装备工业实现 智能制造需“三化”齐头并进

　　装备工业是制造业的基础，为各行各业提供先进实用可靠的成套装备，使这些行业能优质、高效、经济地生产各类产品，满足人民对物质与文化不断提高的需求。在国家提倡两化深度融合的今天，制造业正在向数字化、网络化、智能化方向发展，因而首先要求装备工业超前发展数字化、网络化及智能化（以下简称“三化”），为我国从制造大国迈向制造强国打下物质基础。

　　装备的“三化”和制造过程的“三化”应齐头并进

　　似乎一说智能制造就是指制造过程的“三化”，实际上应该是两个领域的“三化”，首先是装备的“三化”；其二为制造过程的“三化”，两者有联系又有很大区别。因为智能制造，即产品制造过程的“三化”，是建立在提供的装备“三化”基础上，即“智能体”，否则无法实现智能制造。装备“三化”水平，很大程度上决定各行各业“三化”水平及实现的难易程度。但单机构成不了生产力，只有成套才能真正发挥生产力的作用，因而装备单机实行“三化”过程中，要有通信接口，与其上下游设备可以互联互通、信息交换。有些成套设备来源于不同企业，如何“三化”更加重要。

　　“中国制造2025”中的十大高端装备都要求定位在“三化”水平上，同时也要使其生产、制造过程实现“三化”管理。

　　实现智能制造不可能一蹴而就

　　工业3.0是信息化、高度自动化、少人化；工业4.0应该是高度信息化（即数字化、网络化）+智能化，构成CPS系统。“三化”因而不是并列的，是前后有发展顺序的关系，因而工业4.0是高度信息化向智能化过渡，要用很长时间才能完成。数字化是将物体特征或工艺过程转化为数字描述或数学模型。网络可以看作为信息高速公路，没有信息的网络，类似没有汽车的高速公路一样。没有它，信息就无法高速传递，互联互通。信息化即是数字化和网络化的融合，包括信息获取、信息传递、信息处理、信息再生和信息利用。所谓物联网，就是物（含人）用数字描述，通过互联网进行物与物、物与人、人与物、人与人四维互联互通，因为物与人都是物理体，即实体。

　　如何判别信息化（数字化、网络化）与智能化，最容易的办法是：前者是管理的开环系统，后者是管理的闭环系统。智能化是在信息化基础上，实现系统的自组织、自记忆、自诊断、自决策、自适应，使系统在更佳或最优情况下运行。因而需要建立大量的数据库，建立各类数学模型或专家系统，而且信息必须是实时采集、加工、通信和处理。

　　因此，智能化的发展是一个漫长、不断改进与完善，进而发展的过程，不是一蹴而就的，不是通过执行一个专项就变为智能制造了。这仅仅是开始而已。推动企业“入门”，即称谓“师傅领进门，修行在个人”。目前在科技上还有很多没有解决的问题，要摸着石头过河，实践-总结-再实践多次循环，不断推进。

　　应正确对待实体制造和虚拟制造的关系

　　虚拟设计、虚拟制造是一种手段，是为实体设计、实体制造服务的。通俗地讲，实体设计、实体制造是“皮”，虚拟设计、虚拟制造是“毛”，“皮之不存，毛将焉附？”信息技术发展到现在，有可能用计算机推演千百种方案进行比较，取得最佳方案后，再变为实体设计与实体制造，开发出新产品，再验证修正完善，这样可大大缩短研发周期，节约研发资金。新产品定型后，再用计算机推演得出最佳的制造过程，从而安排实体制造的工艺及生产过程。尽管这样，也有一个不断的完善过程，因为研发与制造过程受多种内外因素的干扰，在这里有经验的设计师、工程师、制造工艺师仍然要做决策、干预的工作，才能做出好产品，才能保质量、降成本、缩短生产周期。

　　计算机发展到今天，CPU集成电路线宽可达18～24nm，实验室可达8nm，运算速度可达亿次以上，北京市计算中心运算速度已达每秒500万亿次，我国超级计算机运行速度超过每秒9.3亿亿次。因此，需要海量的数据，这些数据必须来源于实践或实体。目前大家谈论的大数据、云平台，就是将海量数据经过分析，提取有用的信息，为实体制造与实体设计服务的。

