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基础知识

智慧云制造—— 一种“互联网+”时代的智能制造模式、手段与业态
信息来源:中国航空报 上传日期:2017-02-17 点击率:842次

“互联网+”时代的网络含义不是一般的互联网,是泛在互联网,即互联网、物联网、移动互联网、卫星网、天地一体化网、新一代互联网等。“互联网+”时代的核心技术包括七类新技术深度融合的重要性技术,新的互联网技术、新一代信息技术、新人工智能技术、新能源技术、新材料技术、新生物技术以及新应用领域的技术。“互联网+”时代的特征或者业态是什么?泛在互联、数据驱动、共享服务、跨界融合、自主智慧、万众创新。“互联网+”核心技术的飞速发展正引发应用领域(国民经济、国计民生和国家安全等领域)新模式、新手段和新生态系统的重大变革。

中国制造业目前正面临从价值链的低端向中高端、从制造大国向制造强国、从中国制造向中国创造转变的关键历史时期。中国制造业要实现又大又强,必须加快推进“五个转型升级”,第一是由技术跟随战略向自主开发战略转型再向技术超越战略转型升级;第二是由传统制造向数字化、网络化、智能化制造转型升级;第三是由粗放型制造向质量效益型制造转型升级;第四是由资源消耗型、环境污染型制造向绿色制造转型升级;第五由生产型制造向“生产+服务型”制造转型升级。党的十七大提出了两化融合战略,2015年政府报告提出《中国制造2025》和“互联网+”行动计划,2016年国务院关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见中指出,发展的战略路线是贯彻“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念,坚持走中国特色新型工业化道路,以创新发展为主题,以促进制造业提高质量增加效益为中心,以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线,以推进智能制造为主攻方向,协调发展自主的技术、产业和应用,通过30年、3个阶段的努力奋斗,实现从制造大国发展为制造先进强国的宏伟战略目标。

“智慧云制造”是“互联网+”时代的一种智能制造模式、手段与业态,以互联化、服务化、协同化、个性化(定制化)、柔性化、社会化为主要特征,是实施《中国制造2025》和“互联网+制造”行动计划的一种智能制造模式和手段,是制造业与互联网融合发展的一种智能制造模式和手段。

“智慧云制造”基于泛在网络,借助新兴(大)制造技术、信息通信技术、智能科学技术及制造应用领域技术等四类技术深度融合的数字化、网络化、智能化技术手段,构成以用户为中心的统一经营的智慧制造资源与能力的服务云(网),使用户通过智能终端和智慧制造云的平台随时随地按照所需要的获取智慧制造资源与能力,对制造全系统、全生命周期里的智慧人、机、物、环境、信息进行自主智慧地感知、互联、协同、学习、分析、认识、决策、控制与执行,促使制造全系统及全生命周期活动中的/组织、经营管理、技术/设备(三要素)及信息流、物流、资金流、知识流、服务流(五流)集成优化,形成一种基于泛在网络用户为中心,人///信息融合,互联化、服务化、协同化、个性化、柔性化、社会化的智慧制造新模式和“泛在互联、数据驱动、共享服务、跨界融合、自主智慧、万众创新”的新业态,进而高效、优质、节省、绿色、柔性地制造产品和服务用户,提高企业(或集团)的市场竞争能力。

“智慧云制造”,为什么叫智慧?因为强调了创新驱动,强调了三种深度融合,强调了智慧地运营制造全系统和制造全生命周期活动中的人、机、物、环境与信息。由此可以得出一个概念模型,叫作智慧云制造系统,这个概念模型分三大部分:一是智慧制造(软、硬)资源/制造能力/产品,二是智慧制造云池,三是制造全生命周期智慧应用活动。而它的核心就是智慧云制造平台,其中包括三类人员,即智慧制造服务提供者、智慧制造云运营者、智慧制造服务使用者(制造企业;产品用户)。





智慧云制造系统具有八大典型技术特征:数字化、物联化、虚拟化、协同化、个性化、定制化、柔性化和智能化。智慧云制造的重要典型特征是实现全系统、全生命周期、全方位的智能化

基于智慧云制造系统必须要实现技术体系,包括智慧云制造系统总体知识/技术体系和软件系统知识/技术体系。

技术体系如何实施?这绝对是个系统工程,第一要围绕转变经济增长方式、增强企业市场竞争能力的目标,走良性循环发展的路线,需求牵引系统,系统牵引技术产品,产品技术改进系统,系统再改进,如此良性循环。第二,企业一把手挂帅,建立系统工程的观点,按复杂系统工程内涵实施云制造系统。第三,制定激励政策,建立创新体系,组织开展知识、技术、产业发展项目。

“智慧云制造”的中国特色与优势体现在围绕提高制造企业市场竞争力的目标,基于中国制造业信息化工作,有“五大突出”:一是突出问题(大国向强国迈进)导向的需求牵引云制造系统建设;二是突出新一代信息通信技术、大制造技术、智能科学技术、产业专业技术的深度融合,构成以用户为中心的人机物融合智造系统;三是突出以建立智慧制造新模式、新手段、新生态为核心,实现 “众智、众包、众扶、众筹”的“ 万众创新,大众创业”;四是突出工业2.0/3.0/4.0同步发展为途径,处于数字化、网络化、智能化不同阶段的制造企业皆能在云中获得“信息互通、资源共享、能力协同、互利共赢”的好处;五是突出发挥“政、产、学、研、金、用”的团队力量。

“智慧云制造”是正在发展中的制造新模式、手段和业态,其发展需要“技术、应用、产业”的协调发展。其发展路线应是持续坚持“创新驱动”及“工业化与信息化深度融合”。在技术应用方面,要强调四类技术深度融合,特别是要加强系统总体技术中的异构集成技术及平台技术中融合大数据、高性能仿真/计算技术、新人工智能技术及AR/VR技术等的研究;要重视加强智慧云环境中的设计、生产、管理、试验、保障服务等智能制造技术的新模式、新流程、新手段(软/硬)、新业态的研究;要重视符合“共享经济”的商业模式技术研究;要重视安全技术及相关标准和评估指标体系技术研究;要重视持续建设企业为中心的“政、产、学、研、金、用”结合的技术创新体系。产业方面,加强云制造工具集和平台的研发产业;加强云制造系统的构建与运行产业;加强云制造运营中心的运营服务产业。在应用方面,大力开展应用示范工程和推广应用,突出行业、企业特点,制定好发展规划与阶段性实施方案。“智慧云制造”的发展与实施还需要全国、全球的合作与交流,同时又要充分重视各国的特色和各行业、各企业的特点。

(作者:中国工程院院士 李伯虎)

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