工业智能制造篇1
“现在试用的进口高端自动化设备，一台20万元，过去操作一台机器两班8个人，现在只要4个人就行，直接节省4个人的劳动力成本，按照普通工人年薪5万元算，智能化投资一年就赚回来了。”莱克电气股份有限公司副总裁沈月其说，过去企业依靠机器“换”工人，现在可以让机器人做“柔性工作”，代替完成一些较为复杂的技术操作。“人比较情绪化，对产品质量稳定性有影响，因此我们能够用工装的就不用人工，比如过去有些部件的漆膜很容易被工人碰伤，使用机器人后很少发生这样的情况。”沈月其表示，经过测算，引入智能化制造，主材报废率降低了60%，车间劳动力生产效率提升了60%。
在昆山龙腾光电有限公司的新一代面板生产智能车间，工业机器人使用规模更大。企业相关负责人介绍，投入14.9亿元实施智能化改造，车间使用工业机器人数量达到300台，每台设备都配置一台控制电脑，通过网络实现自动化控制。由于面板生产的特殊要求，企业在智能监控上做足了文章。据介绍，龙腾光电的智能车间系统内含热感、烟感、温度、湿度、有害气体等检测，通过无线数传设备将数据发送至服务器进行集中判断处理。智能制造业让企业产能得到提升，产品缺陷率降低18%。
苏州市经信委投资处相关负责人介绍，该市工业经济总量大、体系较为完善，具有发展智能制造的产业基础。同时苏州市已进入转型发展、提质增效的关键阶段，面临着市场竞争激烈、劳动力成本上升、资源环境约束加剧等严峻挑战。这些都迫切要求企业不断提高智能制造水平。
为此，苏州市2015年推进“智能车间”建设，经初审及专家组评审，有16家企业的智能车间获得“江苏省示范智能车间”称号，示范智能车间数位列全省第一。16家江苏省示范智能车间智能化改造完成投资约20亿元，车间使用工业机器人数量共约900台。
该负责人表示，当前提高智能制造水平重点是要加快企业智能化改造，而以推进智能装备广泛应用、车间设备实现联网、生产过程实现实时调度、物料配送实现自动化、产品信息实现可追溯、车间环境实现智能监控、资源能源消耗实现智能监控、设计开发与生产实现联动协同、售后服务实现智能化为重点的“智能车间建设”工作是加快企业智能化改造的必由之路。
苏州大学机电工程学院院长孙立宁认为，当下在冶金、机械、电子等行业已经凸显工业机器人应用价值，未来在生物医药、微纳制造等新兴产业领域也将广泛使用智能化设备，机器人将参与企业生产的全生命周期。
“智能制造”市场广阔，让苏州高校产学研的成果与企业的智能改造需求一拍即合。近期，苏州工业园区职业技术学院自主研发的自动导引车就在当地一家大型外资企业中试用，自动导引车研发项目负责人王应海教授介绍，只要在一台平板电脑屏幕显示的工作区示意图上随机点击一个工作站点，自动导引车就准确跑到了指定地点。
“其实不管什么品牌的平板电脑或者台式电脑，只要安装了软件都能远程控制。”王应海表示，用电脑控制只是满足工作人员在生产现场的特殊运输需要，而常规性的运输工作无需人工操作，自动导引车会根据地面安置的反光胶条进行移动。该自动导引车主自主研发了以微处理器为核心，融入大规模可编程芯片，实现了指令的快速传递。这款自动导引车所有的程序设计、传感器设计、印制电路板设计等具有独立的知识产权，性价比与国外大型同类产品设计厂商相比更胜一筹。
工业智能制造篇2
《中国经济周刊》：在全球市场、技术、资本和产业转移的竞争越来越激烈的背景下，“中国制造2025”如何实现？
邬贺铨：要实现“中国制造2025”，完成从制造大国向制造强国的转变，智能制造将是主攻方向。智能制造是新一轮工业革命的核心，只有通过智能制造，才能带动各个产业的数字化水平和智能化水平的提升。
无论是德国提出的工业4.0，还是美国倡导的工业互联网，都是对其产业基础设施在转型升级过程中的整体测试及考验。与美国、德国等发达国家相比，我国制造业基础较弱。发达国家是先工业化后信息化，中国则是工业化与信息化同步发展。
“互联网+”起到很重要的作用，但是实现“中国制造2025”，实体企业才是主体，核心还是把制造业从价值链的中低端提升到中高端。实体企业发展起来了，跟互联网的结合才能有更好的效果。所以这一点上，必须分清主体。
中国的企业差别很大，有些企业实现了工业3.0，更多的企业可能还在工业2.0。而且，与国外企业的差距不仅体现在技术和装备上，更多表现在标准、流程、检测、售后等环节上。中国还没有完成工业化，还是要补工业3.0的差距。
《中国经济周刊》：中国制造业在向智能制造转型的过程中，面临哪些困难？
邬贺铨：智能化的制造业不应该仅根据固定的程序来执行生产过程，而是应该根据生产过程中传感器所检测到的被加工工件的实际状况，实时修正程序，并调整生产工艺。这就是智能化的制造。目前我国很多制造业工厂还没有完成数控化过程，即便过渡到智能化，单机的智能化也不能代表生产全过程的智能化。
智能工业需要信息化和工业化的融合，这是一次跨界的融合，跨界是困难之一。不过，这些都是比较容易克服的困难，更重要的问题在于体制问题。信息化过程是一个流程再造的过程，它降低了人的决策作用。过去很多事都要靠人来进行决策，信息化之后，数据透明化，人的作用就下降了，原本依靠信息不对称而进行的管理在信息化面前将受到巨大挑战。所以，工业智能化、工业化与信息化融合还面临许多体制上的障碍，这些障碍还需要在磨合当中逐渐解决。
“工业4.0”对中国企业而言是一次难得的机遇。中国的互联网企业发展迅速，在消费领域，中国已经赶上了美国，但是在产业互联网方面，中国还存在很大的发展空间。
《中国经济周刊》：在制造产业大军中，中小企业可以说是整个产业的肌理，在国外高端制造业回流、低端制造业崛起和国内成本上升的情况下，它们又该如何完成制造产业的升级？
邬贺铨：无论是“中国制造2025”，还是推动“互联网+”，有些领域单靠企业是做不到的，并不完全是市场经济能推动的，这就需要政府提供支持。政府要发现并解决那些关键的基础性的问题。
工业智能制造篇3
外界关心，在面对市场狂热、各种不冷静之时，中国企业如何寻找真金。
中国“工业4.0”转型路径
在业内人士看来，“互联网+制造”就是“工业4.0”。“工业4.0”是德国推出的概念，美国叫“工业互联网”，中国叫“中国制造2025”，这三者本质有共通之处，就是智能制造。
德勤中国战略与运营合伙人张天兵告诉《中国经济周刊》记者，“‘中国制造2025计划，以智能制造为主攻方向，即意味着信息技术将成为日后中国制造业成功的关键推动力。企业若要赢取市场，则必须解决如何应用信息技术这一难题，包括全方位理解其生产流程，制定详细的执行计划等。”
在世界论坛期间，德勤的最新报告指出，中国制造业企业信息化发展水平处于不同阶段，仅42%的受访企业表示采用了集成化手段，在生产流程中融入信息化技术。
工业4.0来了，
企业怎样做才能不掉队？
在外界看来，工业4.0、中国制造2025、机器人、3D打印……智能制造大潮将至，国内工业企业如何既不做裸泳者，又能避免被此波浪潮误导？
“要明确目标并战胜对手首先得搞清自己所处的位置，当前中国制造业正处于爬坡困难期，不少工厂还处于劳动密集型、规模化流水线工业2.0时代，仅有少部分可算踏入工业3.0时代。要从2.0跨越式发展到4.0不仅要树立自主品牌，还要苦练内功”西门子大中华区首席执行官赫尔曼认为。
工业智能制造篇4
过去20年，互联网是改变社会、改变商业最重要的技术；如今，物联网的出现，让许多物理实体具备了感知能力和数据传输的表达能力；未来，随着移动互联网、物联网以及云计算和大数据技术的成熟，生产制造领域将具备收集、传输及处理大数据的高级能力，使制造业形成工业互联网，带动传统制造业的颠覆与重构。
“工业互联网”的概念最早是由美国通用电气公司(Ge)于2012年提出的，随后联合另外四家it巨头组建了工业互联网联盟(iiC)，将这一概念大力推广开来。“工业互联网”主要含义是，在现实世界中，机器、设备和网络能在更深层次与信息世界的大数据和分析连接在一起，带动工业革命和网络革命两大革命性转变。
工业互联网联盟的愿景是使各个制造业厂商的设备之间实现数据共享。这就至少要涉及到互联网协议、数据存储等技术。而工业互联网联盟的成立目的在于通过制定通用的工业互联网标准，利用互联网激活传统的生产制造过程，促进物理世界和信息世界的融合。
