新工業(yè)革命時期橡膠工業(yè)創(chuàng)新平臺轉型的途徑及要點

范仁德

(中國橡膠工業(yè)協(xié)會，北京 100107)

1 新工業(yè)革命、創(chuàng)新和平臺

1.1 世界已經(jīng)進入新工業(yè)革命時期

科技革命如火如荼，科技創(chuàng)新日新月異，機器人、3D打印、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、電子商務、生物科技、新材料、太陽能等科技進展超出一般人的想象。產(chǎn)業(yè)變革風起云涌，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展，顛覆了過去傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式，產(chǎn)業(yè)多元化，產(chǎn)業(yè)轉型升級天翻地覆。世界正在迎來一場新工業(yè)革命，國際上一般稱為第四次工業(yè)革命。

第一次工業(yè)革命（蒸汽技術革命）所開創(chuàng)的“蒸汽時代”（1760～1840年），發(fā)明了由蒸汽轉換為機械能，實現(xiàn)了機械化，標志著農(nóng)耕文明向工業(yè)文明的過渡，是人類發(fā)展史上的一個偉大奇跡。

第二次工業(yè)革命（電氣技術革命）進入了“電氣時代”（1840～1950年），發(fā)明了由機械能轉換為電能，實現(xiàn)了電氣化，使得電力、鋼鐵、鐵路、化工、汽車等重工業(yè)興起，石油成為新能源，并促使交通的迅速發(fā)展。

第三次工業(yè)革命（信息技術革命）開創(chuàng)了“信息時代”（1950～2000），發(fā)明了可編程計算機，實現(xiàn)了自動化，全球信息和資源交流變得更為迅速，大多數(shù)國家和地區(qū)都被卷入到全球化進程之中，人類文明的發(fā)達程度也達到空前的高度。第三次信息革命方興未艾，還在全球擴散和傳播。

進入21世紀世界迎來了第四次工業(yè)革命，也叫綠色革命，德國叫工業(yè)4.0，則是利用信息化技術促進工業(yè)變革的時代，就是智能化時代。前三次工業(yè)革命都有明顯的標志，如蒸汽、電力、可編程計算機，第四次工業(yè)革命已經(jīng)到來，以互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)智能化為標志、工業(yè)革命的實質(zhì)都是生產(chǎn)力的跨越式大幅度提高，其主要因素是能源和信息，期待第四次工業(yè)革命在能源和信息方面有更大的飛躍。

1.2 創(chuàng)新是經(jīng)濟社會發(fā)展的第一動力

經(jīng)濟學上，創(chuàng)新概念的起源為美籍經(jīng)濟學家熊彼特在1912年出版的《經(jīng)濟發(fā)展概論》。熊彼特在其著作中提出：創(chuàng)新是指把一種新的生產(chǎn)要素和生產(chǎn)條件的“新結合”引入生產(chǎn)體系。它包括五種情況：引入一種新產(chǎn)品，引入一種新的生產(chǎn)方法，開辟一個新的市場，獲得原材料或半成品的一種新的供應來源，新的組織形式。熊彼特的創(chuàng)新概念包含的范圍很廣，如涉及到技術性變化的創(chuàng)新及非技術性變化的組織創(chuàng)新。

20世紀90年代初期，哈佛商學院克萊頓·克里斯滕森在《創(chuàng)新者的窘境》一書中提出破壞性創(chuàng)新或者叫顛覆性創(chuàng)新，他給出了一個看似悖謬實則合理的結論，那就是良好的管理導致了這些企業(yè)的頹敗，往日的成績成了創(chuàng)新的絆腳石，把原來的東西都顛覆了。

100多年來，關于創(chuàng)新的理論不斷發(fā)展和完善，特別是進入信息社會以來，把“技術創(chuàng)新”提高到“創(chuàng)新”的主導地位。

美國邁爾斯（S.myers）和馬奎斯(D.G.Marquis)在其1969年的研究報告《成功的工業(yè)創(chuàng)新》中將創(chuàng)新定義為技術變革的集合。認為技術創(chuàng)新是一個復雜的活動過程，從新思想、新概念開始，通過不斷地解決各種問題，最終使一個有經(jīng)濟價值和社會價值的新項目得到實際的成功應用。

