信息網(wǎng)絡(luò)加速制造業(yè)新一輪變革
發(fā)布時(shí)間：2015-03-23 制造業(yè)對(duì)于現(xiàn)代國(guó)家特別是大國(guó)而言是經(jīng)濟(jì)繁榮、社會(huì)穩(wěn)定、人民富足的重要基石。能源、機(jī)械、材料等各個(gè)領(lǐng)域的創(chuàng)新演進(jìn)與交叉融合推動(dòng)了近代以來(lái)制造業(yè)的歷次重大變革，特別是電子計(jì)算機(jī)誕生以來(lái)，突飛猛進(jìn)的存儲(chǔ)、計(jì)算、傳輸能力不斷為制造業(yè)各領(lǐng)域、各環(huán)節(jié)所吸納，帶給制造業(yè)由局部到整體、由底層到頂層、由表面到深入的巨大變革，成為現(xiàn)代制造業(yè)由自動(dòng)化向數(shù)字化不斷發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)。當(dāng)前，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方興未艾，成為最具代表性的計(jì)算機(jī)技術(shù)，并開始向制造領(lǐng)域加速滲透，為制造業(yè)進(jìn)一步向智能化階段邁進(jìn)提供了技術(shù)支持和重要?jiǎng)恿Γ圃鞓I(yè)新一輪變革時(shí)代已悄然到來(lái)。
計(jì)算機(jī)引領(lǐng)制造業(yè)四次變革
自上世紀(jì)50年代以來(lái)，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的推動(dòng)下，制造業(yè)經(jīng)歷了四次標(biāo)志性變化。
第一次是數(shù)控系統(tǒng)誕生。1952年美國(guó)麻省理工學(xué)院引入電子計(jì)算控制研制了第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，從此生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)入數(shù)控化時(shí)代。此后，在編程技術(shù)、數(shù)字計(jì)算、半導(dǎo)體邏輯控制等的推動(dòng)下，現(xiàn)代制造業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備如工業(yè)機(jī)器人、過程控制計(jì)算機(jī)、PLC等也相繼誕生并在各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
第二次是柔性制造系統(tǒng)出現(xiàn)。1965年英國(guó)莫林斯公司研制了第一套柔性制造系統(tǒng)之后，美、日、德等國(guó)紛紛開始加強(qiáng)柔性制造系統(tǒng)的研究和產(chǎn)業(yè)化，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人之間的數(shù)據(jù)通信，推動(dòng)了自動(dòng)化、無(wú)人化車間的發(fā)展。
第三次是CAD軟件開始商用。商用CAD軟件的出現(xiàn)在上世紀(jì)70年代，同時(shí)，軟件工程、圖形圖像、數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)興起并逐漸成熟，為大型軟件開發(fā)提供了支撐。CAD/CAM集成也進(jìn)而成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化三大支柱之一，帶動(dòng)制造業(yè)逐步進(jìn)入計(jì)算機(jī)集成制造階段。
第四次是大型管理系統(tǒng)應(yīng)用。上世紀(jì)90年代，互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入商用，桌面操作系統(tǒng)快速發(fā)展，信息處理速度飛速提升，人類真正進(jìn)入信息時(shí)代。ERP、MES、PLM等各類大型軟件系統(tǒng)在這一時(shí)期紛紛投入使用，制造企業(yè)的生產(chǎn)管控和組織管理能力得到全面提升。
今天，全球制造業(yè)面臨資源能源壓力增大、市場(chǎng)個(gè)性化需求攀升等問題，而金融危機(jī)后制造業(yè)重新得到各國(guó)重視，這些都對(duì)制造業(yè)提出了更低能耗、更優(yōu)效率、更高柔性、更強(qiáng)智能的新要求。同時(shí)，隨著互聯(lián)網(wǎng)以及新一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)傳輸速度之快、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算能力之強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式之多、網(wǎng)絡(luò)普及程度之廣為制造業(yè)新要求的解決提供了可能的途徑。物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等信息網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)新產(chǎn)品以及基于此的各類新模式新業(yè)態(tài)成為產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的潮流和各國(guó)發(fā)展的重點(diǎn)。信息網(wǎng)絡(luò)改造提升制造業(yè)將成為計(jì)算機(jī)技術(shù)與制造業(yè)融合發(fā)展史的延續(xù)和必然。
信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是變革的關(guān)鍵
在新一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)從生活領(lǐng)域向生產(chǎn)領(lǐng)域加速滲透，以及生產(chǎn)領(lǐng)域原有的企業(yè)網(wǎng)、控制網(wǎng)不斷演進(jìn)的共同作用下，一張覆蓋企業(yè)內(nèi)外各環(huán)節(jié)、全流程的信息大網(wǎng)正在鋪開，各類新型制造模式也隨之浮現(xiàn)。
信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為新型制造的黏合劑，將分散化的智慧、資源和能力有效匯聚。依托傳輸速度、傳輸質(zhì)量不斷提升的各類信息網(wǎng)絡(luò)，原來(lái)分散在各處的資源節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了高效連接與高度聚合。在企業(yè)之間，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將地理分散的人員、信息黏結(jié)在一起，實(shí)現(xiàn)了由單機(jī)研發(fā)向網(wǎng)絡(luò)協(xié)同的轉(zhuǎn)變。中國(guó)商飛利用全球協(xié)同研發(fā)平臺(tái)，將設(shè)計(jì)、制造、適航、試飛等方面的全球數(shù)千名工程師緊密聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了參與各方的高效協(xié)作。在企業(yè)內(nèi)部，傳感網(wǎng)、工業(yè)以太網(wǎng)、局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等各類控制網(wǎng)絡(luò)和信息網(wǎng)絡(luò)集成對(duì)接，使得機(jī)器與機(jī)器、機(jī)器與人都實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)互通。著名工程機(jī)械制造商迪爾日立通過在工廠內(nèi)部署工業(yè)WiFi及RFID相關(guān)解決方案，將現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)與遠(yuǎn)端管理緊密相連，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線的實(shí)時(shí)跟蹤和彈性管理。