工业互联网基于互联网技术，使制造业的数据流、硬件、软件实现智能交互。未来的制造业中，由智能设备采集大数据之后，利用智能系统的大数据分析工具进行数据挖掘和可视化展现，形成“智能决策”，为生产管理提供实时判断参考，反过来指导生产，优化制造工艺(图1)。
智能设备可以在机器、设施、组织和网络之间实现共享促进智能协作，并将产生的数据发送到智能系统。
智能系统包括部署在组织内的机器设备，也包括互联网中广泛互联的软件。随着越来越多的机器设备加入工业互联网，实现贯通整个组主和网络的智能设备协同效应成为可能。深度学习是智能系统内机器联网的一个升级。每台机器的操作经验可以聚合为一个信息系统，以使得整套机器设备能够不断地自行学习，掌握数据分析和判断能力。以往，在单个的机器设备上，这种深度学习的方式是不可能实现的。例如，从飞机上收集的数据加上航空地理位置与飞行历史记录数据，便可以挖掘出大量有关各种环境下的飞机性能的信息。通过这些大数据的挖掘与应用，可以使整个系统更聪明，从而推动一个持续的知识积累过程。当越来越多的智能设备连接到一个智能系统之中，结果将是系统不断增强并能自主深度学习，而且变得越来越智能化。
工业互联网的关键是通过大数据实现智能决策。当从智能设备和智能系统采集到了足够的大数据时，智能决策其实就已经发生了。在工业互联网中，智能决策对于应对系统越来越复杂的机器的互联、设备的互联、组织的互联和庞大的网络来说，十分必要。智能决策就是为了解决系统的复杂性。
当工业互联网的三大要素——智能设备、智能系统、智能决策，与机器、设施、组织和网络融合到一起的时候，其全部潜能就会体现出来。生产率提高、成本降低和节能减排所带来的效益将带动整个制造业的转型升级。
所以说，“工业互联网”代表了消费互联网向产业互联网的升级，增强了制造业的软实力，使未来制造业向效率更高、更精细化发展。
“工业4.0”中的智能制造
2009到2012年欧洲深陷债务危机，德国经济却一枝独秀，依然坚挺。德国经济增长的动力来自其基础产业——制造业所维持的国际竞争力。对于德国而言，制造业是传统的经济增长动力，制造业的发展是德国工业增长不可或缺的因素，基于这一共识，德国政府倾力推动进一步的技术创新，其关键词是“工业4.0”。
“工业4.0”中，互联网技术发展正在对传统制造业造成颠覆性、革命性的冲击。网络技术的广泛应用，可以实时感知、监控生产过程中产生的海量数据，实现生产系统的智能分析和决策，使智能生产、网络协同制造、大规模个性化制造成为生产方式变革的方向。“工业4.0”所描绘的未来的制造业将建立在以互联网和信息技术为基础的互动平台之上，将更多的生产要素更为科学地整合，变得更加自动化、网络化、智能化，而生产制造个性化、定制化将成为新常态。
自动化只是单纯的控制，智能化则是在控制的基础上，通过物联网传感器采集海量生产数据，通过互联网汇集到云计算数据中心，然后通过信息管理系统对大数据进行分析、挖掘，从而作出正确的决策。这些决策附加给自动化设备的是“智能”，从而提高生产灵活性和资源利用率，增强顾客与商业合作伙伴之间的紧密关联度，并提升工业生产的商业价值(图2)。
生产智能化。全球化分工使得各项生产要素加速流动，市场趋势变化和产品个性化需求对工厂的生产响应时间和柔性化生产能力提出了更高的要求。“工业4.0”时代，生产智能化通过基于信息化的机械、知识、管理和技能等多种要素的有机结合，从着手生产制造之前，就按照交货期、生产数量、优先级、工厂现有资源(人员、设备、物料)的有限生产能力，自动制订出科学的生产计划。从而，提高生产效率，实现生产成本的大幅下降，同时实现产品多样性、缩短新产品开发周期，最终实现工厂运营的全面优化变革。
传统制造业时代，材料、能源和信息是工厂生产的三个要素(图3)。传统制造业发展的历史，就是工厂利用材料、能源和信息进行物质生产的历史。材料、能源和信息领域的任何技术革命，必然导致生产方式的革命和生产力的飞跃发展。但是，随着移动互联网和云计算、大数据技术的发展，计算机到智能手机等移动终端的演进，越来越多功能强大的智能设备以无线方式实现了与互联网或设备之间的互联。由此衍生出物联网、服务互联网和数据网，推动着物理世界和信息世界以信息物理系统(CpS)的方式相融合。也可以说，是这种技术进步使得制造业领域实现了资源、信息、物品、设备和人的互通互联。
通过互通互联，云计算、大数据这些新的互联网技术，和以前的自动化的技术结合在一起，生产工序实现纵向系统上的融合，生产设备和设备之间，工人与设备之间的合作，把整个工厂内部的要素联结起来，形成信息物理系统，互相之间可以合作、可以响应，能够开展个性化的生产制造，可以调整产品的生产率，还可以调整利用资源的多少、大小，采用最节约资源的方式。
“工业4.0”时代，在智能工厂中，CRm(CustomerRelationshipmanagement，客户关系管理)、pDm(productDatamanagement，产品数据管理)、SCm(Supplychainmanagement，供应链管理)等软件管理系统可能都将互联。届时，接到顾客订单后的一瞬间，工厂就会立即自动地向原材料供应商采购。原材料到货后，将被赋予数据，“这是给某某客户生产的某某产品的某某工艺中的原材料”，使“原材料”带有信息。带有信息的原材料也就意味着拥有自己的用途或目的地。在生产过程中，原材料一旦被错误配送到其他生产线，它就会通过与生产设备开展“对话”，返回属于自己的正确的生产线；如果生产机器之间的原材料不够用，生产机器也可以向订单系统进行“交涉”，来增加原材料数量；最终，即便是原材料嵌入到产品内之后，由于它还保存着路径流程信息，将会很容易实现追踪溯源(图4)。
设备智能化。在未来的智能工厂，每个生产环节清晰可见、高度透明，整个车间有序且高效地运转。“工业4.0”中，自动化设备在原有的控制功能基础上，附加一定的新功能，就可以实现产品生命周期管理、安全性、可追踪性与节能性等智能化要求。这些为生产设备添加的新功能是指通过为生产线配置众多传感器，让设备具有感知能力，将所感知的信息通过无线网络传送到云计算数据中心，通过大数据分析决策进一步使得自动化设备具有自律管理的智能功能，从而实现设备智能化。
“工业4.0”中，在生产线、生产设备中配备的传感器，能够实时抓取数据，然后经过无线通信连接互联网传输数据，对生产本身进行实时的监控。设备传感和控制层的数据与企业信息系统融合形成了信息物理系统(CpS)，使得生产大数据传到云计算数据中心进行存储、分析，形成决策并反过来指导设备运转。设备的智能化直接决定了“工业4.0”所要求的智能生产水平。
能源管理智能化。近年来，环境和节能减排已成为制造业最重视的课题之一。许多制造业企业都已经开始应用信息技术，对生产能耗进行管理，以最具经济效益的方式，部署工业节能减排与综合利用的智能化系统架构，从资源、原材料、研发设计、生产制造到废弃物回收再利用处理，形成绿色产品生命周期管理的循环。
供应链管理智能化。在传统的制造业生产模式中，无论是工厂还是供应商，都需要为制造业的零部件或原材料的库存付出一定的成本支出，由于供应商和工厂之间的信息不对称和非自动的信息交换，生产的模式只能采用按计划或按库存生产的模式，灵活性和效率受到了约束。
“工业4.0”时代，复杂的制造系统在一定程度上也加速了产业组织结构的转型。传统的大型企业集团掌控的供应链主导型将向产业生态型演变，平台技术以及平台型企业将在产业生态中的展现出更多的作用。因此，企业竞争战略的重点将不再是做大规模，而将是智能化的供应链管理，在不断变化的动态环境中获得和保持动态的供需协调能力。
供应链管理智能化将统一工厂的零部件库存和供应商的生产流程，从而保证工厂的零部件库存的最小化，降低库存带来的风险，降低生产成本。供应链管理智能化要求企业间的信息采用基于事件驱动的方式交换信息，信息的交换是实时的，并且对方同样可以做出实时的反应，供应链上不同企业的运作效率与在同一个企业中不同部门的运作一样敏捷，具有满足不断变化的需求的适应性。供应链管理智能化将为供应链上的企业带来更大的利益，供应链上各个企业的协同制造将为降低制造成本、物流成本，缩短制造周期，提供更好的服务和有力的保障。
实现上述四个智能化体现了“工业4.0”的宏大愿景。“工业4.0”认为实现上述四个智能化其实是一个简单的概念：将大量的有关人、信息管理系统、自动化生产设备等物体融入到信息物理系统(CpS)中，在制造系统中，利用产生的数据为企业服务，协同企业的生产和运营。