信息通訊技術的融合與發(fā)展推動了社會形態(tài)的變革，催生了知識社會，使得傳統(tǒng)實驗室邊界逐步“融化”，進一步推動了科技創(chuàng)新模式的嬗變，產(chǎn)生了創(chuàng)新2.0模式，將創(chuàng)新2.0總結為以用戶創(chuàng)新、大眾創(chuàng)新、開放創(chuàng)新、共同創(chuàng)新為特點的，強化用戶參與、以人為本的創(chuàng)新民主化。

1.3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是新工業(yè)革命時期產(chǎn)業(yè)競爭的核心

過去幾年，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在全球范圍內(nèi)加速興起和發(fā)展，引發(fā)信息技術與制造技術加速融合創(chuàng)新，并驅(qū)動制造業(yè)智能化發(fā)展，隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)走向應用部署，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺作為工業(yè)數(shù)據(jù)集成與工業(yè)應用創(chuàng)新的重要載體，正在成為新工業(yè)革命時期產(chǎn)業(yè)競爭的核心。

平臺模式概念并非近代才出現(xiàn)，歷史上，它也曾不斷被利用，是人類社會最有效的商業(yè)策略，古代歐洲的“集市”或者中國的“農(nóng)貿(mào)市場”就是最好的例子。

概括的說，平臺商業(yè)模式是指連接兩個（或更多）特定群體，為他們提供互動體制，滿足所有群體的要求，并巧妙地從中盈利的商業(yè)模式。

平臺帶來的商業(yè)革命已改寫了現(xiàn)在和未來企業(yè)生存規(guī)則，而這股浪潮目前已經(jīng)從互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)蔓延到了其他行業(yè)之中，可以說，過去十幾年是平臺商業(yè)模式在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的爆發(fā)期，那么未來10年，將是平臺商業(yè)模式在傳統(tǒng)行業(yè)轉型應用上的黃金時代。

2 新工業(yè)革命時期橡膠工業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的途徑

今后10年到20年將是人類歷史上經(jīng)濟社會徹底改變的時代。中國在今后10年到20年是邁向世界強國的關鍵階段。在科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的大潮中，傳統(tǒng)制造業(yè)發(fā)展面臨轉型升級的重要階段。

互聯(lián)網(wǎng)誕生20年以來，2016年是互聯(lián)網(wǎng)在中國發(fā)展突飛猛進的一年。服務業(yè)如游戲業(yè)、傳媒業(yè)、郵政業(yè)、零售業(yè)等如火如荼；互聯(lián)網(wǎng)金融迎面撲來，資金融通、支付、投資等新型金融業(yè)務模式日新月異；更令人振奮的是相對滯后的制造業(yè)互聯(lián)網(wǎng)即智能制造異軍突起，開始顛覆傳統(tǒng)制造業(yè)的模式。移動互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)無處不在，物聯(lián)網(wǎng)催生萬物相聯(lián)，不斷改變著社會經(jīng)濟的各個方面，沖擊著人們的傳統(tǒng)思維，進而推動著人類社會的不斷進步，互聯(lián)網(wǎng)正在催生一個新時代。

橡膠工業(yè)是典型的傳統(tǒng)制造業(yè)，在新工業(yè)革命時期，同樣面臨著一場大變革，只有抓住這個千載難逢的機遇，橡膠工業(yè)才能轉型升級，進一步發(fā)展成為現(xiàn)代橡膠工業(yè)強國。要達到這個目標，就要創(chuàng)新，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺轉型來實現(xiàn)。

具體途徑要實施以下十大創(chuàng)新轉型。即觀念轉型、科研轉型、工廠轉型、管理模式轉型、產(chǎn)品轉型、銷售轉型、企業(yè)組織轉型、資源利用轉型、發(fā)展動能轉型和人才結構轉型等。

