智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展初探

智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展初探摘要：目前，我國是智能化快速發(fā)展的新時期，智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)質(zhì)均為數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能化，二者融合發(fā)展可為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域的新興裂變和升級演進(jìn)，芯片、基礎(chǔ)軟件、算法與機(jī)理模型等基礎(chǔ)能力拓展提供關(guān)鍵的驅(qū)動力。本文分析了智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的宏觀需求，梳理了智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，闡述了二者融合發(fā)展的機(jī)遇，進(jìn)一步凝練我國智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系存在的問題。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展策略方面，建議大力發(fā)展新興領(lǐng)域、布局關(guān)鍵支撐環(huán)節(jié)、逐步追趕傳統(tǒng)部分；在重點(diǎn)發(fā)展方向方面，建議突破核心必爭領(lǐng)域，搶抓新興機(jī)遇領(lǐng)域，追平替代可控領(lǐng)域。構(gòu)筑各類主體充分參與協(xié)同的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，強(qiáng)化人才造血功能，加快技術(shù)突破向商業(yè)成功轉(zhuǎn)變，支撐我國智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速健康發(fā)展，并為我國工業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供基礎(chǔ)保障。關(guān)鍵詞：智能制造；工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)；產(chǎn)業(yè)鏈；智能裝備引言在百年之有未有大變局下，中國的制造業(yè)可以說處在一個發(fā)展的關(guān)鍵時期。這個關(guān)鍵時期，非常重要和緊迫的課題，就是如何實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型?如何實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展?2015年我們似乎找到實(shí)現(xiàn)這樣一種轉(zhuǎn)變的主攻方向——智能制造。智能制造這么多年實(shí)施以后，取得了一定的成效。但是我始終強(qiáng)調(diào)，“智能制造”是我們的發(fā)展目標(biāo)和方向，達(dá)到這個目標(biāo)和方向有一個過程，這個過程就是制造的智能化。1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能制造概念分析（1）現(xiàn)代工業(yè)智能發(fā)展與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)自動化技術(shù)的推動緊密關(guān)聯(lián)。應(yīng)用智能制造基礎(chǔ)設(shè)施，使得工業(yè)智能化形成了綜合互聯(lián)、數(shù)據(jù)驅(qū)動、智能互聯(lián)網(wǎng)、智能制造、閉環(huán)運(yùn)行等先進(jìn)化模式。例如機(jī)械設(shè)備的閉環(huán)制造，基于機(jī)器運(yùn)行數(shù)據(jù)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)邊緣計(jì)算和實(shí)時感知。在經(jīng)過不斷地調(diào)整和設(shè)備的優(yōu)化之后，運(yùn)用柔性生產(chǎn)和智能系統(tǒng)構(gòu)建，在生產(chǎn)運(yùn)行上獲得了多種場景的智能生產(chǎn)模式。（2）優(yōu)化閉環(huán)核心是進(jìn)行信息技術(shù)數(shù)據(jù)、制造執(zhí)行數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)等處理。在生產(chǎn)運(yùn)行管理、動態(tài)優(yōu)化和調(diào)整方面，基于企業(yè)協(xié)作的控制內(nèi)容包括進(jìn)行供應(yīng)鏈的綜合集成和數(shù)據(jù)分析，優(yōu)化服務(wù)，實(shí)現(xiàn)用戶交互。應(yīng)對用戶個性化定制和產(chǎn)品服務(wù)需求，將資源加以重新創(chuàng)新，采用創(chuàng)新型的商業(yè)活動，形成新的網(wǎng)絡(luò)合作模式，使得個性化定制和服務(wù)得到擴(kuò)展。（3）目前，我國制造業(yè)在應(yīng)對科技與產(chǎn)業(yè)變革中，對于新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢不斷推進(jìn)，使得我國制造業(yè)向著國際強(qiáng)國的方向發(fā)展。在這一進(jìn)程中，工業(yè)的發(fā)展得到了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施以及基礎(chǔ)技術(shù)等的支持，制造業(yè)的整體效率得到很大提升，正在實(shí)現(xiàn)向數(shù)字化發(fā)展的轉(zhuǎn)型，帶動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及智能制造技術(shù)，廣泛體現(xiàn)為制造業(yè)自動化技術(shù)和信息技術(shù)的集成。目前，企業(yè)投入更多的研發(fā)經(jīng)費(fèi)運(yùn)用在自動化技術(shù)領(lǐng)域，向著數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為未來發(fā)展趨勢，可以預(yù)見中國制造向著智能化發(fā)展已經(jīng)成為核心技術(shù)推動力，席卷全球的新的工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)正在形成。2智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展初探2.1高端智能裝備制造裝備的高端市場拓展與基礎(chǔ)技術(shù)研究仍需深耕，智能化是終極演進(jìn)方向。制造裝備智能化是先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)、智能技術(shù)的集成和融合，主要判斷標(biāo)準(zhǔn)在于能否實(shí)現(xiàn)感知、分析、推理、決策、控制等功能。智能制造裝備是智能制造的重要構(gòu)成，包括工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床和增材制造設(shè)備等硬件工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，智能控制軟件系統(tǒng)和以傳感器為代表的檢測設(shè)施。當(dāng)前，我國智能裝備產(chǎn)業(yè)在低端市場具備一定的基礎(chǔ)，但高端市場占比較低，基礎(chǔ)工藝與算法成為關(guān)鍵技術(shù)方面的重要短板；還存在著創(chuàng)新能力薄弱、市場規(guī)模小、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)不牢等問題。例如，國產(chǎn)化產(chǎn)品主要集中在中低端（搬運(yùn)、噴涂機(jī)器人，中低檔機(jī)床等）。