智能制造的内涵
无论是德国的“工业4.0”，还是美国的“工业互联网”，其实质与我国工业和信息化部推广的“两化融合”战略大同小异。某种程度上说，以智能制造为代表的新一轮工业革命或许对于我国制造业是一个很好的机会，也可能是我国制造业转型升级的一个重要机遇。
工厂内实现“信息物理系统”。德国“工业4.0”其实就是基于信息物理系统(CpS)实现智能工厂，最终实现的是制造模式的变革。CpS概念最早是由美国国家基金委员会在2006年提出，被认为有望成为继计算机、互联网之后世界信息技术的第三次浪潮。
CSp是融合技术，包括计算、通信以及控制(传感器、执行器等)。中国科学院何积丰院士指出：“CpS，从广义上理解，就是一个在环境感知的基础上，深度融合了计算、通信和控制能力的可控可信可扩展的网络化物理设备系统，它通过计算进程和物理进程相互影响的反馈循环实现深度融合和实时交互来增加或扩展新的功能，以安全、可靠、高效和实时的方式监测或者控制一个物理实体。CpS的最终目标是实现信息世界和物理世界的完全融合，构建一个可控、可信、可扩展并且安全高效的CpS网络，并最终从根本上改变人类构建工程物理系统的方式。”
目前所说的制造业信息化，首先强调的是CaD(ComputeraidedDesign，计算机辅助设计)、Cam(Computeraidedmanufacturing，计算机辅助制造)等工业软件和ppS(生产计划控制系统)、pLm(产品生命周期管理)等信息化管理系统。主要应用于由上而下的集中式中央控制系统。
而信息物理系统(CpS)则通过物体、数据以及服务等的无缝连接，实现了生产工艺与信息系统融合，形成了智能工厂。物联网和服务互联网分别位于智能工厂的三层信息技术基础架构的底层和顶层。最顶层中，与生产计划、物流、能耗和经营管理相关的eRp、SCm、CRm等，和产品设计、技术相关的pLm处在最上层，与服务互联网紧紧相连。中间一层，通过CpS物理信息系统实现生产设备和生产线控制、调度等相关功能，从智能物料供应，到智能产品的产出，贯通整个产品生命周期管理。最底层则通过物联网技术实现控制、执行、传感，实现智能生产(图5)。
智能工厂的产品、资源及处理过程因CpS的存在，将具有非常高水平的实时性，同时在资源、成本节约中也颇具优势。智能工厂将按照重视可持续性的服务中心的业务来设计。因此，灵活性、自适应以及机械学习能力等特征，甚至风险管理都是其中不可或缺的要素。智能工厂的设备将实现高级自动化，主要是由基于自动观察生产过程的CpS的生产系统的灵活网络来实现的。通过可实时应对的灵活的生产系统，能够实现生产工程的彻底优化。同时，生产优势不仅仅是在特定生产条件下一次性体现，也可以实现多家工厂、多个生产单元所形成的世界级网络的最优化。
工厂间实现“互联制造”。随着信息技术和互联网、电子商务的普及，制造业市场竞争的新要求出现了变化。一方面，要求制造业企业能够不断地基于网络获取信息，及时对市场需求做出快速反应；另一方面，要求制造业企业能够将各种资源集成与共享，合理利用各种资源。
互联制造能够快速响应市场变化，通过制造企业快速重组、动态协同来快速配置制造资源，在提高产品质量的同时，减少产品投放市场所需的时间，增加市场份额；能够分担基础设施建设费用、设备投资费用等，减少经营风险。通过互联网实现企业内部、外部的协同设计、协同制造和协同管理，实现商业的颠覆和重构。通过网络协同制造，消费者、经销商、工厂、供应链等各个环节可利用互联网技术全流程参与。传统制造业的模式是以产品为中心，而未来制造业通过与用户互动，根据用户的个性化需求，然后开始部署产品的设计与生产制造。
另外，作为一个未来的潮流，工厂将通过互联网，实现内、外服务的网络化，向着互联工厂的趋势发展。随之而来，采集并分析生产车间的各种信息向消费者反馈，从工厂采集的信息作为大数据经过解析，能够开拓更多的、新的商业机会。经由硬件从车间采集的海量数据如何处理，也将在很大程度上决定服务、解决方案的价值。
过去的制造业只是一个环节，但随着互联网进一步向制造业环节渗透，网络协同制造已经开始出现。制造业的模式将随之发生巨大变化，它会打破传统工业生产的生命周期，从原材料的采购开始，到产品的设计、研发、生产制造、市场营销、售后服务等各个环节构成了闭环，彻底改变制造业以往仅是一个环节的生产模式。在网络协同制造的闭环中，用户、设计师、供应商、分销商等角色都会发生改变。与之相伴而生，传统价值链也将不可避免的出现破碎与重构。
工厂外实现“数据制造”。满足消费者个性化需求，一方面需要制造业企业能够生产或提供符合消费者个性偏好的产品或服务，一方面需要互联网提供消费者的个性化定制需求。由于消费者人数众多，每个人的需求不同，导致需求的具体信息也不同，加上需求的不断变化，就构成了产品需求的大数据。消费者与制造业企业之间的交互和交易行为也将产生大量数据，挖掘和分析这些消费者动态数据，能够帮助消费者参与到产品的需求分析和产品设计等创新活动中，为产品创新作出贡献。
因此，大数据将构成制造业智能化的一个基础。大数据在制造业大规模定制中的应用除了围绕定制平台这一核心之外，还包括数据采集、数据管理、订单管理、智能化制造等。定制数据达到一定的数量级，就可以实现大数据应用，通过对大数据的挖掘，实现流行预测、精准匹配、时尚管理、社交应用、营销推送等更多的应用(图6)。同时，大数据能够帮助制造业企业提升营销的针对性，降低物流和库存的成本，减少生产资源投入的风险。
“数据制造”时代，互联网技术将全面嵌入到工业体系之中，将打破传统的生产流程、生产模式和管理方式。生产制造过程与业务管理系统的深度集成，将实现对生产要素的高度灵活配置，实现大规模定制生产。从而，将有力推动传统制造业加快转型升级的步伐。毫无疑问，“数据制造”将会改变制造业思维，给制造业带来更多的灵活性和想象空间，也或将颠覆制造业的游戏规则。
对我国的启示
没有强大的制造业，一个国家将无法实现经济快速、健康、稳定的发展，劳动就业问题将日趋突显，人民生活难以普遍提高，国家稳定和安全将受到威胁，信息化、现代化将失去坚实基础。改革开放以来的30多年中，中国经济经历了接近10%的高速增长阶段，而制造业是我国经济高速增长的引擎。目前，我国尚处于工业化进程的中后期，制造业创造了GDp总量的三分之一，贡献了出口总额的90%，未来几十年制造业仍将是我国经济的支柱产业。
重新定义“智能制造”的关键词。进入21世纪以来，制造业面临着全球产业结构调整带来的机遇和挑战。特别是2008年金融危机之后，世界各国为了寻找促进经济增长的新出路，开始重新重视制造业，欧盟整体上开始加大制造业科技创新扶持力度；美国于2011年提出“先进制造业伙伴计划”，旨在增加就业机会，实现美国经济的持续强劲增长。美国国家科学技术委员会于2012年2月正式了《先进制造业国家战略计划》，德国于2013年4月推出《工业4.0战略》。我们应该通过比较研究《美国先进制造业国家战略计划》《德国工业4.0战略》等资料中的先进制造业关键词，进而来定义未来制造业的发展方向(图7)。
一是软性制造。大规模制造时代，传统的制造环节利润空间越来越受到挤压。所以，从发达国家发展先进制造业的战略规划中均可以看到，制造业的概念和附加值正在不断从硬件向软件、服务、解决方案等无形资产转移。相对于传统制造业，如今的制造业是软件带给硬件功能、控制硬件、对硬件造成极大影响。同时，与以往的硬件商品所不同，目前的制造业中，对商品附属的服务或者基于商品上面的解决方案的需求正在快速增加。
所谓软性制造，就是增加产品附加价值、拓展更多、更丰富的服务与解决方案。因为相对于硬件，产品内置的软件、附带的服务或者解决方案通常是软性和无形的，都是“看不见”的事物，所以称之为软性制造。
软性制造不再将“硬件”生产视为制造业，而认为“软件”在制造业中不断发挥主导作用，商品产生的服务或解决方案将对制造业的价值产生巨大影响。所以，未来的制造业需要放弃传统的“硬件式”的思维模式，而要从软件、服务产生附加值的角度去发展制造业。软件、服务在整个制造业价值链中所占的比重将越来越大，呈现显著的增长趋势。未来制造业企业向顾客提供的不再是单纯的产品，而是各种应用软件与服务形态集成于一体的整体解决方案。