（1）觀念轉型

由單元的行業(yè)思維轉變?yōu)槎嘣目缃缢季S，由線性思維轉變?yōu)槠脚_思維，由傳統(tǒng)思維轉變?yōu)槌Ｋ季S。

（2）科研轉型

科研開發(fā)從封閉化向開放型和共享型轉型。

（3）工廠轉型

生產(chǎn)型工廠向服務型工廠轉型，從機械化、自動化工廠向智能化工廠轉型，從大批量規(guī)模化生產(chǎn)向大批量按需定制生產(chǎn)轉型。

（4）管理模式轉型

從傳統(tǒng)模式向精益生產(chǎn)與智能制造融合的現(xiàn)代管理模式轉型。

（5）產(chǎn)品轉型

產(chǎn)品由中低檔向中高檔轉型，從傳統(tǒng)產(chǎn)品向智能產(chǎn)品轉型。

（6）銷售轉型

從傳統(tǒng)銷售模式向電商與實體店相結合模式轉型，進而向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺轉型。

（7）企業(yè)組織轉型

生產(chǎn)組織從滯后的模式向精簡化轉型。

（8）資源利用轉型

由資源消耗型向資源節(jié)約型、環(huán)境友好型轉型。

（9）發(fā)展動能轉型

由過度依賴投資和出口的拉動增長，向依靠改革創(chuàng)新和結構調(diào)整增強發(fā)展內(nèi)生產(chǎn)力轉型。

（10）人才結構轉型

從單一的專業(yè)人才結構向多元、跨界、復合人才結構轉型。

3 新工業(yè)革命時期橡膠工業(yè)創(chuàng)新平臺轉型的要點

國務院總理李克強主持召開國務院常務會議，部署以試點示范推進“中國制造2025”深入實施，促進制造業(yè)轉型升級。

會議指出，下一步深入實施“中國制造2025”，要深化供給側結構性改革，以市場為導向，以企業(yè)為主體，強化創(chuàng)新驅(qū)動和政策激勵，把發(fā)展智能制造作為主攻方向，與“互聯(lián)網(wǎng)+”和大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新緊密結合，打造勇于改革創(chuàng)新、成果不斷涌現(xiàn)、具有引領作用的“示范方陣”，促進整個制造業(yè)向智能化、綠色化和服務型升級，加快建設制造強國。智能制造是新舊動能轉換和經(jīng)濟邁向中高端的重要抓手，是通用的工具，智能制造是橡膠工業(yè)轉型升級的必然選擇。

新工業(yè)革命時期橡膠工業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的必由之路是智能制造，是下一個風口，是主攻方向，我國橡膠工業(yè)已經(jīng)進入智能制造新時代。

在互聯(lián)網(wǎng)時代，中國橡膠工業(yè)作為傳統(tǒng)的制造業(yè)沒有掉隊，沒有固守傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，而是敏感地抓住機遇，與互聯(lián)網(wǎng)共舞，2014年就推出了“中國橡膠工業(yè)強國發(fā)展戰(zhàn)略研究”，明確提出橡膠工業(yè)智能制造戰(zhàn)略措施和建設橡膠工業(yè)強國的路線圖，完全符合國務院發(fā)布的“中國制造2025”戰(zhàn)略方針和戰(zhàn)略措施。由此中國橡膠工業(yè)開始走上了智能制造之路。

2016年也是中國建設橡膠工業(yè)強國歷史上值得銘記的一年。這一年，智能制造之風吹遍橡膠工業(yè)各個領域，從轎車輪胎智能工廠到卡車輪胎智能工廠建成投產(chǎn)，自動化密煉生產(chǎn)線和輪胎硫化自動化生產(chǎn)線開始推廣，再生膠自動化環(huán)保生產(chǎn)線運行，智能設備不斷涌現(xiàn)，機器人、AGV、RFID、傳感器等在各個工序擴大應用，ERP、MES等軟件逐步推廣等等都標志著2016年中國橡膠工業(yè)智能制造已經(jīng)進入一個新階段。特別是智能輪胎工廠建設取得重大突破，采用了國內(nèi)外輪胎生產(chǎn)的先進設備和軟件，使輪胎制造與互聯(lián)網(wǎng)深度融合，開發(fā)成功具有自己知識產(chǎn)權的輪胎軟硬件智能制造平臺，把開發(fā)設計、生產(chǎn)、設備、能源、安全、銷售、進行無縫連接和集成，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，成本降低，效率大幅度提高，起到了集成、疊加和倍增的效果，是顛覆傳統(tǒng)橡膠工業(yè)，轉型升級，踐行智能制造的范例，是建設橡膠工業(yè)強國的一個新標志，具有里程碑的意義！

