中國(guó)正在面臨一場(chǎng)智能制造的變革。德國(guó)工業(yè)4.0、美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這些國(guó)外的思維在沖擊并嵌入中國(guó)制造業(yè)的改革，智能制造、互聯(lián)工廠、互聯(lián)網(wǎng)+制造、智慧云制造等中國(guó)自己提出的概念也在影響中國(guó)的制造業(yè)。在國(guó)內(nèi)，企業(yè)對(duì)于智能制造的實(shí)施有自己的探索。

 

　　那么，新的技術(shù)正在如何應(yīng)用于中國(guó)工業(yè)企業(yè)?國(guó)外理念是否能夠融入國(guó)內(nèi)工業(yè)企業(yè)?

 

　　云制造應(yīng)用于航天科工

 

　　智慧云制造是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代智慧制造的一種模式和手段，體現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品加服務(wù)為主導(dǎo)的制造全生命周期的按需生產(chǎn)與服務(wù)，也是中國(guó)工程院院士李伯虎及其團(tuán)隊(duì)潛心多年研究提出的可實(shí)施的智能制造系統(tǒng)之一。

 

　　云制造的功能體現(xiàn)有四種模式，第一種模式基于云制造的資源共享和批作業(yè)交互手段，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和集中設(shè)計(jì)。第二個(gè)基于云制造的協(xié)同設(shè)計(jì)仿真手段，第三種是跨階段的云制造設(shè)計(jì)生產(chǎn)一體化，第四種是云的排產(chǎn)。

 

　　中國(guó)航天科工集團(tuán)正在全面推廣云制造體系。作為關(guān)系國(guó)家安全的核心工業(yè)系統(tǒng)，航天科工的自動(dòng)化、信息化解決方案需要首選具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的方案。李伯虎透露，自己的團(tuán)隊(duì)研發(fā)的云制造系統(tǒng)，正應(yīng)用于航天的飛行器系統(tǒng)。

 

　　現(xiàn)在的飛行器制造和運(yùn)營(yíng)監(jiān)控是通過(guò)大量的仿真實(shí)驗(yàn)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。飛行器的虛擬樣機(jī)有各種各樣的信息系統(tǒng)支撐，基礎(chǔ)的計(jì)算資源平臺(tái)及其上面的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等軟件應(yīng)用，李伯虎團(tuán)隊(duì)都對(duì)其進(jìn)行了云化的改造，而這種云化，主要是將軟硬件資源虛擬化。雖然稱(chēng)不上完整深度的云計(jì)算應(yīng)用，但是通過(guò)計(jì)算資源的虛擬化，仍能解決彈性、靈活、統(tǒng)一平臺(tái)統(tǒng)一研發(fā)設(shè)計(jì)制造物流的難題。

 

　　再一個(gè)應(yīng)用是建成地方城市的云制造交易中心、服務(wù)中心和運(yùn)營(yíng)中心。李伯虎介紹，這個(gè)系統(tǒng)有在線的軟硬制造資源、在線的服務(wù)平臺(tái)，接入平臺(tái)的企業(yè)可以協(xié)同研發(fā)、協(xié)同采購(gòu)、協(xié)同營(yíng)銷(xiāo)、協(xié)同售后服務(wù)等等。比如汽車(chē)零部件企業(yè)，基于這個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，可以用到虛擬樣機(jī)、3D打印，改善復(fù)雜產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性，而且上下游企業(yè)如果同時(shí)使用這個(gè)平臺(tái)，那么也能加速產(chǎn)品研發(fā)、制造、物流的進(jìn)程。

 

　　李伯虎還透露，目前云制造系統(tǒng)的企業(yè)用戶已經(jīng)超過(guò)兩萬(wàn)個(gè)。

 

　　機(jī)器人在機(jī)械制造業(yè)進(jìn)展快

 

　　徐工集團(tuán)智能制造的推進(jìn)則體現(xiàn)了綜合吸收工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的思路，根據(jù)企業(yè)自身情況做局部智能改造與提升。

 

　　徐州徐工信息技術(shù)服務(wù)股份有限公司總經(jīng)理張啟亮透露，徐工正在改造生產(chǎn)基地，第一是焊接線上將工人全部替換為焊接機(jī)器人，第二是實(shí)現(xiàn)機(jī)床的聯(lián)網(wǎng)，將原來(lái)由工人操作的輸入工藝參數(shù)、調(diào)配生產(chǎn)的環(huán)節(jié)省掉，直接由機(jī)床聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)參數(shù)調(diào)整、排產(chǎn)和質(zhì)量檢測(cè)全自動(dòng)化，第三是通過(guò)MES與供應(yīng)鏈系統(tǒng)的結(jié)合，提升配送能力，第四是在產(chǎn)品物流環(huán)節(jié)打造全球性的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。