二是从“物理”到“信息”的趋势。以往，每当提及制造业，恐怕都认为是各种零部件构成硬件产品的核心。随着封装化、数字化的发展，零部件生产加工技术加速向新兴市场国家转移，这样，零部件本身的利润就难以维系。因此，发达国家制造业开始更加注重通过组装零部件进行封装化，将部分功能模块化，将系列功能系统化，来提升附加价值。
模块化是将标准化的零部件进行组装，以此来设计产品。从而能够快速响应市场的多样化需求，满足消费者的各项差异化需求。以往，在产品生产过程中，需要付出很多时间和成本，如果将复杂化的产品通过几个模块进行组装，就能够同时解决多样化和效率化的问题。
但是，模块化本身不过是产品的一项功能，未来制造业将更加重视在通过模块化和封装化的基础上进行系统化，拓展新的应用与服务。如果以系统化为主导，就能相对于“物理”意义上的零部件，获取更多的带有“信息”功能的附加价值。相反，如果不掌控系统的主导权，无论研发出的零部件的质量和功能多么好，也难以成为市场价格的主导者。
三是从“群体”到“个体”的趋势。在发达国家，以规模化为对象的量产制造业将生产基地转移至新兴市场国家，以定制化为重点的多种类小批量制造业渐渐成为主流。同时，消费者本身也将有能力将自己的需求付诸生产制造。也就是说，“大规模定制”随着以3D打印为代表的数字化和信息技术的普及带来的技术革新，将制造业的进入门槛降至最低，不具备工厂与生产设备的个人也能很容易地参与到制造业之中。制造业进入门槛的降低，也意味着一些意想不到的企业或个人将参与到制造业，从而有可能带来商业模式的巨大变化。
“个性化”首先是美国大力推进的。在美国的文化背景下，个性要比组织色彩强烈。制造业的“个性化”趋势不仅仅是美国制造业回归，还将带动旧金山等大城市制造业的兴盛，一些专注于通过信息技术使得生产工程高效化、专业性的小规模手工制作的制造业将在市区内盛行，它们根据消费者的需求进行柔性的定制化服务，凭借独特的设计，与大量生产形成差异化竞争。
四是互联制造。随着信息技术和互联网、电子商务的普及，制造业市场竞争的新要求出现了变化。一方面，要求制造业企业能够不断地基于网络获取信息，及时对市场需求做出快速反应；另一方面，要求制造业企业能够将各种资源集成与共享，合理利用各种资源。
互联制造能够快速响应市场变化，通过制造企业快速重组、动态协同来快速配置制造资源，提高产品质量，减少产品投放市场所需的时间，增加市场份额。另外，作为一个未来的潮流，工厂将通过互联网，实现内、外服务的网络化，向着互联工厂的趋势发展。
美国因为有Google、apple、iBm等it巨头和无数的it企业，所以在大数据应用上较为积极，非常重视对社会带来新的价值。Google不断将制造业企业收购至麾下，就是希望掌握主导权。同时，作为美国大型制造业企业的一个代表，Ge公司也开始加强数据分析和软件开发，从车间采集数据，进行解析，提供解决方案，开拓新的商业机会。德国将“工业4.0”视为国家战略，将工厂智能化视为国家方针。通过信息技术，最大限度的发挥工厂本身的能力(表1)。
把“两化”深度融合作为主要着力点。工业和信息化部成立以来，一直致力于推进“两化融合”工作，通过信息化的融合与渗透，对传统制造业产生革命性影响。“工业4.0”本质上是由信息技术引发的，与我国的“两化融合”有异曲同工之处。在未来制造业中，我们应该将“两化深度融合”作为主要着力点，进一步继续加快推进信息化、自动化和智能化。
首先，研究部署信息物理系统(CpS)平台，实现“智能工厂”的“智能制造”。智能制造已成为全球制造业发展的新趋势，智能设备和生产手段在未来必将广泛替代传统的生产方式。而信息物理系统(CpS)将改变人类与物理世界的交互方式，使得未来制造业中的物质生产力与能源、材料和信息三种资源高度融合，为实现“智能工厂”和“智能制造”提供有效的保障。美国、德国等世界工业强国都高度重视信息物理系统的构建，加强战略性、前瞻性的部署，并已然取得了积极的研究进展。而我国目前的制造业发展仍然以简单地扩大再生产为主要途径，迫切需要通过智能生产、智能设备和“工业4.0”理念来改造和提升传统制造业。
其次，推动制造业向智能化发展转型的同时，同步推动制造业的模式和业态的革新。主要体现在，从大规模批量生产向大规模定制生产的革新、从生产型制造向服务型制造的革新、从集团式全能型生产向网络式协同制造的革新、从两化融合向工业互联网的革新。
工业智能制造篇5
关键词：智能制造产业；发展模式；路径创新
中图分类号：F426文献标志码：a文章编号：1673-291X（2016）33-0035-03
引言
《中国制造2025》，将“推进信息化与工业化深度融合”作为主要战略任务之一，提出研究制定智能制造发展战略、加快发展智能制造装备和产品、推进制造过程智能化、深化互联网在制造领域的应用等具体任务。而《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》和《关于开展2016年智能制造试点示范项目推荐的通知》等文件，提出在产业发展过程中重点推进智能制造、大规模个性化定制、网络化协同制造和服务型制造，打造智能协同制造技术服务平台，形成智能制造业协同发展的产业生态体系；以推进智能制造产业发展为主攻方向，提升工业共性技术能力，促进产业化创新和转型升级，促进制造业的数字化、网络化和智能化，建立起一个全新的智能工业体系，打造智能制造产业生态链，构成新常态下经济增长新动力。
智能制造是基于新一代信息技术，在现代传感技术、网络技术、自动化技术以及人工智能的基础上，以信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行为主要特征，包括从智能制造单元扩展到车间、生产线、企业、供应链等环节在内的制造生态系统。智能制造的实现主要通过信息―物理系统（CpS），实现网络信息系统和实体空间的深度融合，形成智能决策与控制，从而推进整个制造业的智能化发展。为此，对智能制造产业的发展模式、现路径等内容的研究，显得非常有现实意义。
一、智能制造产业发展新模式
（一）“政府+企业”发展模式
“政府+企业”发展模式指智能制造业在发展过程中由政府作为其主要支配力量，政府为企业的发展提供资金、人才等资源，企业在政府的大力支持下优先享用政府资源，受政府相关政策的保护，从而不断发展壮大，最终成长为智能制造业的“舵手型”企业。这类企业往往涉及一些与国家利益直接相关的产业领域，或是与国家的重要发展战略息息相关，因而这些企业受到政府部门的调节和支配，能够在政府的大力扶持下迅速成长起来。
（二）“智能制造业产业化创新平台”协同发展模式
智能制造业产业化创新平台由政府和产业链上的“舵手型”企业共同发起，平台由“舵手型”企业以创新的商业模式驱动运营。激发平台的产、学、研和企业的协同创新智慧，通过该平台共享和增值，促进创新要素发挥乘数效应的作用。该创新平台的有效运营由政府的产业政策驱动，全面涵盖智能制造产业发展的利益相关方，促进智能制造业的良性发展。保证所有相关基础技术与组件的自主创新能力，提供开放、实时的运行环境，数字生态系统的优化整合、数据分析以及协同的功能，促进智能制造业产业化创新平台的共享运行。面向智能制造的全过程、全产业链、产品全生命周期，建立起智能产业部门的协作，发展网络化协同制造新生产模式，支持产业与互联网的融合，制定智能制造的共性技术标准、关键技术标准和行业应用标准与规范，并在相应领域推广；实现智能制造产业系统中的物理对象与相应的虚拟对象之间无缝协同融合；推动实施国家重点研发计划，实施智能制造重大产业工程，强化制造业自动化、数字化、智能化基础技术和产业支撑能力，加快构筑自动控制与感知、工业云与智能服务平台、工业互联网等制造新比较优势，增强智能制造业数字化连接能力、数据增值能力、网络集成能力、智能认知能力、智能优化配置的能力，促进全产业链的智能协同。
（三）“工业4.0”引领发展模式