新工業(yè)革命時期，我國橡膠工業(yè)將繼續(xù)面臨國際產(chǎn)業(yè)競爭的嚴峻形勢和國內(nèi)經(jīng)濟轉型的改革需求。根據(jù)國內(nèi)外智能制造的經(jīng)驗和總結橡膠工業(yè)推進智能制造的經(jīng)驗和教訓，提出以下新工業(yè)革命時期橡膠工業(yè)創(chuàng)新發(fā)展路徑十大要點。

3.1 智能制造的實質(zhì)

智能制造重新定義了制造業(yè)的內(nèi)涵，是基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合，智能制造貫穿于制造活動的各個環(huán)節(jié)，具有自感知、自學習、自決策、自執(zhí)行、自適應等功能的新型生產(chǎn)方式。

智能制造體系是基于新一代信息技術，貫穿設計、生產(chǎn)、管理、服務等制造活動各個環(huán)節(jié)，是先進制造過程、系統(tǒng)與模式的總稱。

其中智能制造過程是指通過自動化裝備及通信技術實現(xiàn)生產(chǎn)自動化，并能夠通過各類數(shù)據(jù)采集技術，以及應用通信互聯(lián)手段，將數(shù)據(jù)連接至智能控制系統(tǒng)，并將數(shù)據(jù)應用于企業(yè)統(tǒng)一管理控制平臺，從而提供最優(yōu)化的生產(chǎn)方案、協(xié)同制造和設計、個性化定制，最終實現(xiàn)智能化生產(chǎn)，如圖1所示。

圖1 智能制造體系

CPS——Cyber-Physical System，網(wǎng)絡實體融合控制系統(tǒng)是一個由傳感器、控制電腦、執(zhí)行器以及網(wǎng)絡組合的控制系統(tǒng)。CPS 是借用技術手段實現(xiàn)人的控制在時間、空間等方面的延伸，本質(zhì)就是人、機、物的融合。所以，也被稱為人機物融合系統(tǒng)，如圖2所示。

3.2 橡膠新材料是智能制造基礎

材料是橡膠工業(yè)的基礎，新材料是橡膠工業(yè)發(fā)展的先導。新材料主要是指最近發(fā)展或正在發(fā)展之中的具有比傳統(tǒng)材料更優(yōu)異性能的一類材料。根據(jù)新材料的發(fā)展，不斷調(diào)整橡膠原材料品種、結構和形態(tài)，對于促進橡膠工業(yè)智能制造，提高效率和質(zhì)量，降低能源消耗和減少污染，建設橡膠工業(yè)強國，具有重要的戰(zhàn)略意義。

圖2 CPS系統(tǒng)

橡膠工業(yè)的原材料分三大類，即主體材料、骨架材料和助劑材料，可以說這三大材料決定了橡膠產(chǎn)品的特性和功能。橡膠工業(yè)的發(fā)展基本上取決于這三大材料的發(fā)展。

目前三大材料的原料，60%來源于石油和煤炭等化石資源。今后三大材料的原料的發(fā)展方向有六個方面，一是提高現(xiàn)有產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，以降低原材料消耗和延長產(chǎn)品壽命；二是改變現(xiàn)有原材料產(chǎn)品的形態(tài)，以改善加工工藝，降低能耗，提高質(zhì)量，改善環(huán)境。例如建立濕法混煉膠中心；三是擴大使用熱塑性彈性體和樹脂，以有利于廢舊橡膠產(chǎn)品的回收利用；四是開發(fā)和培育第二類天然橡膠，如杜仲橡膠、蒲公英橡膠和銀菊橡膠，以滿足特種性能的需要和緩解天然橡膠依賴進口的局面；五是開發(fā)生物及生物基材料，代替合成材料，逐步減少橡膠工業(yè)對化石資源的依賴。六是開發(fā)應用具有特異功能的新材料，如具有記憶功能的橡膠和骨架材料、人工設計材料、智能材料、納米材料、3D打印橡膠材料、石墨烯、超強而且具有橡膠彈性的新型碳素材料等。

采用新型原材料是大勢所趨，是橡膠工業(yè)智能制造的需要，是環(huán)保的要求，是減少橡膠工業(yè)對化石資源的依賴需要，也是決定智能制造模式的先決條件。