 

　　“原來(lái)我們的所有大型鋼結(jié)構(gòu)件用叉車(chē)運(yùn)輸，運(yùn)輸過(guò)程中有可能工人不小心把原來(lái)的油漆碰掉了，會(huì)讓構(gòu)件不美觀，質(zhì)量達(dá)不到要求，但是現(xiàn)在是通過(guò)接放鏈的方式，構(gòu)建自動(dòng)到達(dá)生產(chǎn)工位，人工運(yùn)輸?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)減少了很多。此外，還有焊接機(jī)器人、噴涂機(jī)器人等等。大量機(jī)器人的運(yùn)用提高了整個(gè)生產(chǎn)效率。”張啟亮說(shuō)。

 

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化航空運(yùn)輸

 

　　中國(guó)東方航空公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)東航)的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、燃油管理、飛機(jī)航線管理等，用到了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的整體解決方案。

 

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)是通過(guò)各種傳感器、通信網(wǎng)絡(luò)、軟件信息系統(tǒng)傳遞機(jī)器的實(shí)施運(yùn)行狀態(tài)，再用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析出機(jī)器的情況，幫助機(jī)器設(shè)備更好地運(yùn)行，也能節(jié)省成本。

 

　　美國(guó)通用(GE)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的倡導(dǎo)者，也是實(shí)施者。其大中華區(qū)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)總經(jīng)理?xiàng)顫嘎?，航空業(yè)是GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的第一行業(yè)，其中的原因是航空業(yè)是真正靠大數(shù)據(jù)分析驅(qū)動(dòng)資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)優(yōu)化的。

 

　　東航旗下有400多臺(tái)在役的CFM56發(fā)動(dòng)機(jī)，一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)有超過(guò)上萬(wàn)個(gè)零部件，對(duì)零部件的監(jiān)測(cè)首先是關(guān)系人的生命安全，其次是運(yùn)營(yíng)成本，比如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)組件渦輪葉片，其維修成本就很高昂。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的解決方案是，找到對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片的損傷因素，例如空氣污染特定顆粒物、發(fā)動(dòng)機(jī)排器、飛行技巧、重著陸，建立大數(shù)據(jù)分析模型，預(yù)測(cè)渦輪葉片什么時(shí)候以什么樣的速度遭受損壞，什么時(shí)候進(jìn)行更換。“預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率高達(dá)90%。”楊濤說(shuō)。

 

　　不僅僅是航空業(yè)，楊濤指出，在油氣、電力、制造領(lǐng)域，也能找到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的案例。

 

　　智能制造一天做不到

 

　　從云制造、工業(yè)機(jī)器人到工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，這些看似不同的智能制造技術(shù)和方案，在中國(guó)企業(yè)中已經(jīng)有了一些落地。但是今后它們是否會(huì)快速落地，被中國(guó)制造企業(yè)采納，其實(shí)還是未知數(shù)。

 

　　現(xiàn)在，不少中國(guó)制造企業(yè)對(duì)工業(yè)4.0很迷茫，覺(jué)得很遙遠(yuǎn)。對(duì)此，業(yè)內(nèi)專(zhuān)家普遍認(rèn)為中國(guó)制造業(yè)大而不強(qiáng)，大部分處在德國(guó)2.0的水平，而德國(guó)工業(yè)現(xiàn)在基本在3.0階段，正向4.0階段發(fā)展，所以工業(yè)4.0并不符合中國(guó)智能制造的實(shí)際，也并不適合大范圍推廣。但是它是一個(gè)方向，是指導(dǎo)中國(guó)工業(yè)未來(lái)智能化的一個(gè)思路和方法。

 

　　元工國(guó)際科技股份有限公司總經(jīng)理兼技術(shù)總監(jiān)丁德宇認(rèn)為，智能制造不是一天能做到的，所以要整體規(guī)劃，分步做，向工業(yè)4.0方向一步一步走。任何智能化改進(jìn)都需要花錢(qián)，就要考慮投入產(chǎn)出，所以不要為了智能化而智能化。

 

　　提起智能化，首先要自動(dòng)化，其次是信息化，或者兩者同時(shí)進(jìn)行。無(wú)論是哪種，都是中國(guó)企業(yè)目前需要補(bǔ)的課。青島中集冷藏箱制造有限公司信息中心主任耿峰表示，不管是德國(guó)工業(yè)4.0，還是美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，帶來(lái)的是大規(guī)模的工業(yè)投資，一條生產(chǎn)線需要花費(fèi)上億、上十億資金，引進(jìn)很多傳感設(shè)備、工業(yè)控制設(shè)備，把散的工藝流程串起來(lái)，成本很高。