智能制造 創(chuàng)新未來

智能制造，創(chuàng)新未來。作為智能制造行業(yè)的一名老兵，我在這個行業(yè)深耕了41年，見證了我們國家制造業(yè)改革開放以后突飛猛進的變化。

記得上初中的時候，我們國家剛剛開始提“四個現(xiàn)代化”，大家都不知道現(xiàn)代化是什么，就說老百姓家家戶戶都能實現(xiàn)樓上樓下電燈電話，家里有三轉(zhuǎn)一響，三轉(zhuǎn)就是自行車、縫紉機和手表，一響就是很大的那種收音機，好多人說，那就是現(xiàn)代化了。

改革開放以后，最重要的是市場化。市場放開，剛開始還是雙軌制，逐步就走向了市場化。制造業(yè)蓬勃發(fā)展，那問題就來了，市場有那么大的需求，我們沒有相應(yīng)的工廠生產(chǎn)這些產(chǎn)品，怎么辦？以市場換技術(shù)，彩電、冰箱、洗衣機、汽車等走的都是這個路子，那時候設(shè)備都很昂貴。

我在研究所工作的時候，1986年以后，發(fā)現(xiàn)國外進口的自動化焊接設(shè)備動輒幾十萬美元，甚至數(shù)百萬美元，關(guān)鍵是當(dāng)時我的工資，最初才合每個月不到10美元，到逐漸提升到約合30美元，所以就萌生了研發(fā)出替代進口的相關(guān)產(chǎn)品的想法。那時候年輕，不知道天高地厚，當(dāng)然，幸運的是經(jīng)過頭破血流的碰壁之后初見成效，從開始的每年替代1～2項產(chǎn)品，到后來每年3～4項，從1996年到2012年16年間，實現(xiàn)單機替代進口產(chǎn)品40余項。1996年我們研發(fā)的第一個產(chǎn)品是一個金屬熱處理用的便攜式冷卻性能檢測儀，進口價格，從瑞典的離岸價是3.2萬歐元，那時候差不多就是30萬多元人民幣，我們開發(fā)成功后，國內(nèi)售價在10萬元以內(nèi)，性能比國外還要好，后來逐漸進行進口替代，又開發(fā)出不同用途的專用焊接機器人產(chǎn)品30余項，我們感到很自豪，為國家節(jié)約了大量外匯，這些產(chǎn)品現(xiàn)在也還在銷售，也在向一帶一路國家出口。