3.3 智能制造路線圖

目前橡膠行業(yè)設備的自動化和數(shù)字化水平已初步具備了一定的基礎，但絕大多數(shù)為單機使用，設備數(shù)據(jù)沒有加以采集和利用，為此首先需要進行網(wǎng)絡化改造。

包括充分利用數(shù)字化設備的通信接口、在自動化設備上加裝傳感器和控制器，并因地適宜地利用有線或無線網(wǎng)絡接入技術，建設覆蓋全工序、全流程的各類生產(chǎn)、檢測、物流設備的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，充分采集制造過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)和圖像信息，從而為設備的集中監(jiān)視、遠程控制、協(xié)同制造創(chuàng)造條件。另外，對于生產(chǎn)過程中的物流管理，可考慮采用條碼識別或集中供料、自動計量的方式采集原輔材料及在制品的實時用量和庫存數(shù)據(jù)，以便在精益生產(chǎn)管理過程中實現(xiàn)生產(chǎn)全過程中物料的“JIT”精準供應和實時的成本核算，最終實現(xiàn)智能設備、自動化生產(chǎn)線、數(shù)字化車間、智能工廠、生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈，徹頭徹尾的智能化。

3.4 橡膠工業(yè)智能制造的模式分類

由于產(chǎn)品制造工藝過程的明顯差異，離散制造業(yè)和流程制造業(yè)在智能工廠建設的重點內(nèi)容有所不同。對于離散制造業(yè)而言，產(chǎn)品往往由多個零部件經(jīng)過一系列不連續(xù)的工序裝配而成，其過程包含很多變化和不確定因素，在一定程度上增加了離散型制造生產(chǎn)組織的難度和配套復雜性。企業(yè)常常按照主要的工藝流程安排生產(chǎn)設備的位置，以使物料的傳輸距離最小。面向訂單的離散型制造企業(yè)具有多品種、小批量的特點，其工藝路線和設備的使用較靈活，因此，離散制造型企業(yè)更加重視生產(chǎn)的柔性，其智能工廠建設的重點是智能制造生產(chǎn)線。

流程型制造業(yè)的特點是管道式物料輸送，生產(chǎn)連續(xù)性強，流程比較規(guī)范，工藝柔性比較小，產(chǎn)品比較單一，原料比較穩(wěn)定。對于流程制造業(yè)而言，由于原材料在整個物質(zhì)轉化過程中進行的是物理化學過程，難以實現(xiàn)數(shù)字化，而工序的連續(xù)性使得上一個工序?qū)ο乱粋€工序的影響具有傳導作用，即如果第一道工序的原料不可用，就會影響第二道工序。因此，流程型制造業(yè)智能工廠建設的重點在于實現(xiàn)生產(chǎn)工藝的智能優(yōu)化和生產(chǎn)全流程的智能優(yōu)化，即智能感知生產(chǎn)條件變化，自主決策系統(tǒng)控制指令，自動控制設備，在出現(xiàn)異常工況時，即時預測和進行自愈控制，排除異常、實現(xiàn)安全優(yōu)化運行；在此基礎上，智能感知物流、能源流和信息流的狀況，自主學習和主動響應，實現(xiàn)自動決策。

根據(jù)橡膠工業(yè)工藝過程的不同，可以有三種模式。

第一種模式是從生產(chǎn)過程數(shù)字化到智能工廠、第二種模式是從智能制造生產(chǎn)單元（裝備和產(chǎn)品）到智能工廠、第三種模式是從個性化定制到互聯(lián)工廠。

3.5 智能工廠的框架結構

2016年9月7日，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟正式發(fā)布《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構（版本1.0）》。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構報告（1.0版）在分析業(yè)務需求基礎上，提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構，指出網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)和安全是體系架構的三大核心，其中“網(wǎng)絡”是工業(yè)系統(tǒng)互聯(lián)和數(shù)據(jù)傳輸交換的支撐基礎，“數(shù)據(jù)”是工業(yè)智能化的核心驅(qū)動，“安全”是網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)以及工業(yè)融合應用的重要前提。