发达国家大力推进再工业化与制造业回归，推进网络信息技术、人工智能与制造业的深度融合。重点关注互联网、智能技术对制造业发生的作用，其中CpS是网络世界与实体世界的融合，具有在空间和时间维度感知和处理外部环境复杂性的能力，对产业互联网与工业互联网产生巨大影响。在美国，这种影响将重点发生在智能生产设备、流程、自动化、控制、网络和新产品设计等产业。CpS能够实现管理大数据、提升机器互联、建设智能化、提升对设备管理弹性和自适应能力等目标。对制造业的硬件设备、工厂、移动设备、物流、服务和人和过程进行连接、整合、分析和动态调整，具有跨界协同的特征。要重点推进能适应“工业4.0”的智能制造业发展模式，提升智能化制造业的CpS能力。首先，实体空间的数字化能力，将设备、移动终端、工厂、流程、服务等供应链中所有环节等“实体空间”要素，进行数字化呈现与连接的能力，实现万物智慧互联；其次，大数据基础上，网络空间对数据进行集成分析，发展人―机智能交换，提升认知层的智能决策能力；最后，网络―实体空间交互能力，形成智能价值网络、商业生态，实现智能协同增值。
二、智能制造产业发展的创新路径
（一）提升重点领域智能机器人智慧能力
面向《中国制造2025》十大重点领域，聚焦智能生产、智能工厂、智能企业的智能机器人的智慧能力提升，攻克智慧机器人关键技术，围绕重大科技领域，培育智慧生活、现代服务、特殊作业等方面的需求，重点发展人机协作智慧机器人、双臂机器人等标志性智慧机器人产品，引导智慧机器人向中高端发展，推进专业服务机器人实现系列化、商品化，促进服务机器人向更广领域发展。
（二）大力发展智慧机器人关键零部件
从优化设计、材料优选、制造工艺、装配技术、专用制造智能装备、智能产业化能力等多方面入手，实施技术创新，突破技术壁垒，解决智能工业机器人用的关键零部件性能、可靠性差，使用寿命短等问题。聚焦感知、控制、决策、执行等智能制造核心关键环节，突破关键核心与关键零部件，开发智能工业机器人、增材智能制造装备、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备等核心技术装备，以装备为支撑，全面提升高高性能机器人专用伺服电机和驱动器、智能控制器、智能传感器、智能末端执行器等五大关键零部件的质量稳定性和产业化生产能力，推动智能制造产业发展。
（三）推进智能制造产业共性关键技术产业化创新
积极跟踪智能机器人的发展趋势，推进新一代智能机器人共性技术产业化创新，建立健全智能制造机器人的创新平台。充分利用和整合现有科技资源和研发力量，组建面向全产业链的智能机器人创新中心，打造政产学研用（企业）紧密结合的协同创新载体。重点聚焦人工智能、机器人深度学习等基础前沿技术和共性关键技术，突破高性能智能机器人的设计、精确参数辨识补偿、协同作业与调度、编程等工业机器人的关键技术；重点突破智能制造模块化、标准化体系结构设计、信息技术融合、生肌电感知与融合等服务机器人关键技术；重点开展，突破机器人通用控制软件平台、人机共存等新一代智能机器人核心技术。同时，推进智能制造共性关键技术标准体系建设以及检测体系认证与应用。
（四）打造“舵手型”企业和“智能工厂”
引导企业开展产业链横向和纵向整合，支持互网企业与智能制造企业的共享联合，通过联合重组、合资合作及跨界融合，加快培育智能化管理水平高、创新能力强、市场竞争力和产业整合能力强的“舵手型”企业，打造市场渗透力强的智能制造机器人知名品牌，充分发挥“舵手型”企业带动作用，以“舵手型”企业为引领形成良好的智能制造产业生态系统，形成全产业链协同发展的局面。通过“舵手型”企业，打造“智慧工厂”，以制造资源、生产操作流程和产品为核心，以产品生命周期数据为基础，应用仿真技术、虚拟现实技术、实验验证技术等，使产品在生产工位、生产单元、生产线以及整个工厂实现智能化生产和运营。在信息化、网络化、数字化以及智能化都成熟的前提下，从基础it与自动化，到业务流程变革，再到系统集成，参照CpS以及工业4.0的技术标准，建立智能车间、智能化工厂、智能化企业以及整个智能制造产业生态系统。
三、智能制造产业发展的供给侧对策
（一）加强智能制造产业发展的政策引导
实施智能制造产业发展的分布规划，在制造的优势行业、重点企业，开展智能制造发展的应用示范，政策鼓励企业建设智能车间、智能工厂和智能企业，推进智能制造和智能生产；分层推进智能化技术应用，推进智能技术产业应用。在互联网、物联网、云计算、大数据等泛在信息的强力支持下，推进智能化制造产业支撑能力建设，加强工业互联网等网络基础设施建设，推动制造企业的互联网化和智能化，突破和发展智能化关键共性技术和高端核心智能工业软件、智能制造装备及其关键部件和装置研发和生产，通过供给侧结构性改革，建立和完善有利于智能制造产业创新升级、推进智能制造的制度环境，促进智能制造产业的升级发展。
（二）促进创新体系有效智能协同
智能制造产业化水平的关键是制造业的创新能力。我国在工业无线技术、标准及其产业化，关键数据技术和安全核心技术等智能制造产业和工业互联网领域，发展水平还很低。制造业总体技术水平还处于由电气化向数字化迈进的阶段，而智能制造的支撑是数字化和智能化。按照德国工业4.0的划分，发达工业国家智能制造推进的是由工业3.0向工业4.0的发展，而我国智能制造需要的是工业2.0、工业3.0和工业4.0的同步推进。不断探索“互联网+”与各行业融合创新的新模式，以网络为纽带，实现人、机、物的互联互通，加快高速、互联、安全、泛在的基础网络设施建设，智能制造的实现设备、生产线、制造系统、产品、供应商、人之间的智能互联；强化创新驱动，持续推进智能制造企业融合创新，引导机器人产业链及生产要素的集中集聚，形成合力，推动智能制造产业健康发展，实现创新能力和智能制造技术革命的赶超，促进智能制造业与互联网深度融合协同发展。
（三）示范应用带动制造业智能化升级
激发智能制造产业发展的积极性，提升智能制造业的集成创新、产业应用、产业化创新、试点示范成效，支持产学研用合作和组建产业创新联盟，联合推动离散型数字化制造、流程型智能制造、网络协同制造、大规模个性化定制、远程运维服务等智能制造产业应用。支持智能制造系统集成和应用服务，推动形成包括多元化主体和多元化路线的产业创新和技术扩散体系，多方参与、多线并进的开放性创新机制，建立面向智能制造重点行业的工业云，采集产品数据、运营数据、价值链上大数据以及外部数据，实现经营、管理和决策的智能优化，加快构建以智能制造“母工厂”为核心的系统层面智能制造技术的应用载体。制定智能制造产业发展规划，促进各项资源向优势企业集中，鼓励机器人产业向高端化发展，聚集重点领域，紧扣关键工序智能化、生产过程智能优化控制、供应链及能源管理优化，建设智能工厂、数字化车间，分类实施流程制造试点示范与离散制造试点示范，以应用为抓手，带动制造业智能化升级。
（四）建立智能制造产业发展风险补偿机制
加强智能制造产业领域的资金扶持，以产业政策推动形成多元化的、竞争与合作并存的智能产业创新格局，鼓励以解决智能制造产业现实问题为宗旨，引导组织智能制造产业联盟合作和关键技术攻关，强化面向产业联盟的独立评估与信息公开机制，加快我国智能制造企业的整体技术进步和自主创新模式形成，主动对接国际智能制造技术产业标准，设立智能制造产业融合发展专项资金，加大对智能制造业与互联网融合发展关键环节和重点领域的投入力度，加大财税支持力度，为智能制造产业转型升级等专项资金支持机器人及其关键零部件产业化创造条件，积极探索建立智能制造产业发展风险补偿机制。
工业智能制造篇6
目前，造船业国际先进水平正在从工业3.0向4.0过渡，而我国大部分船企仍处于2.0阶段，造船效率仅是日韩水平的30%。从2010年起，中国造船完工量、新接订单量和手持订单量三大造船指标已连续6年稳居世界前列。但随着要素成本的上升，中国造船业将面临严峻挑战，迫切需要转型升级。
中船重工董事长胡问鸣表示，在与国际一流强手竞争中建设海洋强国，需要紧紧抓住智能制造的新机遇，在新一轮科技革命和产业变革中以创新驱动，加强新一代信息技术与先进制造技术融合，将智造技术的开发应用作为持续快速发展的倍增器。
自制机器人“上岗”焊接造船
由中国船舶重工集团研制的我国首套具有完全自主知识产权的船舶制造多功能室焊接机器人，已在大连船舶重工集团有限公司顺利通过“试用期”，正式“上岗”焊接造船。该机器人的研制成功打破了国外垄断，使我国成为世界上第四个拥有该种先进技术装备的国家。
据介绍，通过配备多种焊接机器人替代人工作业，船厂的车间也越发“智慧”。一线员工只要在信息化电子终端操作机上使用条形码数据采集技术，就可以实时跟踪制造情况、采集数据和信息等。