隨著我們國家制造業(yè)體量的急劇擴大，企業(yè)和從業(yè)者也發(fā)生了很大變化。原來單機解決的主要是產(chǎn)品質(zhì)量問題，人工不能減少?，F(xiàn)在，除了產(chǎn)品質(zhì)量問題之外，還有越來越嚴苛的環(huán)保問題、管理問題、效率問題、招工難問題等。我們在為客戶服務(wù)的過程中，2011年就發(fā)現(xiàn)了其中的一些問題，比如我們一個客戶，有焊接工人100多人，忙的時候人不夠用，要從長春借工人每天用大巴拉過去干活，晚上再送回長春。趕工期，很辛苦，借工人成本很高，按日結(jié)工資，人數(shù)還沒準，自己的工人說太累了還不干了。閑的時候，活少，工資照發(fā)，工人沒事干，打架斗毆，公司的領(lǐng)導(dǎo)馬總老被叫到派出所，馬總跟我說：“陳總，你能不能給我做一個工人少的車間，人越少越好?！碑?dāng)時有這樣需求的還有好多，我就在想，這是不是以后的趨勢，當(dāng)時新就業(yè)的，好多已經(jīng)是獨生子女了，這種又臟、又累、又不體面、技術(shù)要求還高的活是不是將來就沒人愿意干了。這種單機產(chǎn)品固然還有需求，但以后是不是就得變成無人車間了。怎么辦？變不變？周圍沒有人支持我，都覺得我們做的進口替代挺好的，干嘛沒事找事呢。當(dāng)時我內(nèi)心很矛盾，大家知道，做研發(fā)型的企業(yè)是很難的。我從1996年公司成立后的17年中，前3年就不能有人問我干得怎么樣，說起來我就淚流滿面。又堅持到第4年，逐漸有了成就感，因為已經(jīng)開發(fā)出幾個替代進口產(chǎn)品，后10年就相對比較安逸了，但我內(nèi)心也有很大的危機感，跟著我們仿造的企業(yè)也有了，價格也越來越低，關(guān)鍵是客戶的需求不光是單機了，更多的客戶開始需要整體解決方案，雖然日子過得還不錯，但明顯感受到有競爭了。所以，我后來總結(jié)為未雨綢繆，用到創(chuàng)業(yè)者身上最恰當(dāng)不過，2013年，根據(jù)市場發(fā)展方向，我們決定轉(zhuǎn)型升級，提出了為客戶提供量身定制的智能焊接整體解決方案這個口號，開始了科慧科技業(yè)務(wù)逐步變革的過程，單機研發(fā)生產(chǎn)和整體解決方案在企業(yè)服務(wù)的很多方面都是不同的，變革的過程也很痛苦。研發(fā)型企業(yè)所要做的就是要根據(jù)客戶的需求進行相應(yīng)的研發(fā)?？苹劭萍?013年轉(zhuǎn)型2年后，2015年被稱為中國工業(yè)機器人元年，這一年，國務(wù)院頒布了“中國制造2025”發(fā)展綱要；2017年又被稱為中國智能制造元年，我們的變革也趕上了國家大勢，我們稱其為與制造業(yè)同頻共振。這些年大家都能感受到，智能制造升級改造從國家倡導(dǎo)，到現(xiàn)在成為共識，機器人也正在成為車間生產(chǎn)的大軍，智能升級改造的企業(yè)越來越多。國家2023年17個部委又聯(lián)合發(fā)文《“機器人+”應(yīng)用行動實施方案》，今年“中央一號文件”從農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)為了銀發(fā)經(jīng)濟，這也是非常重要的一個信號，說明我們老齡化時代真的來了，對于制造業(yè)的用工也會帶來很大變化，所以，百年未有之大變局體現(xiàn)在方方面面。近期，習(xí)近平總書記提出來發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。什么是新質(zhì)生產(chǎn)力？過去我們總說，在智能制造的思維下，所有的制造業(yè)都可以重新來過，我們河南省提出的“一轉(zhuǎn)帶三化”，都是一個方向，制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，帶動制造業(yè)高端化、智能化、綠色化。

我大學(xué)畢業(yè)后，在大型央企工作了3年，在國家級研究所又工作了10年，創(chuàng)辦公司又28年，最大的體會是：熬，一切都是熬出來的。時間是朋友，尤其適合于技術(shù)研發(fā)，這個項目里遇到的問題，下個項目就不是問題了。我們2013年剛開始轉(zhuǎn)型時，第一個研發(fā)項目就失敗了，損失了近400萬元，當(dāng)時真覺得天都要塌了。但現(xiàn)在看，天沒塌，經(jīng)過時間的推移，這個研發(fā)項目已經(jīng)在后續(xù)的研發(fā)中不知不覺完成了，這樣的研發(fā)對目前的科慧來說成了成熟技術(shù)。所以，我們遇到任何難題都是暫時的。研發(fā)和實踐分不開，企業(yè)是研發(fā)的主戰(zhàn)場。我們最接近問題的前端，也只有不斷解決問題才能有更多的技術(shù)創(chuàng)新。

這么多年的實踐證明，從我們一開始的摸著石頭過河，到物資極大豐富，制造業(yè)的發(fā)展為美好生活打下了良好的基礎(chǔ)。我們都能看到，人民的追求是什么，我們黨的方針政策就側(cè)重什么。在習(xí)近平總書記的正確領(lǐng)導(dǎo)下，我們已經(jīng)全面進入了小康社會，人民對溫飽的需求變成了對更加美好生活的追求。

制造業(yè)是我們國家的基礎(chǔ)，沒有強大的制造業(yè)就沒有我們國家的長治久安，但同時，環(huán)保問題、招工難問題、管理難問題、效率問題、生產(chǎn)安全問題等成了困擾制造業(yè)的難題。在新形勢下，制造業(yè)應(yīng)該怎么做？我們國家出臺了一系列的方針政策，制造業(yè)智能升級改造就成了擺在我們面前的重中之重。