智能工廠是實現(xiàn)智能制造的重要載體，主要通過構建智能化生產(chǎn)系統(tǒng)、網(wǎng)絡化分布生產(chǎn)設施，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化。企業(yè)基于CPS和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)構建的智能工廠原型，主要包括物理層、信息層、大數(shù)據(jù)層、工業(yè)云層、決策層。其中，物理層包含工廠內(nèi)不同層級的硬件設備，從最小的嵌入設備和基礎元器件開始，到感知設備、制造設備、制造單元和生產(chǎn)線，相互間均實現(xiàn)互聯(lián)互通。以此為基礎，構建了一個“可測可控、可產(chǎn)可管”的縱向集成環(huán)境。信息層涵蓋企業(yè)經(jīng)營業(yè)務各個環(huán)節(jié)，包含研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、營銷服務、物流配送等各類經(jīng)營管理活動，以及由此產(chǎn)生的眾創(chuàng)、個性化定制、電子商務、可視追蹤等相關業(yè)務。在此基礎上，形成了企業(yè)內(nèi)部價值鏈的橫向集成環(huán)境，實現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息的流通和交換?？v向集成和橫向集成均以CPS和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為基礎，產(chǎn)品、設備、制造單元、生產(chǎn)線、車間、工廠等制造系統(tǒng)的互聯(lián)互通，及其與企業(yè)不同環(huán)節(jié)業(yè)務的集成統(tǒng)一，則是通過數(shù)據(jù)應用和工業(yè)云服務實現(xiàn)，并在決策層基于產(chǎn)品、服務、設備管理支撐企業(yè)最高決策。這些共同構建了一個智能工廠完整的價值網(wǎng)絡體系，為用戶提供端到端的解決方案。

3.6 智能制造的四大法寶

美國通用（GE）總結了智能制造的四大法寶是精益制造、先進制造、增材制造和數(shù)字化工廠。

（1）精益制造

智能工廠首先從追求精益開始。精益生產(chǎn)通過消除浪費達到最大化客戶價值的目標，注重在消除浪費、流程改進甚至物料擺放等方面實現(xiàn)持續(xù)改善。精益生產(chǎn)通過系統(tǒng)結構、人員組織、運行方式和市場供求等方面的變革，使生產(chǎn)系統(tǒng)能很快適應用戶需求不斷變化，并能使生產(chǎn)過程中一切無用、多余的東西被精簡，最終達到包括市場供銷在內(nèi)的生產(chǎn)各方面最好結果的一種生產(chǎn)管理方式。自20世紀70年代以來，精益生產(chǎn)的理念已經(jīng)被包括GE在內(nèi)的全球制造業(yè)企業(yè)所廣泛接受并采用，堪稱工業(yè)界最佳的一種生產(chǎn)組織體系和方式。

（2）增材制造

增材制造的核心即工業(yè)版3D打印，通過計算機輔助設計及層疊式材料累加，快速實現(xiàn)復雜構型的立體部件建模。3D打印技術賦予了設計師終極的自由，他們可以設計制造出各種形狀的產(chǎn)品，而這在以前是很難實現(xiàn)的。3D打印產(chǎn)品正在越來越廣泛地被應用到各個領域。已經(jīng)看到國內(nèi)外關于3D打印汽車橡膠件、膠鞋，甚至輪胎。

（3）先進制造

先進制造技術旨在通過機器人、先進傳感技術為基礎的自動化與自適應制造技術，包括光學/視覺，接觸，力學與聲學傳感等，和新型制造流程，降低成本、提高質(zhì)量、加速創(chuàng)新。目前國內(nèi)已在轎車胎和卡車胎智能工廠應用。

（4）數(shù)字化工廠

目前所說的數(shù)字化工廠，首先強調(diào)的是生產(chǎn)計劃數(shù)字化和大量使用各種計算機輔助技術：CAD、CAM、CIM、PPS(生 產(chǎn) 計 劃 控 制 系 統(tǒng) )、PDM、DMU(數(shù)字試驗模型)、PLM(產(chǎn)品生命周期管理)，等等，較多地是基于一個相對固定、由上而下的生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)。而新的革命強調(diào)的則是分散，降低集中控制度，增加生產(chǎn)設備的自主控制，把分散的自主的智能化的制造設備，通過網(wǎng)絡的形式緊密地聯(lián)接在一起，具有更開放，更積極通訊的系統(tǒng)結構，更具動態(tài)性和靈活性，從而能發(fā)掘出更多優(yōu)化的可能，估計可以提高生產(chǎn)效率 30%。其中，CPS 將起一個核心的作用。

