寶安黨校客座教授劉東潭日前做客寶安企業干部講壇,他從工業發展進程的歷史背景出發,系統闡述了智能制造的主要內涵特點,以及企業家在推動智能制造、加快轉型升級過程中要注意的問題,受到學員們的歡迎。
劉東潭首先講解了制造業的內涵及其與工業發展進程的關系,他介紹,新材料、新技術、新設備,催生了歷次工業革命。
第一次工業革命是鋼鐵(+蒸汽)機器,蒸汽機的誕生與廉價報紙的發行促成了第一次工業革命,制造業開始由工廠和手工業過渡到大機器生產。第二次工業革命是鋼鐵(+電力)機器,電話、電報的發明與電力工業交匯引發了第二次工業革命。第二次工業革命從19世紀70年代開始,機械技術的高速發展,特別是20世紀中葉由美國發明的數字化機床技術的誕生,使得制造業發展一日千里。它與石油大量的開采、核能的應用等交相碰撞,使得第二次工業革命的發展來勢洶洶。
第三次工業革命是新材料(+電力+軟件)機器,興起于20世紀四五十年代,以原子能、電子計算機、空間技術和生物工程的發明和應用為主要標志,涉及信息技術、新能源技術、新材料技術、生物技術、空間技術和海洋技術等諸多領域的一場信息控制技術革命。而新一輪工業革命于本世紀初首先由德國引發,意大利、日本、美國等國也非常關注。估計從目前開始,經過25至35年的儲備期,新一輪工業革命將噴薄而出。第四次工業革命的特點是新材料(+網絡+大數據+人工智能)智能物理系統。其核心是智能化與信息化,進而形成一個高度靈活、人性化、數字化的產品生產與服務模式。人工智能、物聯網、無人駕駛汽車、3D打印、能源儲存和量子計算等都是這次工業革命的標志性技術。
工業革命造就了不同的制造模式。所謂制造模式,是在一定時期,在特定基礎條件下對制造業價值觀、方法論、發展方式和運行規律的認知框架,是指企業體制、經營、管理、生產組織和技術系統的形態和運作的模式。從更廣義的角度看,制造模式就是一種有關制造過程和制造系統建立和運行的哲學和指導思想。制造模式的轉型,將導致制造流程從串行轉向并行,進而轉向一體化。
智能制造是制造要素演進和模式創新的必然結果。劉東潭介紹,工業化制造追求的是確定性,包括市場需求和產品性能的確定性,技術狀態和質量狀態的確定性,以及工藝流程、生產設備、生產環境的確定性。制造要素的演進和制造模式的創新,則不斷加劇產品自身的復雜性和制造過程的不確定性。這些不確定性不僅來自于產品本身的復雜性,還有定制化生產的復雜性、供應鏈的復雜性等帶來的不確定性。而智能制造要面對和解決產品日趨復雜和制造過程日趨不確定兩大難題。
什么是智能制造?智能制造是一種由智能機器人和人類專家共同組成的人機一體化智能系統。它在制造過程中能活動,諸如分析、推理、判斷、構思和決策。通過人與智能機器的合作共事,去擴大、延伸和部分取代人類專家在制造過程中的腦力勞動。智能制造要解決差異性更大的定制化服務、更小的生產批量,以及不可預知的供應鏈變更和中斷等問題。它將通過持續的“軟件定義”來不斷優化制造資源配置,實現自我感知、自主決策與自我適應。
2017年7月8日,國務院正式發布了新一代人工智能發展規劃,確立了發展智能制造很重要的一個新的技術源頭——人工智能。“發展智能制造沒有人工智能的要素,就不能稱之為真正的智能制造。”劉東潭認為,中國發展智能制造的戰略就是三步走戰略。有人稱為三種模式,這個三步走是不能分開的,是相互交叉、并行、融合的,我們也可以把它稱為智能制造的1.0,這個暫且從2012年中國推行智能制造專項的時候算起。到2017年實際上我們已經邁入了數字化、網絡化制造的階段,可以稱為智能制造的2.0。預計在2025年前后我們就可能邁入數字化、網絡化、智能化,我們暫且可以稱為智能制造的3.0,這個才是真正意義上的智能制造。
產品的智能化是智能制造的引領。劉東潭說,要避免一個誤區,即重制造過程而忽略產品自身的智能化,結果制造能力智能化了,產品卻被淘汰了。還有一個誤區是,產品很智能化,制造能力也高度自動化,但研發過程還保持傳統模式,結果產品卻因為不能實現用戶體驗,不能及時響應用戶的需求變更而不被接受。所以,產品研發過程的智能化是滿足市場需求的前提。他認為,產品研發和工藝設計是中國企業邁向智能制造的第一道閘口,要盡快實現產品設計的三維建模、數字樣機、虛擬仿真MBD、PLM等能力,否則不可能做到快速響應用戶的需求變化。
此外,企業經營者重視甚至炫耀制造能力的高度自動化、數字化,但往往忽略對產品技術狀態、工藝參數、物料流轉、市場信息的掌控,重視硬件忽略軟件,結果導致能力高大上,效率和質量上不去。企業制造過程的智能化是制造質量和效率的保障。對于制造而言,“數據建模”和“軟件定義”絕非僅僅針對硬件,如產品和設備等。技術狀態數據、制造過程數據都是重要的數據,缺乏對于這些數據的感知,建模和軟件化都是不能實現“自適應”的關鍵所在。
企業家要做哪些?劉東潭指出,企業對于市場與環境的自適應是可持續發展的關鍵,企業和企業經營者要做到:一是理念的轉型。軟件定義、人工智能、智能制造是人類進化的必然,必須與時俱進。二是能力的轉型,要重視軟的能力。人工智能首先來自于人類的智能,人是第一位的。三是管理的轉型。切記日常管理數據是一切建模和算法的源頭,千萬不要忽略。四是生態的轉型,從現在起就要為人工智能留下“綠色生態”的基因。
企業家要關注新工業革命的趨勢和可能的影響,新工業革命及其技術發展促使企業轉型。轉型需要從理念、能力、管理、生態等方面去綜合考慮,要依靠數字化、網絡化、智能化技術的支撐,也要對企業的戰略管理有新的認識,要逐步、及時轉型,要全面數據驅動,重新定義行業邊界,注意硬能力和軟能力的提升,注意企業新的生態。
“不要以為智能制造離我們很遠,這個時代就在我們面前。”劉東潭說。
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