對于量身定制與標準化，制造業(yè)的智能升級之所以改造難做，其主要原因是千企千面，大家都不一樣，這就需要量身定制的服務(wù)，量身定制就牽涉到我們這樣的企業(yè)首先需要做到柔性化設(shè)計及柔性化制造，所以必須進行標準化模塊的研發(fā)工作，下面介紹幾個科慧科技做過的案例。

這是一個企業(yè)改造前和改造后的對比，這也是鄭州科慧科技股份有限公司28年來一直為我國制造業(yè)在做的工作。

從單機自動化到生產(chǎn)線到數(shù)字化車間，在這個過程中，科慧科技的全體員工發(fā)揮他們的主人翁責(zé)任感，為制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級貢獻著自己的力量。

還記得，有一個工廠老板懇請我們，能不能幫忙解決他們化工桶的清洗問題，這個當(dāng)時在全世界都沒有先例，他們找了很長時間都沒有找到好的解決方案，科慧的工程師也很犯難，沒有可參考的經(jīng)驗，工序沒有標準化，工作內(nèi)容沒有標準化，怎么洗、洗得干凈不干凈全靠個人經(jīng)驗和判斷，怎么辦？科慧的5個工程師在刺鼻的工作環(huán)境里蹲守了7天，終于把工作流程和工作標準梳理了出來，用現(xiàn)代化生產(chǎn)的模式實現(xiàn)了智能倉儲、智能物流、智能清洗、智能充氣、智能打標等功能，解放了100多個在惡劣環(huán)境中工作的工人，同時清洗標準統(tǒng)一，清洗質(zhì)量得到保證，灌裝進去的昂貴的產(chǎn)品的質(zhì)量也得到了極大保證。這個是科慧自主研發(fā)生產(chǎn)的國內(nèi)外第一個集智能倉儲、自動清洗、自動烘干、自動打標、自動檢測、智能物流于一體的一個化工原料桶智能倉儲及清洗數(shù)字化車間。這個項目解決了企業(yè)舊桶的可靠再使用問題。

在科慧科技智能升級改造過程中，還有很多這樣的例子。記得東北的一個軍工企業(yè)，工人采用計件制工資，冬天不忙的時候，工人就“貓冬”了，夏季忙的時候為了趕工期，早上4點上班，晚上10點下班，即使如此，車間里的活還是堆積如山。這個工廠廠長找到我們的時候，就一個訴求，安全的高效率的進行自動化生產(chǎn)。項目完成后，領(lǐng)導(dǎo)滿意，但操作工人不習(xí)慣，覺得雖然自動化了，人輕松了，但工作方式不習(xí)慣了。我們的2個技術(shù)人員24小時陪同生產(chǎn)，整整在現(xiàn)場待了15天，沒離開車間，一件軍用棉大衣就是他們晚上睡覺的鋪蓋，隨時有任何需要，隨時幫助解決，工廠的領(lǐng)導(dǎo)和工人都被他們這種精神感動了，我們的技術(shù)人員也在這個過程中，精神得到了升華，為制造業(yè)智能升級改造的勁頭也更足了。

不服輸也是科慧科技技術(shù)人員的一大特點，一個非常傳統(tǒng)的做養(yǎng)豬柵欄的企業(yè)，老板經(jīng)常在歐洲和一些發(fā)達國家走動，針對國內(nèi)大批量養(yǎng)豬柵欄的需求，想做一個養(yǎng)豬柵欄的智能生產(chǎn)線，但他又覺得國外都沒有這種產(chǎn)線，我們國內(nèi)肯定也做不成。我們說，國外養(yǎng)豬多，一個國家養(yǎng)的豬也沒有我們河南一個省多啊，國外不能做，不意味著我們也不能做。最后，一個智能化的養(yǎng)豬柵欄生產(chǎn)線在我們技術(shù)人員的努力下，順利完成了。這是科慧自主研發(fā)生產(chǎn)的國內(nèi)外第一個養(yǎng)豬設(shè)備中的養(yǎng)豬柵欄的數(shù)字化生產(chǎn)車間，是科慧科技多年研發(fā)的框架類產(chǎn)品智能生產(chǎn)中的一個典型案例。

