智能制造改革趨勢及問題研究

唐振成

天津三星通信技術(shù)有限公司 天津 300000

制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的主體，國家的強(qiáng)盛與其制造業(yè)是息息相關(guān)的。從十八世紀(jì)中葉到21世紀(jì)，先后三次的工業(yè)革命極大的推動了人類社會各領(lǐng)域的大變革，也使得德國、美國等國家成為世界上的制造強(qiáng)國且一直引領(lǐng)制造業(yè)的發(fā)展。21世紀(jì)發(fā)動和創(chuàng)新第四次綠色工業(yè)革命，使得中國第一次與發(fā)達(dá)國家站在同一起跑線上。中國計劃在未來30年，從制造大國轉(zhuǎn)變成制造強(qiáng)國，“智能制造”將成為制造業(yè)轉(zhuǎn)型的主攻方向，實(shí)現(xiàn)“中國制造2025”國家戰(zhàn)略的主要抓手。

1 構(gòu)建智能工廠是企業(yè)的必然選擇

智能工廠是實(shí)現(xiàn)智能制造的重要載體，主要通過構(gòu)建智能化生產(chǎn)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化分布生產(chǎn)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化。在新時代背景下，構(gòu)建智能工廠的條件基本已經(jīng)滿足。

1.1 市場需求

新一代的工業(yè)革命已經(jīng)到來，互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)的緊密結(jié)合，推動著制造業(yè)飛速發(fā)展，制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型已成制造業(yè)改革的必經(jīng)之路，這也讓處于制造業(yè)低迷的企業(yè)看到了契機(jī)，越來越多的企業(yè)希望跟上制造業(yè)的發(fā)展步伐，投身于智能工廠建設(shè)，致力于降低成本，提高效率、品質(zhì)的目標(biāo)，滿足市場個性化需求，更希望由此形成企業(yè)獨(dú)有的市場競爭力。隨著生產(chǎn)力的提升，企業(yè)對中低端產(chǎn)品的制造力已經(jīng)相當(dāng)純熟，但是當(dāng)前，美國等發(fā)達(dá)國家對高技術(shù)制造業(yè)的回流以及印度等發(fā)展中國家以更低的生產(chǎn)成本對傳統(tǒng)制造業(yè)的承接，中國制造的成本優(yōu)勢即將消逝。在這種“雙向擠壓”下，振興中國制造，構(gòu)建智能工廠是最優(yōu)的選擇。

1.2 知識貯備

國家高額的教育投入，把源源不斷的高素質(zhì)人才輸入進(jìn)企業(yè)中，從而多元化知識的碰撞融合，推動著企業(yè)的高效發(fā)展。隨著對教育的重視程度越來越強(qiáng)，人們受教育程度有了很大的提高，知識越來越“年輕化”，一個精英團(tuán)隊(duì)平均年齡的逐年降低，側(cè)面反映了員工的知識儲備，擁有一支年輕的隊(duì)伍，是企業(yè)發(fā)展的重大戰(zhàn)略資源，是企業(yè)發(fā)展的堅實(shí)基礎(chǔ)。高素質(zhì)人才活躍的多元化思維是企業(yè)產(chǎn)權(quán)的重要源泉，強(qiáng)大的創(chuàng)造力是企業(yè)從制造跨向創(chuàng)造的絕對保障，豐富的知識儲備是實(shí)現(xiàn)智能化制造的強(qiáng)力推手[1]。

1.3 政策引導(dǎo)

近年來，我國發(fā)布了多項(xiàng)政策大力支持智能制造，一系列智能制造政策和相關(guān)推動措施的出臺，已產(chǎn)生了積極的作用，正在加速制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型?！爸袊圃?025”是中國立足于國際產(chǎn)業(yè)變革大勢，做出的全面提升中國制造業(yè)發(fā)展質(zhì)量和水平的重大戰(zhàn)略部署。為中國制造業(yè)的智能化升級改革確立了方針，指明了方向。

2 構(gòu)建智能化工廠存在的問題

智能制造風(fēng)潮的到來，涌現(xiàn)出了許多成功改革的智能化工廠，如實(shí)現(xiàn)多品種工控機(jī)混線生產(chǎn)的西門子安貝格工廠，實(shí)現(xiàn)電氣開關(guān)制造和包裝過程全自動化的施耐德電氣工廠，實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)的華為ODU智能生產(chǎn)車間等。但是企業(yè)在智能改革過程中，還存在著一些問題。

