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國家戰(zhàn)略-智能制造

制造業(yè)是立國之本、強(qiáng)國之基。新一代人工智能技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合所形成的智能制造技術(shù),成為新一輪工業(yè)革命的核心驅(qū)動(dòng)力。

為在全球產(chǎn)業(yè)鏈和價(jià)值鏈中占據(jù)有利位置,世界各大國紛紛將智能制造的發(fā)展提升為國家戰(zhàn)略,近年來,德國、美國等制造強(qiáng)國紛紛提出新的國家發(fā)展戰(zhàn)略。

無論是德國的“工業(yè)4.0”、美國的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,都是根據(jù)各自國情為本國工業(yè)制定的系統(tǒng)性規(guī)劃。作為世界制造大國,中國于2015年提出了《中國制造2025》,這是全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國的引領(lǐng)性文件,是中國建設(shè)制造強(qiáng)國的第一個(gè)十年行動(dòng)綱領(lǐng)。

那么，什么是“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”“工業(yè)4.0”“中國制造2025”？

定義與概念

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)：

以美國GE（通用電氣）為首的美國公司早已在2012年就推出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念，核心是互聯(lián)網(wǎng)與機(jī)器設(shè)備的結(jié)合，利用對(duì)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)分析，提升機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，減少停機(jī)時(shí)間和計(jì)劃外故障。

工業(yè)4.0：

為了提高德國的工業(yè)競爭力，以西門子為首的德國公司及德國學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界在2013年推出了工業(yè)4.0戰(zhàn)略，核心是提升制造業(yè)的智能化水平，建立具有適應(yīng)性、資源效率及基因工程學(xué)的智慧工廠，在商業(yè)流程及價(jià)值流程中整合客戶及商業(yè)伙伴。其技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)實(shí)體系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)。

中國制造2025：

為了追趕發(fā)達(dá)國家步伐，占領(lǐng)世界制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略制高點(diǎn)，中國政府也于2015年5月推出了《中國制造2025》戰(zhàn)略規(guī)劃。

中國智能制造兩條主線

中國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)基本上是沿著信息化，自動(dòng)化兩條主線來開展的。

01 信息化升級(jí)

信息化升級(jí)大體經(jīng)歷了MIS、ERP和后CIMS時(shí)代。

● MIS時(shí)代：最初的進(jìn)行信息化升級(jí)的是金融財(cái)務(wù)系統(tǒng)，因?yàn)楫?dāng)時(shí)由于財(cái)務(wù)報(bào)表必須按照國際通行財(cái)會(huì)準(zhǔn)則進(jìn)行修改，同時(shí)計(jì)算機(jī)開始普及，所以企業(yè)最初是通過上計(jì)算機(jī)和電算化軟件項(xiàng)目，客觀上實(shí)現(xiàn)了會(huì)計(jì)準(zhǔn)則與國際接軌。隨著計(jì)算機(jī)的普及和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的成熟，各單位紛紛開發(fā)自己的小型管理信息系統(tǒng)（Management Information System，簡稱MIS），之后標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品越來越多，MIS公司也蓬勃發(fā)展，這時(shí)的MIS產(chǎn)品如庫存管理、圖書管理、車輛管理、客戶信息管理等。

● ERP時(shí)代：企業(yè)資源計(jì)劃(Enterprise Resource Planning，簡稱ERP）的產(chǎn)生經(jīng)歷了MRP、MRPII等幾個(gè)過程，后來集成了對(duì)企業(yè)外部的CRM和SCM，成為ERP。隨著跨國企業(yè)越來越多地進(jìn)入中國，客觀上要求中國的分公司或者本地的供應(yīng)商采用與之相兼容的企業(yè)信息系統(tǒng)和供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)，同時(shí)要求中國企業(yè)按照現(xiàn)代企業(yè)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行改制。當(dāng)時(shí)普遍公認(rèn)的理念是，引進(jìn)ERP絕非采購軟件，而是引進(jìn)一套現(xiàn)代化管理體系，是一次思想變革。

● 后CIMS時(shí)代：后CIMS（Contemporary Integrated Manufacturing Systems）時(shí)代應(yīng)該說是信息系統(tǒng)大發(fā)展時(shí)期，除了企業(yè)應(yīng)用ERP使企業(yè)及商業(yè)信息化，與此同時(shí)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)設(shè)備、質(zhì)量管理等直接與制造相關(guān)的環(huán)節(jié)也在進(jìn)行著信息化。例如在產(chǎn)品研發(fā)和設(shè)計(jì)部門，也經(jīng)歷著無紙化的升級(jí)，CAD、CAM相繼大量使用，CAE開始應(yīng)用。由對(duì)CAD產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理發(fā)展而來的PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理），通過對(duì)產(chǎn)品BOM的信息化管理引申出“數(shù)字化”概念；生產(chǎn)部門開始使用CAPP（計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃） 和MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）。

02自動(dòng)化升級(jí)

自動(dòng)化與信息化“融合”

在流程制造行業(yè)（如石化、水泥、食品等），一大批分散控制系統(tǒng)DCS和儀表自動(dòng)化項(xiàng)目迅速崛起，而在離散制造行業(yè)的是企業(yè)采購了大量數(shù)控和自動(dòng)化物流設(shè)備。隨之而來出現(xiàn)的問題就是如何獲得這些現(xiàn)場數(shù)據(jù)，并把這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)用起來。如何數(shù)據(jù)采集，就不得不提組態(tài)軟件。指數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，也是指在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開發(fā)環(huán)境。這類產(chǎn)品最早是DCS或PLC廠家為方便客戶開發(fā)界面而配備的開發(fā)套件，后來出現(xiàn)了許多獨(dú)立的軟件廠商，可以通過圖形界面直觀地看到數(shù)據(jù)的變化。

由此產(chǎn)生了“人機(jī)界面（HMI）”，所以“圖形化”往往指的是人機(jī)交互相關(guān)的產(chǎn)品或項(xiàng)目，比如工作站的面板和電子看板等。現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集正是自動(dòng)化與信息化的鏈接節(jié)點(diǎn)，是自動(dòng)化設(shè)備和信息化管理軟件的承上啟下的層級(jí)，也是自動(dòng)化與信息化相融合的過渡區(qū)域。

這個(gè)時(shí)期，信息化與自動(dòng)化的產(chǎn)品開始交匯。2007年10月，黨的“十七大”報(bào)告正式將信息化列入“五化”，提出“兩化融合”的概念，即信息化與工業(yè)化融合，走新型工業(yè)化的道路。綜上獲知，要想實(shí)現(xiàn)工廠智能化，工廠的信息化及自動(dòng)化是基礎(chǔ)。