科慧科技曾為一個企業(yè)設(shè)計制造了一個車載式導(dǎo)彈發(fā)射架的數(shù)字化車間。這個車間的特點是產(chǎn)量不大，但技術(shù)要求高，對于尺寸精度要求特別高。所以，每個小節(jié)點都需要進行檢測和處理，硬件要求高，數(shù)據(jù)量大，合格率要求高。這個項目完美解決了這些問題。

科慧科技自主研發(fā)生產(chǎn)的國內(nèi)外第一個小型鍋爐的數(shù)字化焊接生產(chǎn)車間，是科慧多年研發(fā)的殼式產(chǎn)品智能生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中最復(fù)雜的一個結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟及社會效益都非常顯著。中央電視臺曾對此項目進行了報道，這個項目節(jié)約焊接工人300余人，產(chǎn)能提升3倍，合格率提升25%。有好多人跟我說，機器替代人工，是不是讓一線工人都沒有飯碗了。我說不是的，如果大家看看身邊的話，就會發(fā)現(xiàn)，那些繁重的、有污染的、枯燥的、技術(shù)要求高的、容易出差錯的一線工作已經(jīng)非常難找工人了，所以，工廠的智能升級改造是我們國家新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展必須解決的問題，只有依靠智能升級，包括產(chǎn)業(yè)提升、質(zhì)量提升、產(chǎn)能提升才能真正創(chuàng)造更多有效的可持續(xù)發(fā)展的社會財富。

2015年我國頒布了“中國制造2025”這個制造業(yè)發(fā)展的綱領(lǐng)性文件。改革開放40多年，我們的工業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化，尤其是離散型制造業(yè)。但是，我們國家的制造業(yè)普遍是大而不強，我們受制于別人的地方還很多，我們的產(chǎn)品質(zhì)量還有很大的提升空間。這幾年，如果你在工廠工作的話，能明顯地感受到環(huán)保壓力。2020年到2022年三年疫情，把我們很多人都打懵了，我相信除了這三年我們大部分人都沒在家休過如此長的假期，制造業(yè)企業(yè)怎么辦？制造業(yè)被時代逼著要進入新時代，制造業(yè)少人化、無人化必然會成為一種趨勢。

科慧科技在2006年買了一臺國外的焊接機器人做研究，花了近180萬元。基礎(chǔ)技術(shù)的提升及量產(chǎn)，為制造業(yè)的提升提供了強大支持，這些年，標準工業(yè)機器人為自動化、數(shù)字化以及智能化車間提供了前所未有的便捷方案，人工智能技術(shù)，這幾年迅猛發(fā)展，CHATGTP技術(shù)、SORA文生視頻技術(shù)，這些技術(shù)對未來制造業(yè)的影響還不能確定，但我相信我們每個人都已經(jīng)受益了。導(dǎo)航相信大家都在用，它所使用的人工智能技術(shù)一直在提升，所以人機關(guān)系也越來越友好，這些智能技術(shù)結(jié)合5G技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)，我們制造業(yè)也在使用機器視覺、觸覺、算法、知識圖譜等技術(shù)，我相信人工智能技術(shù)在制造業(yè)的應(yīng)用會越來越普遍，這些技術(shù)層面的發(fā)展是我們的制造業(yè)有了進入新時代的基礎(chǔ)。

這個變化還體現(xiàn)在工廠生產(chǎn)模式發(fā)生的變化。產(chǎn)品品質(zhì)的提升，是我們?nèi)祟愐恢币詠聿粩嗟淖非蟆８母镩_放初期，我們的物資極度短缺，那時候解決的就是有沒有的問題，現(xiàn)在，人民解決溫飽了，甚至富裕了，物資應(yīng)該算是極大豐富了，要解決的就變成了好不好的問題，大家對質(zhì)量及品質(zhì)的追求也迫使制造業(yè)跨入一個新時代。從工廠智能升級改造來說，實際就是遵循從標準化到精益化、自動化再到數(shù)字化、智能化的一個過程。