如今，走进中船重工大连船舶重工集团有限公司的数字化生产车间可以看到，一线员工只要在信息化电子终端操作机上，使用条形码数据采集技术就可以准确获得消耗品使用信息、动态实时跟踪分段制造情况、实时采集现场质量检验数据和生产安全与设备信息等。该项目建成了国内首个船舶分段建造数字化车间，通过配备多种焊接机器人替代分段焊接人工作业，使分段制造接近日韩先进船舶企业水平，分段建造效率提高30%，车间能耗降低10.8%，设备有效利用率提高30%。
智能制造的核心是全链条协同
近年来，中船重工抢抓智能制造新机遇，大力实施智能制造技术在船舶和海洋装备制造业的应用研究，引领船舶行业变革，推动我国向海洋强国迈进。
中国船舶重工集团公司副总经理杜刚表示，船舶行业具有典型的多品种小批量的离散制造特点，要求生产作业系统具有更高的柔性和智能。杜刚说：“就船舶行业而言，我们认为智能制造的核心是全链条协同，即从设计开始，到工艺生成，到物资供应系统，到制造车间，到测试和最终交付。”
围绕全链条协同，中船重工采取“总体规划、分布实施”的策略，通过厂所合作、研用结合的模式，实现了我国船舶智能制造装备国产化和柔性制造新模式；建成了国内先进的高技术船舶分段制造数字化车间，使我国船舶中间产品智能制造成套装备及系统解决方案水平步入了国际先进行列；验收通过了3个国家科技重大专项，打破了国外智能制造技术垄断，有力支撑了造船效率和效益。
除了集团内的转型升级，中船重工还为传统船舶企业提供智能制造整体解决方案，引领我国船舶行业变革。据介绍，中船重工以智能信息系统、智能工业机器人、机器人智能工作站等高端定制化的智能制造产品，面向船舶行业内的船舶制造、船舶动力、船舶配套以及部分非船制造型企业，开展智能生产线、智能车间、智能工厂、智能院所等项目建设，解决传统船舶制造企业对数字化、智能化升级的急迫需求。
下一步，中船重工将实施四项工程，建设一个中心，构建两个体系。四项工程是指船舶重工研发制造一体化协同平台建设工程、智能制造标准体系建设工程、船舶重工试点示范推进工程、船舶行业智能制造创新中心建设工程；一个中心是指大数据中心；两个体系是指制造+服务体系和船舶重工智能制造人才体系。预计到“十三五”末，中船重工将实现生产效率提高20%，成本降低15%，研发周期缩短15%。
建立智能制造标准体系
随着智能制造装备发展深度和广度的日益提升，中船重工初步形成以新型传感器、智能控制系统、工业机器人、自动化成套生产线为代表的智能制造装备体系。但要实现制造环节互联互通，消除“语言障碍”，推进跨行业、跨领域的智能制造标准化建设势在必行。
该集团公司根据业务涵盖船舶与海洋装备设计、建造、试验、保障全过程的特点，将面向船舶复杂系统的集成优化设计、一体化并行协同研制、造船模式转变和产业转型升级的大趋势、全生命周期超大规模的系统工程管理，依托第七一四研究所抓总建设智能制造标准体系。同时整合全集团力量，构建起由总体标准、关键技术标准、协同标准、专业标准组成的标准框架体系，并建立起标准体系的动态完善机制，逐步为智能制造形成强有力的标准支撑。
目前，中船重工制定了集团公司装备制造2025计划，按照计划，到2018年，中船重工将建设7家智能制造试点示范企业，突破共性关键技术；提升数字化设计工具、企业资源管理系统普及率和关键工艺流程数控化率；在智能制造工艺、智能制造装备、智能生产线和数字化车间建设上取得显著成效。到2020年，基本建成研发、设计、制造、测试、仿真、管理一体化协同平台，形成开放共享的网络数据系统；基于业务流的产品数据管理平台、三维设计软件等基础软件或系统达到高度统一，初步形成数字化基础体系；形成可自定义的标准智能工厂。
相关链接
中船重工智能制造产业园正式开工
近日，中船重工智能制造产业园在重庆市永川区正式开工。同时，中船重工与永川区签订了深化合作战略合作协议，共同推动高端动力、智能装备、生产性现代服务业等重点产业发展，进一步促进军工科技和地方经济深度融合。
工业智能制造篇7
[关键词]智能制造；传统制造业；转型升级
一、智能制造是传统制造业转型升级的必然选择
智能制造技术是在现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进技术的基础上，通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术，实现设计过程、制造过程和制造装备智能化，是信息技术和智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成。智能制造是制造业自动化、数字化发展的高级阶段和必然结果，其发展和应用对于改变传统生产模式、降低生产成本、提高生产效率、提升制造业核心竞争力具有非常重要的意义。
智能制造主要包括三方面内容。一是以信息化创新研发设计手段、研制智能产品；二是推进生产装备的数字化、网络化，发展智能装备；三是推进生产过程的自动化、智能化，建设自动工厂。
智能制造是传统制造业转型升级的必由之路。首先，自动化、数字化工厂使直接从事生产的劳动能力大幅下降，劳动力占生产总成本越来越小。其次，数字化制造可以满足个性化需求，实现定制生产，并且交货期大大缩短。最后，传统的自上而下集中式经营方式将被分散的经营方式所取代，传统的金字塔式的管理体制将被扁平管理体制取代，对市场也将会做出更加快速的反应。
智能制造将进一步提高制造系统的柔性化和自动化水平，使生产系统具有更完善的判断与适应能力，显著减少制造过程物耗、能耗，提升传统制造业的水平。
二、提升智能制造水平促进传统制造业转型升级的途径
通过创新驱动、机器换人，以现代化、自动化的装备提高劳动生产率和提升传统产业，实现减员增效、减能增效、减耗增效、减污染排放增效和提高优质产品率、提高全员劳动生产率等“四减两提高”目标。这是辽宁传统制造业以技术红利替代人口红利，应对传统低成本优势削弱所面临的挑战，推动转型升级的关键途径。
（一）面向需求发展智能制造装备产业
“产学研用”紧密结合打造智能制造装备产业联盟。引导建立企业、高校和科研院所共同参与的产学研用联盟，加强智能装备制造企业技术创新能力；加强产业链垂直整合，通过“基地―项目―人才”的长期支持，形成覆盖设计、制造、销售、维护等产业链环节的联盟运行机制。
加快发展智能制造装备技术。加强对知识产权的保护力度，以联盟为基础共建智能制造领域产业研究院、公共重点实验室和工程技术中心，增强技术研发能力，攻克智能制造系统和核心部件的关键共性技术，研发工程化产品，推动核心部件的技术突破和产业化。
着力推进工业机器人产业发展和企业应用。吸引国际国内的机器人产品生产或研发企业来辽宁发展，培育工业机器人大型企业集团，促进企业联合、兼并与合作，培育一批具有国际竞争力的大企业和单项产品“小巨人”，形成一批优秀企业及产品品牌。建设机器人产业公共技术研发服务平台，着力培育工业机器人服务业，做大前端研发和后端营销，打造工业机器人技术研发、产品设计、服务中心、营销平台。
实施智能制造装备标准化与质量控制提升工程。以加强标准化工作为突破口，为智能制造装备提供技术标准支撑，提升重点行业、重点企业和重点产品采标达标水平；加快智能制造装备重点领域标准的制订步伐，加大采用国际标准和国外先进标准的力度；以产业聚集区为载体推进企业间的交流与合作，实现上下游产品标准对接，保证产业链的协调性和一致性；以稳定和提高产品质量为目标，联合相关专业机构共同开展专项技术攻关活动，解决影响供应链质量的瓶颈问题；指导企业提高对采购产品的质量检测能力，确保产业链各环节的产品质量水平，并对重要供应商开展第三方审核；加大对采用新材料、新产品、新技术和新工艺的支持力度，支持企业开展技术改造和技术创新工作。
在沈阳等地建立智能制造装备集聚区。围绕纺织、轻工、机械、电子电器、建材、五金等传统制造业领域转型升级的需要，以沈阳装备制造产业集群为基础，以中国科学院创新研究中心及产业化基地为核心，构建辽宁智能制造装备产业发展集聚区，集聚国内外智能装备及关键零部件研发生产机构，建立适合行业需求的专用智能制造装备产业体系。
（二）政策扶持完善智能制造支撑体系
设立“智能制造”专项资金。对智能制造装备产业化发展给予资金支持，采用无偿资助、贷款贴息、有偿使用、委托投资等多种操作方式，扶持企业实施“机器换人”项目。鼓励金融机构对试点企业“机器换人”项目优先给予贷款，鼓励省内信用担保基金优先给予担保贷款贴息；鼓励金融机构开展多种形式的首台套保险业务。