3.7 軟件是橡膠工業(yè)智能制造的決定因素

工業(yè)信息化以工業(yè)軟件為主，工業(yè)軟件是指在工業(yè)領域進行設計、生產(chǎn)、管理等環(huán)節(jié)應用的軟件，可以被劃分為系統(tǒng)軟件、應用軟件和中間件（介于這兩者之間），其中系統(tǒng)軟件為計算機使用提供最基本的功能，并不針對某一特定應用領域； 應用軟件則能夠根據(jù)用戶需求提供針對性功能，在智能制造流程中，工業(yè)軟件主要負責從事生產(chǎn)控制、運營管理、研發(fā)設計等方面進行優(yōu)化、仿真、呈現(xiàn)、決策等職能，如圖3所示。

橡膠企業(yè)工業(yè)軟件應用有很大差距，除了CAD、ERP應用比較普遍外，像MES等控制類軟件應用較少，工業(yè)軟件是橡膠工業(yè)智能制造的決定因素，今后將有較大發(fā)展空間。

3.8 橡膠工業(yè)智能制造的最后一里路，是建立橡膠工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺

6月15日，中國航天科工發(fā)布了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺——INDICS（Industrial intelligent cloud system），據(jù)稱該平臺是基于把工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，作為信息化時代制造業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的載體來認識為基礎構建的。是國內(nèi)目前唯一提供智能制造、協(xié)同制造、云制造公共服務的云平臺。INDICS技術上與西門子公司的MindSphere云平臺、GE公司的Predix云平臺處于同一水平，但平臺功能和應用場景更為豐富，推廣應用的速度與成效優(yōu)勢明顯。這是我國智能制造發(fā)展的一重大突破，將為我國智能制造的資源共享和信息安全提供有效服務。

圖3 工業(yè)軟件分類

因為中國的制造業(yè)多數(shù)處于工業(yè)2.0時代，少數(shù)處于工業(yè)3.0時代，極少數(shù)分布于工業(yè)1.0和工業(yè)4.0兩端。從中國實情出發(fā)，INDICS具備比美國和德國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)更多的功能，必須服務于制造業(yè)的新老形態(tài)、大小規(guī)模、各種體制、各種業(yè)態(tài)的市場主體，向用戶提供全過程、全要素、全生態(tài)的服務。

過去是一流企業(yè)“建標準”，今后互聯(lián)網(wǎng)時代是一流企業(yè)“搭平臺”。國內(nèi)愈來愈多的企業(yè)重視建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺，除了以上中國航天科工發(fā)布了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺——INDICS外，還有海爾的COSMO智能制造云平臺、徐工集團和阿里共同搭建的XCMGCloud徐工工業(yè)云，以及三一重工的根云平臺等。據(jù)了解，現(xiàn)在世界上只有150家企業(yè)具有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，將來平臺是企業(yè)競爭的主要形式，誰具有平臺就具有人力、物力、資金、技術、原材料和市場，得平臺者得“天下”。

工信部提出：為了加快制造業(yè)智能制造，要“建平臺”和“用平臺”雙驅(qū)動。橡膠行業(yè)可以選擇應用國內(nèi)成熟的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺。但是我國橡膠工業(yè)從科研開發(fā)、生產(chǎn)、銷售等都有其特殊性，參照國內(nèi)外比較成熟的工業(yè)互聯(lián)云平臺，構建橡膠工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺是橡膠工業(yè)智能制造的最后一里路，勢在必行。

3.9 智能制造要走差異化道路

橡膠工業(yè)產(chǎn)品種類不同、生產(chǎn)工藝差異，又有消費品和工業(yè)品之別，企業(yè)規(guī)模、研發(fā)水平和資金實力千差萬別，所以橡膠工業(yè)智能制造要因產(chǎn)品而異，因企業(yè)而異，走差異化道路。要根據(jù)企業(yè)性質(zhì)、現(xiàn)狀，確定智能制造的方案，不要一刀切。