在科慧科技目前已經(jīng)擁有數(shù)千個標準化、模塊化的基礎(chǔ)上，科慧的目標是建設(shè)科慧自己的虛擬智能制造服務(wù)平臺及大量的柔性智能焊接共享車間，這個將徹底改變目前離散型制造業(yè)的智能升級的運作模式。為我國智慧工廠的大面積實現(xiàn)打下基礎(chǔ)。

我們國家制造業(yè)經(jīng)過改革開放40年的發(fā)展，已經(jīng)成為世界第二大經(jīng)濟體，尤其是離散型制造業(yè)，體量巨大。這些年離散型制造業(yè)的各個行業(yè)也都有不同程度的提升，但基礎(chǔ)工藝、基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)構(gòu)件的研究發(fā)展和我們國家的經(jīng)濟發(fā)展是不相匹配的，尤其是基礎(chǔ)工藝和基礎(chǔ)材料，很多都是順帶研究的，很多提升改造由于基礎(chǔ)構(gòu)件質(zhì)量不過關(guān)，造成很大浪費，甚至造成很大的災(zāi)難性事故。所以，國家這些年也在推進“三基”發(fā)展，我們有理由相信，在新的世界格局不確定的形勢下，我們要自力更生，三基水平在離散型智能制造中起著至關(guān)重要的作用。

我們國家目前還有很多卡脖子技術(shù)，最新發(fā)布的35項卡脖子技術(shù)中，很多都取決于三基的水平，比如高端軸承鋼、軸承、航空鋼材、銑刀、高壓柱塞泵等，有些并不是我們做不出來，而是不能大規(guī)模地生產(chǎn)出來，那么，如何提升我們的工藝水平呢？記得20世紀90年代我們國家發(fā)展大型電站設(shè)備替代小火電的時候，我們的汽輪機轉(zhuǎn)子、電機轉(zhuǎn)子都要大量靠進口，我有幸參加了我們國家當(dāng)時的重點項目600MW汽輪機轉(zhuǎn)子在上海的測評鑒定工作。從單個產(chǎn)品來看，我們的制造水平比美國西屋、日本島電都高，但是，我們的生產(chǎn)周期是240天，他們是90天。按照正常生產(chǎn)的話，我們的轉(zhuǎn)子質(zhì)量不能保證，所以當(dāng)時的第一機械工業(yè)部就進行了工藝大提升活動。這個在當(dāng)時也是卡脖子項目，很多卡脖子項目在發(fā)展過程中得到了解決，也出現(xiàn)了很多新的卡脖子技術(shù)。過去，我們和先進發(fā)達國家差距大，但也在不斷縮小，新的世界格局需要我們潛下心來，做一些基礎(chǔ)性的研究實驗，形成精益化、自動化、智能化的生產(chǎn)模式。

基礎(chǔ)材料這些年有了很大提升，金屬材料、非金屬材料、復(fù)合材料等，但以金屬材料為例，可以對我國基礎(chǔ)材料做一個畫像，我們是全球鋼鐵產(chǎn)能第一大國，2020年粗鋼產(chǎn)量10.53億噸，占全世界產(chǎn)量的56.5%；2022年占全世界產(chǎn)量的53.9%，絕對是世界鋼鐵生產(chǎn)第一大國。但很多高端鋼材我們都是依賴進口的，比如一些高端特鋼、深沖鍍錫板、高端工具鋼、高端索具絲繩用鋼、部分汽車與家電用鋼等。我們在做項目的過程中，發(fā)現(xiàn)一些高端設(shè)備用的鋼材也是進口的。比如高端換熱器的鋼管、定尺管等，國內(nèi)的也是定尺管，但穿管之前要經(jīng)過一個打磨管口的工藝，不打磨，下個流程就無法焊接。而高端進口定尺管的管口非常規(guī)整，每個管頭都有一個管套，穿管前不用再有打磨工序，這個管頭尺寸精度在焊接時就容易保證。所以，基礎(chǔ)材料方面，一方面是材料本身的問題，也有一些是類似這種的精益生產(chǎn)的問題。