加强对“智能制造”发展的研究指导。成立智能制造专家咨询小组，邀请国内外专家进行实地调研和现场诊断，重点研究探讨智能制造推进过程中遇到的热点难点问题，研究技术和产业发展趋势，定期出台政策，对部分工种要求强制采用机器代替人工。
建设智能制造公共服务平台。通过完善功能、提升能力，为中小企业提供智能制造设计及检测、产品测试、检测设备研发、工业设计、虚拟仿真、样品分析、快速成型、3C认证、人才培养等服务。积极为企业提供物联网技术支持，推进企业应用条码、物联网技术实现生产过程的实时监测、质量控制和售后过程的产品跟踪、故障诊断、服务优化。
实施智能制造人才培养工程。依托高校、科研院所和企业培训资源，建立智能制造人才培训和实训基地，重点培养高层次研发和应用人员。积极推进行业职业技能鉴定工作和高技能人才选拔工作，加强企业人员职业培训，每年针对示范企业技术骨干开展提高培训，针对企业员工开展普及培训。
加强对智能制造的国际合作与宣传力度。鼓励开展智能制造联合创新、应用示范、人才培训和评估认证等领域的国际交流与合作，支持国内相关组织和企业参与相关领域国际标准的制修订。普及工业转型升级知识，推广先进经验，营造社会氛围，提高全社会对发展智能制造的知晓度、认知度、参与度。
参考文献
工业智能制造篇8
【关键词】智能化；制造；工厂
一、智能化工厂
智能化机械工厂是以“智能化”为核心，以智能化、数字化、网络化为主要特征的生产、经营实体。智能化工厂将逐步分层次实现。智能工业机器人在智能自动化制造工厂中扮演着重要角色。
（1）智能工业机器人在智能化数控设备中，除了各种数控设备和相关数控配套设备以外，智能工业机器人在智能制造单元、智能制造系统和智能制造工厂中具有重要作用。
例如日本发那科开发的智能化工业机器人，安装了三维视觉传感器和力传感器，用于数控设备自动上下料和产品组装方面。视觉传感器能识别三维图像、能识别零件的位置和姿态，能抓取散放零件。发那科的智能工业机器人，在安装了用于生产的视觉传感器之外，还使用了力传感器用于产品组装作业。
最近几年，国内外的工业机器人专家都把注意力和精力投入到“视觉伺服”智能工业机器人的研究方面，成为国内外最热门的研究课题。工业机器人的“视觉伺服”研究，包括从视觉信号处理到机器人控制的全过程。包括机器人运动学、控制理论；包括实时图像的识别与处理，以及三维信息的获取、处理和重构技术；包括实时计算技术等领域的融合；包括机器人本体标定和摄像机标定技术等。
“视觉伺服”智能工业机器人，技术难点较多，较复杂，但是目前在数控技术领域已有较成熟的高速度、高灵敏度、高精度伺服控制技术和机器人方面的视觉传感技术作为基础和借鉴，相信是能够攻克“视觉伺服”工业机器人技术的。
（2）智能化自动化工厂在各种智能化自动化数控设备的基础上，智能化工厂将由工厂局部智能自动化、逐步分层次地发展到全工厂智能自动化和社会化智能制造。
第一层次：单机或单元智能自动化。单机或单元智能自动化，可以实现长时间无人值守。国内外都有用于生产的实例。比如日本发那科在20世纪80年代第一代智能数控加工中心上，加几个用于人工上下料托盘，可以实现24h连续运转。20世纪90年代的第二代智能加工系统，以4～6台加工中心和装有带加工夹具的立体托盘架，能摆放待加工的大量毛坯件，可实现60h连续运转。
20世纪末和21世纪初的第三代智能加工系统，称作“智能机器人化加工单元”，该单元就是用智能化机器人为智能加工数控设备的夹具自动装卸工件。与第二代加工系统相比，由机器人代替了人工上下工件，解放了工人的繁重劳力，减少了夹具，减少了设备投资，缩短了生产准备时间，加工质量更加稳定，降低了生产成本。
第二个层次：生产制造系统智能自动化。
在第三代“智能机器人化单元”的基础上，实现计算机网络控制生产车间全自动化系统。包括毛坯仓储管理，再制品仓储管理，成品零件仓储管理及其搬运、装卸、装配作业和质量检验等。
第三个层次：智能化数字化网络制造系统。在第二层次生产制造系统智能自动化的基础上，配置网络综合管理系统，来实现全工厂的智能化数字化网络制造。智能化工厂的实现主要是靠信息通信技术（iCt）和智能网络的可靠运行加以保证。具有实时资料搜集与传输功能、高效能计算机与分析预测功能、远程监控与诊断功能及模拟功能等。
智能化工厂最核心的部分是生产过程和全面经营运行的智能自动化，包括设计智能化，生产排序自动化，生产线自动化，测试检验自动化，仓储自动化，电力管理智能自动化等等，进一步发展到自动化无人化工厂（绝大多数设备可以无人值守）。除生产过程智能自动化外，还包括人力资源优化调度，物资资源（设备，工具，材料等）智能优化调配，并具有强化专案时程能力，时间弹性应用支配能力，完善调整生产周期，优化生产经营方案，达到提高生产效率和降低成本的目标。
目前，这种工业网络智能工厂基本形态在技术先进国家有实力的技术先进企业已率先实现。但是用于工业智能网络不同于一般iCt通信网络，有不少难点需要克服。工业智能化网络必须具有防水、防尘、防磁、防爆以及抗高低温和抗腐蚀的能力。在可靠性、耐用性方面都比一般通信网络要求高得多。
例如：tata汽车有限公司在印度Gujarat投资4亿1700万美元建造一座先进的具有智能化特征的工厂，每一个生产环节都采用“智能化”制造技术，对于来自经销商的订单，可以及时对客户的偏好加以调整，满足个性化需求。采用“智能化”制造技术，可以追踪每种零件的来源，可以快速确认及解决任何可能产生的质量缺陷和安全问题。此外，智能网络还可以与智能电网相连，以便在能源最为充沛或最便宜时段大量投入设备运行以降低成本。
智能化制造工厂，应该具有掌握整体市场的需求与变化能力，适时调整生产经营的弹性灵活运行，协调生产线，推出最适合市场需求的产品。发展智能化制造工厂，绝对势在必行。这取决于三大关键要素：人性化操作接口，高功能高速度计算机运算平台连接及跨网络的云端运算与信息集成分析与统计。
第四个层次：智能化社会化生产。智能化网络化社会化制造，将由企业内部局域网经因特网向企业外部传输。这就是所谓的internet/intranet。网络可使企业与企业之间进行跨地区协同设计、协同制造、信息共享、远程监控、远程诊断和服务等。网络能为制造提供完整的生产数据信息，可以通过网络将加工程序传给远方的设备进行加工，也可远程诊断并发出指令调整。网络使各地分散的数控机床联系在一起，互相协调，统一优化调整，使产品加工不局限于一个工厂内而实现社会化生产。智能化社会化制造能够借助internet网实现跨行业、跨国际智能化制造，进入internet/intranet时代。云计算借助internet网整合了计算机资源，为智能化制造开了先河。智能化网络化社会化制造将引领社会和全球资源的整合与优化运用，同时将有效地提高人类的生活质量，逐步地减少人类的体力劳动而扩大脑力劳动的比重，进入知识社会，智能社会。
二、结束语
工业智能制造篇9
工信部副部长辛国斌出席了本次会议，他在致辞时表示，智能制造正日益成为制造业发展的重大趋势，中国已明确将智能制造作为“中国制造2025”主攻方向，推动制造强国建设。
江苏为什么会成为这次大会的举办地？辛国斌表示，江苏作为制造业大省，科技人才雄厚，创新能力较强，产业技术水平较高，具有推进智能制造和智慧服务业创新的潜在基础和后发优势。因而希望借助江苏在智能制造发展方面的先行优势，组织一次专注于智能制造领域的国际合作盛会，搭建一个技术研发和产业对接的高端平台。
江苏省委书记李强、省长石高峰出席了本次大会。此外，本次大会论坛嘉宾来自8个主要智能制造强国，国内外重要知名人士229人，其中包括院士27人（含外籍院士8人），世界500强企业高层领导32人，德国弗劳恩霍夫协会生产设备与结构技术研究所、德国电工委员会等中外智能制造专业协会的负责人，德国西门子、美国通用电气、戴尔、瑞士aBB集团等大型跨国企业的领导人也发表了演讲或开展对话。而一次性邀请如此之多的国际高层次嘉宾，在国际智能制造领域也属罕见。