　　软件、传感器与系统集成是目前急需解决的问题

　　信息化与智能化的发展既要靠硬件，更要靠软件。国内工业软件研发与应用的短板也应得到彻底改变，没有自主可控的工业软件研发和应用体系，我国智能制造的发展不可能持续。大型企业或集成商要有自己的软件开发人员，通用性软件如CAD、CAPP、CAM、CAE、ERP等可以买得到，但结合现场工艺与生产需要的应用软件要自己开发。其人员不仅要懂得信息化、智能化技术，还要懂得工作对象的产品与工艺，否则“皮”“毛”不能结合，两化不能真正融合。我看到信息化管理成功的企业，应用软件都是自行开发的。如银川市共享铸造公司有30多位软件人员，特别是开发MES系统，因为铸造是有其特殊需要，既有离散形式的，又有流程形式的。银川马扎克小巨人数控机床制造企业，其MES系统也是自行开发的CPC系统。制造低压电器的常熟开关有限公司很多应用软件也是自行开发的，已经接近定制化，一台产品也可以接订单，并按订单进行生产。自行开发的软件，尤其是应用软件，经济适用，又便于保密。

　　传感器之重要性就不言而喻了，但是到现在为止还没有被政府及业界人士重视，使传感器大大受制于人，特别受制于发达国家，往往引起很多政治与商业麻烦。虚拟制造与实体制造，或信息与物理系统的桥梁就是传感器，没有传感器就没有智能制造，没有装备的数字化、网络化、智能化，就没有物联网，也就发挥不了互联网的作用，不知这种思考是否正确？

　　在推进信息化管理过程中，集成商很重要，一头连着企业，企业的需求是千变万化的，一头连着自己开发或上游企业的软硬件供应商。国外厂商如Schneider、ABB、SAP、Bosch、GE、Beckhoff 等都与中国的大企业、大集团或智能制造工业园签订了合作协议，把它们成功的软硬件、系统集成的经验与中国企业的需求结合起来，对他们来说中国是一个庞大的市场，出售他们的软硬件及系统，并可了解中国企业的运营数据。但这里如何解决信息安全问题，不知我国对接的企业注意到这个问题没有？政府有关部门如何指导与干预，这涉及中国国民经济的安全问题。中国也需要一大批推动智能制造的集成商，一些大企业如徐州工程机械股份有限公司成立了一个信息化公司，100多人，不仅对内，也可对外承接企业信息化管理的系统解决方案与实施。

　　总之我们还处在信息化阶段，还没进入智能化时代，有些宣传言过其实可能起误导作用。

　　关于智能制造的深层次工作

　　德国工业4.0提出了八个优先行动计划，特别强调了标准、安全、培训、监管、资源、效率等内容。我国也应结合自身实际，在推进智能制造过程中对相关内容做出系统考虑。比如人才方面不仅要充分重视高端科技人才、管理人才，更要发挥身怀绝技、具有长期制造经验积累的能工巧匠的作用和发扬“工匠精神”。特别是实现网络化制造的过程中，如何更好地在法律法规环境下保护商业机密和知识产权、加强产品质量监督、以及针对不同的制造模式、产业新形态和价值链的变化，财政税收制度的改革支撑，完善监管体系和配套的法律法规文件的任务更加重要。

　　智能制造是一个长期系统的过程，不可能一蹴而成。特别是，机械工业面临巨大的下行压力，经济效益连续下降，产品质量尚未解决，要把“能用不太可靠”变为“好用很可靠”任务十分艰巨。因此，在新产品转型升级步履艰难的情况下，要因地制宜，因企制宜，因产品与生产方式制宜。统一规划，分步实施，先易后难，先考虑企业效益（指质量、成本、交货期），要用投入产出经济理论来审视，不要为智能制造而智能制造。现阶段还在于科学化、信息化管理，不求其名，但求其效果，不要为了争取立项、争取政府支持，而写得很好，做得还可以，但效果较差，更不可能持久，其关键是人，是各级领导及专业人员。