記得我上大學(xué)的時候，一個老專家就說，我們國家卡車生產(chǎn)存在的最大問題是傳動件的問題，傳動件就包括了車軸、彈簧、軸承、齒輪箱等等。到現(xiàn)在，卡脖子技術(shù)里還能看到這些影子。在離散型制造業(yè)智能升級改造過程中，我們經(jīng)常會遇到是選擇進口基礎(chǔ)構(gòu)件還是國產(chǎn)基礎(chǔ)構(gòu)件的問題。記得有一年到雙立人德國本部去參訪，講解的是一個很有腔調(diào)的德國人，很驕傲地講了他們的歷史、他們的產(chǎn)品研發(fā)，最后他說：“我們雙立人的鍋質(zhì)量好，可以用三代人，中國人喜歡煮粥，我們有一種鍋可以做到煮粥不撲鍋?！蔽耶?dāng)時想的是，這個價格我們國家也能生產(chǎn)出來，所以，低價思維對制造業(yè)提升，甚至對我們國家整體制造業(yè)的提升都是一個惡性循環(huán)的誘因。物美價又廉都是相對的，如果都是沒有利潤的低質(zhì)廉價產(chǎn)品，從什么地方有深度研發(fā)呢？

新時代還有一個非常重要的標志是，獨生子女成為生力軍。制造業(yè)這些年工人越來越難招了，我接觸的企業(yè)里面，有許多都是招工難才進行的智能升級改造，即使招來了，也不好用。所以，凡是勞動強度大、環(huán)境不好、技術(shù)要求高的工種不進行智能升級改造就是等死了，這個趨勢會越來越明顯。

在聯(lián)合國的產(chǎn)業(yè)分類中，工業(yè)大類39類，中類191類，小類505類——中國是聯(lián)合國全部工業(yè)分類唯一的全面覆蓋國，但我們國家目前工業(yè)1.0～4.0并聯(lián)存在，智能制造升級改造是一個長期的任務(wù)。

信息和技術(shù)都處于爆炸時代，所以，我們每天的工作，都是在肯定市場，否定自己。只有這樣，技術(shù)才能不斷進步，這是我在技術(shù)領(lǐng)域40年的最大體會。否定自己其實很難。這也是革別人的命容易，革自己的命難，但無論如何，還是要適應(yīng)行業(yè)大勢。

新時代新征程，在我們國家偉大復(fù)興的過程中，我們每一個普普通通的人都是這個社會更加美好的積極力量，有一份熱，發(fā)一份光！

大道至簡，我們一方面要不斷學(xué)習(xí)，不斷創(chuàng)新，同時，也要平衡好相關(guān)的一切，不偏激，不懈怠，不鋪張，不浪費，順應(yīng)大勢。我也經(jīng)常以此來約束自己，鼓勵自己，堅持不懈，必能成功。

智能制造，是未來的大勢，不管是“碳達峰”“碳中和”，還是新質(zhì)生產(chǎn)力、人工智能、“元宇宙”，最終的目的，都是讓人民生活更美好，人民生活美好的前提是強大的制造業(yè)，強大的制造業(yè)來源于智能化生產(chǎn)。讓我們共同努力，用智能制造創(chuàng)新美好未來！

作者簡介：

陳志宏，鄭州科慧科技股份有限公司董事長兼總經(jīng)理，河南省智能制造成套裝備工程技術(shù)研究中心主任，河南省機器人行業(yè)協(xié)會副會長，河南省機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副理事長，河南省裝備制造業(yè)協(xié)會常務(wù)理事。從業(yè)40年來，長期奮斗在我國智能裝備制造行業(yè)一線，帶領(lǐng)研發(fā)團隊先后研發(fā)出專用焊接機器人、六軸工業(yè)機器人、工業(yè)機器人綜合實訓(xùn)平臺等多個產(chǎn)品，主持完成的“基于機器視覺的工件在線檢測關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”項目、“筒體內(nèi)壁馬鞍形管板焊接機器人”項目、“智能型淬火介質(zhì)冷卻性能測定系統(tǒng)的研制”項目、“關(guān)節(jié)型機器人結(jié)構(gòu)功能一體化設(shè)計與應(yīng)用”等，獲評多項科學(xué)技術(shù)成果和科學(xué)技術(shù)進步獎，榮獲全國三八紅旗手、全國機械工業(yè)勞動模范、鄭州市“十大女杰”和鄭州市巾幗科技帶頭人等稱號。

責(zé)任編輯/孫燕麗