老企業(yè)可以缺什么，補什么，立足現(xiàn)狀，從精益生產(chǎn)基礎做起，從工業(yè)2.0、3.0做起，循序漸進，逐步達到智能制造；

新企業(yè)可以一步到位，精益生產(chǎn)和智能制造深度融合，彎道超車，跨越式發(fā)展，建立現(xiàn)代化的智能工廠。

消費品工廠，例如轎車胎、膠鞋等企業(yè)可以首先從自由定制開始，逐步實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的智能制造。

另外，中小企業(yè)也可以探索低成本推進智能制造的路徑。受制于資金、技術和人才，中小企業(yè)低成本實施智能制造是現(xiàn)實選擇。在硬件方面，中小企業(yè)通過對單點舊設備進行升級改造、智能設備以租代買等方式節(jié)省成本。在軟件方面，中小企業(yè)可通過“按需付費、按次付費”取代“成套購買”的方式，降低使用門檻。

3.10 建立橡膠工業(yè)智能制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟

在國外智能制造推進過程中，以政府、科研機構、大學、企業(yè)等組成的聯(lián)合體起到至關重要的作用。聯(lián)合體是指由不同主體（政府、企業(yè)、科研機構、大學、技術轉移公司等服務機構）組建的，面向技術研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化與應用的創(chuàng)新集群，其目的在于推動主體優(yōu)勢互補，形成自主運營與持續(xù)創(chuàng)新機制，并帶動中小企業(yè)發(fā)展。

現(xiàn)在推行智能制造的困難是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)不了解制造業(yè)，對橡膠工業(yè)更是知之甚少，而橡膠行業(yè)又不懂互聯(lián)網(wǎng)，企業(yè)大部分還停留在PC+制造層面上。根據(jù)美國、德國、日本等推行智能制造的經(jīng)驗，組成互聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)的聯(lián)盟是一個好辦法。要根據(jù)不同產(chǎn)品，橡膠企業(yè)與有實力的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)或者高校、科研單位以及行業(yè)協(xié)會，組成若干橡膠產(chǎn)品智能制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，搞好試點，逐步推動整個行業(yè)的智能制造。

橡膠企業(yè)也可以由上下游企業(yè)組成產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟，利用互聯(lián)網(wǎng)，建立制造服務平臺，以延伸發(fā)展服務型制造和生產(chǎn)性服務業(yè)，改變傳統(tǒng)的惡性競爭的銷售模式，如工程胎制造服務聯(lián)盟和平臺、輸送帶制造服務聯(lián)盟和平臺等勢在必行。新興產(chǎn)業(yè)也有必要創(chuàng)立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，如集成杜仲種植、提膠、應用以及大健康產(chǎn)業(yè)鏈的杜仲產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟已運行多年，應進一步完善，建立杜仲產(chǎn)業(yè)鏈平臺，充分發(fā)揮其交流、合作和市場開發(fā)的作用。

今后10～20年將是中國橡膠工業(yè)智能制造進一步完善、推廣、成熟和顯示成效的時代，是互聯(lián)網(wǎng)與橡膠工業(yè)深度融合，橫向和縱向繼續(xù)延伸的階段，也是智能制造與傳統(tǒng)制造模式激烈碰撞的過程，網(wǎng)絡化、數(shù)字化、數(shù)據(jù)化、自動化、新型原材料、先進制造、3D打印的融合，將催生一個世界橡膠工業(yè)強國。

4 結束語

互聯(lián)網(wǎng)時代，中國橡膠行業(yè)將出現(xiàn)更多的智能工廠，不僅是已經(jīng)取得成功的輪胎領域，非輪胎領域也將有所突破；將會有更多智能橡膠產(chǎn)品開發(fā)成功并融入到信息物理世界之中；輪胎等橡膠產(chǎn)品及原材料、設備等電子商務將進一步觸動傳統(tǒng)營銷模式的奶酪，在探索中前進；橡膠工業(yè)科研體制和模式將經(jīng)歷轉型和創(chuàng)新；橡膠企業(yè)的組織結構和人才結構將隨之調(diào)整和更新。

新的時代，橡膠工業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢和困境共存，機遇與挑戰(zhàn)同在，我們要繼續(xù)轉變觀念，把握時機，勇于挑戰(zhàn)，開拓我國橡膠工業(yè)智能制造新時代，走智能制造之路，建設橡膠工業(yè)強國。