2.1 為了自動化而自動化

單純?yōu)榱俗詣踊?，盲目的購置自動化設(shè)備，把工人換成自動化機(jī)器，感應(yīng)系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)等不完善，使得自動化設(shè)備間不連貫，設(shè)備間依然獨(dú)立進(jìn)行，這樣強(qiáng)組起的生產(chǎn)車間，僅僅能生產(chǎn)單一或較少的產(chǎn)品。將來開發(fā)最優(yōu)化、最有效的軟件系統(tǒng)，將會是企業(yè)競爭的主戰(zhàn)場，智能制造絕不僅僅是工業(yè)化和自動化這么簡單，智能制造是要給企業(yè)提供高附加值的服務(wù)。

2.2 設(shè)備績效不高

企業(yè)正在改革的初期，有時有了產(chǎn)品再去找智能化設(shè)備，然而勉強(qiáng)找來的智能設(shè)備卻不滿足企業(yè)下一代產(chǎn)品的生產(chǎn)。產(chǎn)品設(shè)計之初，就應(yīng)該考慮如何智能制造，而不是有了產(chǎn)品再去找設(shè)備，這樣會迫使產(chǎn)品開發(fā)周期拉長，也不利于企業(yè)的高效發(fā)展。

2.3 存在大量的信息化孤島和自動化孤島

智能工廠需要智能設(shè)備、自動化控制、傳感器等高智能工具來代替人工做出正確的產(chǎn)品。眾多傳感器的集成難度大，企業(yè)對智能制造投入較低，自動化線體沒有進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃等因素，造成眾多自動化設(shè)備間不能連貫的工作，各設(shè)備間需要人為操作甚至需要中轉(zhuǎn)庫中轉(zhuǎn)等問題存在，這種半自動化狀態(tài)是目前大多數(shù)企業(yè)的現(xiàn)狀。

2.4 設(shè)備數(shù)據(jù)不能共享

車間生產(chǎn)仍是一個黑箱，生產(chǎn)過程難以實(shí)現(xiàn)全程追溯，設(shè)備能自動采集數(shù)據(jù)卻不能分析數(shù)據(jù)，出現(xiàn)問題不能及時反饋，造成產(chǎn)品的成品率流失。

3 智能工廠的發(fā)展趨勢

智能家居、無人駕駛、無人超市、二維碼支付等“智能產(chǎn)品”已經(jīng)逐步走進(jìn)我們的生活，潛移默化的改變著我們的生活方式，未來制造業(yè)將更是為了生活而制造。逐步的智能化，使得工人的數(shù)量也將從制造業(yè)向服務(wù)業(yè)傾斜，也對工廠員工的技能與知識儲備等提出更高的要求。制造服務(wù)生活，讓生活智能化，個性化是將來制造業(yè)的主要趨勢。物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算和人工智能等技術(shù)的發(fā)展對中國制造業(yè)的升級改革來說，將是重要的工具與機(jī)會。

3.1 人工智能將融入生產(chǎn)

AI能夠自動完成日益復(fù)雜的流程及數(shù)據(jù)分析，人們的工作量減少，更多的精力來攻克技術(shù)難題，做出戰(zhàn)略決策等。目前工廠依靠各種傳感器初步實(shí)現(xiàn)的了設(shè)備感知功能，AI的植入，將會使其升華至認(rèn)知功能，AI能協(xié)助工廠預(yù)測需求模式，根據(jù)大數(shù)據(jù)來來準(zhǔn)確配置生產(chǎn)資源，具備精確的判斷能力及自我提升能力。

3.2 人機(jī)共存將變成新常態(tài)

AI與人類智能各有所長，因此要取長補(bǔ)短，融合多種智能模式的智能技術(shù)將在未來工廠廣泛的應(yīng)用，人機(jī)共存將變成制造業(yè)的新常態(tài)。

3.3 自主智能制造

依靠著深度的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，通過人工采集和大樣本訓(xùn)練數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用，開發(fā)出適用設(shè)定應(yīng)用場景的高度自主智能系統(tǒng)，數(shù)據(jù)自動積累分析，優(yōu)化運(yùn)作方式，分析處理問題能夠自動判斷處理。

4 結(jié)語

智能風(fēng)潮已經(jīng)來臨，讓中國制造在這次智能改革浪潮中，有了彎道超車的機(jī)會。制造工廠應(yīng)該抓住機(jī)遇，打造自己的品牌，更好的服務(wù)于消費(fèi)者，使其在這次工業(yè)革命中脫穎而出。目前AI已經(jīng)嶄露頭角，LOT已經(jīng)進(jìn)入我們的生活，還有即將到來的5G網(wǎng)絡(luò)等等，智能制造終將更好的服務(wù)于生活，智能制造讓生產(chǎn)力越來越高，讓生活越來越美好。