据了解，本次大会期间，有多起重磅事件发生。其一，是工信部在会上了《智能制造“十三五”发展规划》，为未来五年中国智能制造明确发展思路和目标、指明推进的重点和路径。其二，是中国智能制造系统解决方案供应商联盟启动，联盟以需求为牵引、产业链为纽带，旨在培育壮大智能制造系统解决方案供应商，搭建智能制造系统集成技术研发、行业应用和市场推广的一体化公共服务平台，带动智能制造装备安全可控发展，推动制造业转型升级。其三，是中德智能制造研究院首个项目落地，南瑞集团与弗劳恩霍夫协会、中德智能制造研究院签订战略合作框架协议，将在智能制造服务体系建设和产业发展等方面展开合作，开启智能制造领域合作新篇章。
智能制造作为中国制造业升级的必由之路，将成为决定未来制造业革命的核心焦点。
智能制造企业扎堆，展示创新特点
作为中国制造2025计划的承接者，近两年来，中国智能制造试点企业已经从2015年的40家增加为今年的63家，这些企业一部分已经处于工业3.0的阶段，正在向工业4.0过渡。
在首届世界智能制造大会5号展馆内，我们可以看到中国电子熊猫集团、大连机床、康尼机电、徐工集团、中兴通讯、埃斯顿自动化及航天晨光等企业。总体来看，这几家企业也代表了智能制造试点示范的最近情况，而且大部分已经形成了自己的特色。
从会场可知，目前很多试点企业还是处于自动化和数字化打基础和补课阶段，尤其是对于数字化的基础地位的共识明显增强，对于数字化领域的工作加强，有助于实现工厂互联互通、垂直集成、可视化管理及产品追溯，也有助于探索工业物联网平台（有些公司也称工业物联网云平台）和制造产品服务化模式的转型（徐工、康尼等是典型代表）。
试点工厂基本上以新投产运营的工厂为主，而不是在原有工厂上改建或改造。一方面是业务和流程的复杂性，“牵一发而动全身”的局部改造也会对工厂运营和订单交付带来巨大压力。而在全新工厂不会有太多局限，从布局到自动化、信息化，可以相对快速“一步到位”，没有包袱。因为新工厂投资涉及到费用巨大的投入，少则数千万数亿元，多则数十亿元，对于企业现金流和资金成本是很大的压力。
如何让制造变得更“聪明”？
展会上，嘉宾和参展企业主要来自国际知名研究机构和世界500强以及智能制造领域的领先企业，重点聚焦世界智能制造发展方向，解析智能制造发展趋势，针对制造业各实际应用领域进行研讨。
工信部装备工业司司长李东表示，中国举办世界智能制造大会的原因是，全世界都在推动制造业向智能化转型，一段时间来多个国家就此纷纷了各自的行动计划，智能制造将成为决定未来制造业革命的核心焦点。而中国正面临着转型升级、经济下行压力较大，制造大而不强，急需在智能制造上做更多突破，使成本下降、效率提高、周期缩短、提高资源能源利用率，进而形成新的动能。
此外，国家战略主题演讲环节由中国工程院院士、清华大学副校长尤政主持，德国工程院院长孔翰宁发表视频演讲，德国工程院科技发展部主任Dr.Johannes代表孔翰宁院长及德国工程院对本次智能制造大会表示衷心祝贺。
中国机械工业联合会专家委员会名誉主任朱森第在《中国智能制造的思考》主题演讲中指出，中国制造业的整体生产力水平还处于工业2.0走向工业3.0的阶段。在这样的现状下，强化工业制造基础、分阶段推进智能制造显得非常重要，切忌一窝蜂式的发展“智能制造”，最后导致重复建设、资源浪费和恶性竞争，要在工业基础的核心技术上寻求突破。当前制造业转型的着力点是实现数字化车间、智能化工厂，发展智能制造装置等。
工业智能制造篇10
实际上，一些家电企业的这种说法太过浅薄：智能制造不等于机器人，智能制造的核心更加不是机器人，而是源自于企业由内到外的一场智能化革命。这其中涉及上游的产品研发、下游的分销。
重新定义智能制造
智能制造其实是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它在生产制造过程中能够代替人进行各种智能活动。比如，分析、推理、判断、构思和决策等。在产品的生产制造环节，通过机器与人的合作，去延伸和取代部分生产过程中的脑力劳动。它更新了自动化的概念，扩展到智能化、柔性化和高度集成化。
简单来说，智能制造和机器人之间的关系就是机器人属于智能制造的范围，是实现智能制造的重要智能设备。但智能制造却不只包括机器人。智能制造是指从产品设计、生产、加工、销售等全部周期的数字化和智能化的体现。
智能制造核心是什么？
显然，智能制造的核心并不是机器人。其本质是把制造过程中的黑盒子打开，把看不见的东西透明化，真正实现生产设备互联互通，从消费需求到产品创新的数字化、智能化。
比如，海尔就主动向外界开放其互联网工厂，并打造为“透明工厂”，让消费者可以随时了解、观察海尔每一台家电的生产制造过程。消费者可以随时了解其家电产品的生产、制造以及发货周期。
对所有家电企业来说，智能制造应该理解为一种智能化、信息化、技术化三化深度融合的过程。要实现智能制造，就要打破以往的传统观念，用创新思维进行管理，改变传统的商业模式和生产模式。为了机器换人，为了自动化而自动化，甚至可能会把好企业给拖垮。
智能制造核心不是机器人
其实不管是智能制造、第三次工业革命还是“德国工业4.0”，都包含制造装备，而机器人就是非常灵活的制造装备。这一点是没有什么争议的，发展机器人既是顺应历史潮流，也是把握未来发展趋势。
机器人的发展，应该可以分为制造和应用两个方面。从应用层面讲，国家工业机器人自2000年以来一直呈快速上升的态势。在全部应用的机器人中，国产只占10%左右。这一方面说明，中国经济形势发展到了一个新的阶段：工人工资上涨，劳动力短缺，机器人的大范围应用是必然；另一方面也说明中国正在从制造业大国向制造业强国转型，对包括机器人在内的自动化高端设备需求的迫切性很高。当然，要成为机器人强国就不能大量依靠进口，而是自己有能力来制造。
目前，中国工业机器人数量每年还在以超过10%的速度增长，国内正在建设的机器人产业园已经达到36个，还有一些公司也在做。在发展过程中，大浪淘沙是不可避免的，会冒出来一些在中国机器人发展历史上有重要地位的公司，也必定有一些会销声匿迹。
中国和欧美等制造业的情况不太一样。德国工业4.0实际上对应的是智能制造时代，而在这之前人家已经走过了1.0、2.0、3.0。我们国家可能现在刚刚处于2.0的时代，制造业基础还欠缺比较多，但我们在互联网方面的创新还是非常令人振奋的，比如说阿里巴巴、小米。
正是利用了互联网的思维和技术，中国的小米手机能够在智能手机中异军突起，这在以往是很难想象的。实际上，我们的信息技术发展和国外的距离已经没有那么远，有理由从这里突破“走中国自己的智能制造道路”。智能制造主要是信息技术发展促进的结果，包括网络、传感器、iC芯片、物联网等。这样的进步使得获取、传递和处理信息的能力和以往完全不一样，使得以往不可及的地方变为可及，这样制造才能智能起来。
现在也有些人把“德国工业4.0”简化为“工业4.0”，甚至有人把“工业”也丢掉了直接叫“4.0”，好像要把其变成为中国践行的信条。中德政府也在推动相关方面的合作开发，但是到底怎么合作，还需要仔细考虑。不同的制造行业智能的含义也有所不同，到底是自己主导开发，还是依照德国的技术标准，可能具体问题需要具体分析。
诚然，在“中国制造2025”战略推动下，因为一些利好政策与政治因素，中国的制造企业都在积极推动生产线向智能制造方向转型升级。但在热潮之下，更应该冷静分析：智能制造一定要先医后药、量力而行。因为缺少投资回报率的成本投入，哪怕是30%，也可能把一个好企业给拖垮。
所谓先医后药，就是先对企业进行诊断，再拟出最适合企业的路径方法。任何步骤都绕不过先做好产品，进行创意产品设计，使其产品易于面向机器人装配、低成本又高质量；再打造卓越的流程，拥有最少的浪费和最好的质量。在成功完善了以上两步之后，再评估企业在通往工业4.0的道路上所到达的层次，进行业务需求排序，搭建智能制造的框架，构建良好的布局等。说到底，引进机器人，推动智能化进程，更像是一个结果，而非神奇的济世良方，适合于所有的企业。
所谓量力而行，指的就是企业主必须认清企业所处位置、拥有的实力，清楚认知每一个位置的前进目标，在纷繁复杂的现状里找到最适合企业所走的路径，切忌盲目跟风。不贴合实际地去购置大量机器人的后果，只能是造成资金的浪费以及机器人的闲置，这样的例子比比皆是。
“人”的作用正在凸显
无论是不是局限于机器人生产，智能制造毕竟提升了效率、降低了成本，是大势所趋。那么人究竟应该在智能制造中处于什么样的地位？以机器人为代表的“硬件”与人所代表“软件”，在智能制造中又该以谁为主？