工程机械行业的挖掘机为例，单个机器把工况情况输送回来作为参考，只是智能制造的一个维度，还应该加上智能供应和智能服务这两个维度。
王铁夫也谈到沈鼓集团从十年前就对服务型制造进行投入，目前也只能做到占比30%，这在国内还算是不错的，但与国际上的大公司相比还相距甚远，其服务型制造占主营业务的55%到65%左右。
王铁夫坦诚，沈鼓集团作为提供动力装置的企业，主要产品是大型的压缩机。业界有一说法叫“压缩机一响黄金万两”，说明了压缩机的使用价值。但公司以前在产品制造过程当中，只注重了主机的生产，忽略了后续的服务。而供给侧结构性改革，就提出要把生产力产品链进行延伸，做好整个产业链的服务。这里面就包括了很多的内容，不光是主产品，还有运行、维修，包括升级改造，包括后续的一些管理，包括创新。
惟有创新才有未来
张海鸥表示，作为一项颠覆性的制造技术，3D打印确实是非常典型智能制造的方式。他认为《中国制造2025》的目标就是要在大部分的领域，特别是高技术的领域达到世界先进水平。
中国工业报记者获悉，张海鸥研发的“智能微铸锻铣复合制造技术”，打破了之前美国GE公司得出的3D打印技术不能打印锻件的结论，破解了困扰金属3D打印的世界级技术难题，实现了我国首超西方的微型边铸边锻的颠覆性原始创新，并且他的团队已经与GE、法国空客公司举行了技术合作。
据了解，常规3D打印金属零件的过程是打印算一层，铸造算一层，锻压又算一层，三者要分开依次进行，即前一个步骤完了，后一个步骤方可进行，中间还要腾出金属冷却的时间。张海鸥介绍说，智能微铸锻技术可以同时进行上述步骤，打印完成了，铸锻也就同时完成了。“原先需要8万吨力才能完成的动作，现在不到1吨的力即可完成，同时一台设备完成了过去诸多大型设备才能完成的工作，绿色又高效。”
李北光也表示，制造方法的创新也是一种共性技术，特别是核心技术的攻关需要创新体制机制，需要加强协同创新，需要对现量的创新资源进行新的整合。比如国家增材制造创新中心是工信部批复的第二家国家级创新中心，致力于技术成熟度4~7级的行业前沿、共性和关键技术的技术研发、技术转移转化，搭建基础研究和产业的桥梁，实现基础技术成功跨越“死亡之谷”。
王勇智提出高铁是我国典型的政、产、学、研、用协同创新，并被广泛批量应用的一项高新智能制造案例。据悉目前在线运行的高铁有2700列，每天约有400余趟。
“根据高铁经验，我们得出一个结论，那就是核心技术是买不来的。”王勇智说，高铁不管技术含量，复杂程度，与航空民航飞机不相上下。最近复兴号高铁上线运行，实际上就是中车在过去技术积累基础上不断创新，不断攻关的成果。复兴号新一代，最高实验速度能达到400公里，机车里面的每一个部件，每一个子系统全部是自主设计的，这点很重要，不仅解决可能面临的知识产权的问题，也为中国高铁“走出去”奠定了一个非常好的基础。
亟须解决的基础性研究
苏子孟则表示，目前他最关心两大问题：一个是中国市场750万台二手设备如何处理的机制问题；另一个是工程机械核心关键件如何破局。
据他介绍，现在中国市场上有750万台二手的工程机械，这还不包括用汽车底盘的道路工程机械、汽车铁路机、混凝土搅拌车等。这里面国零排放的就有98万台，国零排放每年的一氧化碳，据协会统计就高达332万吨，氮氧化物是84万吨，碳氢化合物是448万吨，还有PM等40多万吨，这些机械没有退出机制会对环境造成很大污染。苏子孟说，移动式设备如果运用智能制造、智能运维等方式，就可以及时反馈设备的运转情况，其传输回来的信息也为退回机制提供了详实的数据支撑。
“2011年行业运行高峰期，工程机械企业的一些发动机就依靠进口。从去年下半年开始工程机械明显复苏，仍有部分关键配套件受制于人。”苏子孟建议，要解决核心部件的问题，途径有三个：一是在工信部主导下的协同平台，进行标准验证。做完实验，再放到整机上做破坏性实验，最后针对问题一个一个的突破。二是鼓励主机企业自行研制，自产自用。因为工程机械一些企业产量较大，不仅可以有量上成本的摊薄优势，还可以加速新产品的推广应用。三是组建支持平台。由政府主导，行业推动，政、产、学、研、用协同创新攻关，而不是一味把重心放在配套企业自身上。
对此，李北光提出现在真正制约智能制造发展的是关键部件、元器件、材料的发展，还有基础工艺、计量检测实验验证标准的研究。目前我国高技术领域对外依赖程度达到50%，说明这一现状亟待改变。而解决的方法就是需要依靠工业强基工程来解决。按照工业强基工程的要求，到2020年自主可控的核心部件，包括材料的自主保障度要达到40%，到2025年自主保障度要达到70%左右。
李北光强调，《中国制造2025》提出建设制造业创新中心建设、智能制造、工业强基、绿色制造、高端装备创新这五大工程，这实际上是一个整体的解决方案，是一个协同配套的关系。从这层意义上来说，智能制造不仅是一个方向，也是整个《中国制造2025》整体的安排。