工業(yè)機(jī)器人遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷技術(shù)是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。瑞典ABB公司率先研發(fā)了用于遠(yuǎn)程監(jiān)控工業(yè)機(jī)器人的服務(wù)平臺，減少工業(yè)機(jī)器人故障造成的損失和運(yùn)營成本。美國研究團(tuán)隊(duì)從故障特征入手，以扭矩和溫度為控制量實(shí)現(xiàn)了機(jī)械臂的遠(yuǎn)程監(jiān)測。目前，智能控制系統(tǒng)方面處于被國際大型企業(yè)壟斷的狀態(tài)：歐美企業(yè)占據(jù)了全球前50強(qiáng)的74%，而美國企業(yè)更是占據(jù)前10位中的一半；國內(nèi)90%以上的高檔數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)市場被國外產(chǎn)品占據(jù)。傳感器等檢測設(shè)施、控制設(shè)備、核心零部件等重要工業(yè)設(shè)施的關(guān)鍵技術(shù)方面存在短板。相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)較多地追隨國外技術(shù)方向，先進(jìn)性和前瞻性方面的差距較為明顯。此外，專業(yè)生產(chǎn)水平不高、忽視個性化服務(wù)等問題也成為制約行業(yè)發(fā)展的因素。智能化、網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展趨勢將促進(jìn)裝備的協(xié)同智能演進(jìn)，智能裝備產(chǎn)業(yè)的新核心、新環(huán)節(jié)、新主體將會不斷涌現(xiàn)。協(xié)同優(yōu)化離不開單點(diǎn)增強(qiáng)，第五代移動通信（5G）技術(shù)推動互聯(lián)和智能演進(jìn)，我國5G技術(shù)設(shè)備供應(yīng)商成為裝備產(chǎn)業(yè)的重要參與者；AI芯片是智能裝備產(chǎn)品的核心部件，國內(nèi)企業(yè)涉足以自動駕駛為代表的諸多領(lǐng)域，發(fā)展速度令人矚目。2.2實(shí)施"1+N”提升帶動行動分行業(yè)選樹智能制造標(biāo)桿企業(yè)，組織召開現(xiàn)場會，實(shí)施“1+N”提升帶動行動，推動同行業(yè)及產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)智能化升級，探索建立模塊化、可裁剪、低成本、易推廣的細(xì)分領(lǐng)域解決方案。工業(yè)區(qū)塊鏈將服務(wù)于數(shù)據(jù)安全及分布式智能生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)一方面，工業(yè)區(qū)塊鏈技術(shù)可以為工廠提供不同安全等級的區(qū)塊鏈加密服務(wù)，對工廠間的重要數(shù)據(jù)進(jìn)行無中介傳遞，保障各重要生產(chǎn)數(shù)據(jù)的加密安全；另一方面，隨著工業(yè)區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用，將形成分布式智能生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，以終端客戶需求為主導(dǎo)，促進(jìn)工業(yè)的服務(wù)化轉(zhuǎn)型。通過集成化與智能化生產(chǎn)，提高企業(yè)效率。通過標(biāo)準(zhǔn)化與網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。遠(yuǎn)程運(yùn)維遠(yuǎn)程運(yùn)維是指一些大型的關(guān)鍵設(shè)備，如何保障它的安全運(yùn)營，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行預(yù)警能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)。最早我們應(yīng)用在鼓風(fēng)機(jī)方面，如陜鼓、沈鼓、徐工、三一重工、金鳳科技，現(xiàn)在延伸到了整個風(fēng)電廠的整個風(fēng)熱發(fā)電機(jī)的預(yù)警和維護(hù)。用了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)取得了很多這樣的成效，大型工程的遠(yuǎn)程維護(hù)成為很重要的應(yīng)用領(lǐng)域。通過這些架構(gòu)我們可以在石化領(lǐng)域、發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域、交通領(lǐng)域等實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程運(yùn)維。佛山做電機(jī)的企業(yè)對電機(jī)可以做到遠(yuǎn)程運(yùn)維。利用5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的構(gòu)建完成低功耗、大連接、可靠性高的無限工業(yè)領(lǐng)域的建設(shè)，面向柔性生產(chǎn)需求，進(jìn)行靈活組網(wǎng)、動態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)資源，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)過程的靈活組織和控制。按照制造環(huán)節(jié)，進(jìn)行設(shè)備、工具、機(jī)器的互聯(lián)，采用生產(chǎn)規(guī)模定制化進(jìn)行資源組織的管控，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的動態(tài)調(diào)整。以軟件定義網(wǎng)絡(luò)，SDN新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，打破工廠原有內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)剛性組織局限，適應(yīng)智能生產(chǎn)線自組織和敏捷部署的要求。結(jié)語智能化是一個產(chǎn)業(yè)共識，包括邊緣計(jì)算、大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等，真正的智能制造和自動化技術(shù)的應(yīng)用卻并非想象中那么簡單。目前，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和智能制造不斷推進(jìn)，加快自主知識產(chǎn)權(quán)的工業(yè)控制、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研發(fā)和部署落實(shí)，需要采用規(guī)模應(yīng)用的方式，以產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的形式實(shí)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)以及研究機(jī)構(gòu)的力量融合；加強(qiáng)新技術(shù)與工業(yè)領(lǐng)域融合技術(shù)的研究，以新興技術(shù)領(lǐng)域作為突破點(diǎn)，不斷地爭取向新的發(fā)展方向邁進(jìn)；緊追國際工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展步伐，建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新平臺，真正的搭建起工業(yè)云平臺、工業(yè)大數(shù)據(jù)、自動化技術(shù)架構(gòu)。引領(lǐng)和支撐我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，開展產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新