信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為新型制造的催化劑，將產(chǎn)品研發(fā)、技術(shù)迭代的進(jìn)程大大加快。信息網(wǎng)絡(luò)在將地理分散、形式不同的各種資源有效連接的基礎(chǔ)上，通過資源聚集共享、人員交互協(xié)同，大大降低了研發(fā)生產(chǎn)的門檻，加速了研發(fā)生產(chǎn)的進(jìn)程。數(shù)碼大方基于云計(jì)算技術(shù)打造的工業(yè)云將設(shè)計(jì)制造軟件資源部署在云端，以往用戶需要上萬(wàn)元才能購(gòu)買到的正版軟件系統(tǒng)，現(xiàn)在只需每日支付幾元錢就可以租用，大大降低了用戶獲取設(shè)計(jì)研發(fā)資源的成本。小米利用網(wǎng)絡(luò)眾包模式開發(fā)MIUI操作系統(tǒng)，通過論壇中2000多萬(wàn)注冊(cè)用戶、10萬(wàn)個(gè)發(fā)燒友以及1000個(gè)榮譽(yù)內(nèi)測(cè)組成員，源源不斷地獲取用戶需求、改進(jìn)解決方案，將系統(tǒng)發(fā)布周期縮短至月甚至周。
信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為新型制造的反應(yīng)劑，使新型生產(chǎn)、管控模式成為現(xiàn)實(shí)。信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與智能生產(chǎn)裝備、先進(jìn)生產(chǎn)工藝等直接作用，將高速傳輸、海量計(jì)算、智能分析融入生產(chǎn)制造中，產(chǎn)生了服務(wù)型制造、大規(guī)模個(gè)性化定制等全新的生產(chǎn)服務(wù)方式。三一重工通過工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)大數(shù)據(jù)分析實(shí)時(shí)掌握產(chǎn)品運(yùn)行狀況、分析產(chǎn)品運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行主動(dòng)預(yù)測(cè)并提供主動(dòng)維護(hù)解決方案，使企業(yè)服務(wù)成本下降60%。德國(guó)化工巨頭巴斯夫通過將外部互聯(lián)網(wǎng)與內(nèi)部物聯(lián)網(wǎng)集成，每當(dāng)新訂單到達(dá)，生產(chǎn)機(jī)器會(huì)被“告知”需要何種產(chǎn)品和包裝，實(shí)現(xiàn)了同一生產(chǎn)線上不同產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。
不能簡(jiǎn)單照搬外國(guó)模式
當(dāng)前，信息網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)融合發(fā)展已成為美國(guó)、德國(guó)等工業(yè)強(qiáng)國(guó)進(jìn)一步鞏固全球領(lǐng)先地位的戰(zhàn)略選擇，也成為我國(guó)轉(zhuǎn)變產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式、加快由工業(yè)大國(guó)向工業(yè)強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)的必由之路。但以信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推動(dòng)新型制造發(fā)展涉及眾多領(lǐng)域、眾多層面，應(yīng)當(dāng)處理好三大關(guān)系。
――自身國(guó)情與國(guó)外模式的關(guān)系
美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、德國(guó)工業(yè)4.0等名詞雖然早已為業(yè)界所熟悉，但對(duì)外國(guó)模式的深層次本質(zhì)、機(jī)理、路徑還需深入研究。更重要的是推動(dòng)新型制造發(fā)展要以我國(guó)信息網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)的技術(shù)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)自身特點(diǎn)為依托，要以我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、民生自身情況為根本，國(guó)外經(jīng)驗(yàn)要辯證地吸取和借鑒，而不能被各式各樣的新名詞、新概念所迷惑，更不能對(duì)國(guó)外模式簡(jiǎn)單照搬。
――政府和市場(chǎng)的關(guān)系
以信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推動(dòng)新型制造發(fā)展必須依托“雙引擎”。發(fā)展信息網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)融合新技術(shù)、新模式、新業(yè)態(tài)必須充分激發(fā)市場(chǎng)的活力，必須以企業(yè)為主體。政府應(yīng)當(dāng)完善監(jiān)管、簡(jiǎn)政放權(quán)、做好服務(wù)，發(fā)揮引導(dǎo)作用，當(dāng)好助手，但不應(yīng)直接干預(yù)企業(yè)正常創(chuàng)新與經(jīng)營(yíng)。
――ICT與制造業(yè)相互認(rèn)識(shí)的關(guān)系
行業(yè)壁壘的客觀存在使雙方對(duì)融合發(fā)展有著不同的理解，存在主觀化的思維定勢(shì)。制造業(yè)對(duì)開放、共享的新一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)缺乏了解和信任，ICT領(lǐng)域?qū)χ圃鞓I(yè)特別是原材料、裝備等上游行業(yè)的要求、特點(diǎn)也同樣匱乏。應(yīng)當(dāng)建立完善雙方溝通、交流機(jī)制，同時(shí)培育、吸引跨領(lǐng)域人才，加快彌合理念認(rèn)識(shí)隔閡，為融合發(fā)展長(zhǎng)期深入推進(jìn)奠定基礎(chǔ)。
