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

 

　　那么，新的技術(shù)正在如何應(yīng)用于中國工業(yè)企業(yè)?國外理念是否能夠融入國內(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)時代智慧制造的一種模式和手段，體現(xiàn)在實現(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)，也是中國工程院院士李伯虎及其團隊潛心多年研究提出的可實施的智能制造系統(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，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)設(shè)計和集中設(shè)計。第二個基于云制造的協(xié)同設(shè)計仿真手段，第三種是跨階段的云制造設(shè)計生產(chǎn)一體化，第四種是云的排產(chǎn)。

 

　　中國航天科工集團正在全面推廣云制造體系。作為關(guān)系國家安全的核心工業(yè)系統(tǒng)，航天科工的自動化、信息化解決方案需要首選具有自主知識產(chǎn)權(quán)的方案。李伯虎透露，自己的團隊研發(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營監(jiān)控是通過大量的仿真實驗、虛擬現(xiàn)實技術(shù)來實現(xiàn)的。飛行器的虛擬樣機有各種各樣的信息系統(tǒng)支撐，基礎(chǔ)的計算資源平臺及其上面的計算機輔助設(shè)計等軟件應(yīng)用，李伯虎團隊都對其進行了云化的改造，而這種云化，主要是將軟硬件資源虛擬化。雖然稱不上完整深度的云計算應(yīng)用，但是通過計算資源的虛擬化，仍能解決彈性、靈活、統(tǒng)一平臺統(tǒng)一研發(fā)設(shè)計制造物流的難題。

 

　　再一個應(yīng)用是建成地方城市的云制造交易中心、服務(wù)中心和運營中心。李伯虎介紹，這個系統(tǒng)有在線的軟硬制造資源、在線的服務(wù)平臺，接入平臺的企業(yè)可以協(xié)同研發(fā)、協(xié)同采購、協(xié)同營銷、協(xié)同售后服務(wù)等等。比如汽車零部件企業(yè)，基于這個系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，可以用到虛擬樣機、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)如果同時使用這個平臺，那么也能加速產(chǎn)品研發(fā)、制造、物流的進程。

 

　　李伯虎還透露，目前云制造系統(tǒng)的企業(yè)用戶已經(jīng)超過兩萬個。

 

　　機器人在機械制造業(yè)進展快

 

　　徐工集團智能制造的推進則體現(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器人，第二是實現(xiàn)機床的聯(lián)網(wǎng)，將原來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，直接由機床聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)參數(shù)調(diào)整、排產(chǎn)和質(zhì)量檢測全自動化，第三是通過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。

 

　　“原來我們的所有大型鋼結(jié)構(gòu)件用叉車運輸，運輸過程中有可能工人不小心把原來的油漆碰掉了，會讓構(gòu)件不美觀，質(zhì)量達(dá)不到要求，但是現(xiàn)在是通過接放鏈的方式，構(gòu)建自動到達(dá)生產(chǎn)工位，人工運輸?shù)娘L(fēng)險減少了很多。此外，還有焊接機器人、噴涂機器人等等。大量機器人的運用提高了整個生產(chǎn)效率。”張啟亮說。

 

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化航空運輸

 

　　中國東方航空公司(以下簡稱東航)的飛機發(fā)動機、燃油管理、飛機航線管理等，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)的特點是通過各種傳感器、通信網(wǎng)絡(luò)、軟件信息系統(tǒng)傳遞機器的實施運行狀態(tài)，再用云計算、大數(shù)據(jù)分析出機器的情況，幫助機器設(shè)備更好地運行，也能節(jié)省成本。

 

　　美國通用(GE)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的倡導(dǎo)者，也是實施者。其大中華區(qū)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)總經(jīng)理楊濤透露，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)動資產(chǎn)運營優(yōu)化的。

 

　　東航旗下有400多臺在役的CFM56發(fā)動機，一臺發(fā)動機有超過上萬個零部件，對零部件的監(jiān)測首先是關(guān)系人的生命安全，其次是運營成本，比如飛機發(fā)動機組件渦輪葉片，其維修成本就很高昂。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的解決方案是，找到對飛機發(fā)動機渦輪葉片的損傷因素，例如空氣污染特定顆粒物、發(fā)動機排器、飛行技巧、重著陸，建立大數(shù)據(jù)分析模型，預(yù)測渦輪葉片什么時候以什么樣的速度遭受損壞，什么時候進行更換。“預(yù)測準(zhǔn)確率高達(dá)90%。”楊濤說。

 

　　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，在中國企業(yè)中已經(jīng)有了一些落地。但是今后它們是否會快速落地，被中國制造企業(yè)采納，其實還是未知數(shù)。

 

　　現(xiàn)在，不少中國制造企業(yè)對工業(yè)4.0很迷茫，覺得很遙遠(yuǎn)。對此，業(yè)內(nèi)專家普遍認(rèn)為中國制造業(yè)大而不強，大部分處在德國2.0的水平，而德國工業(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并不符合中國智能制造的實際，也并不適合大范圍推廣。但是它是一個方向，是指導(dǎo)中國工業(yè)未來智能化的一個思路和方法。

 

　　元工國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。任何智能化改進都需要花錢，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，首先要自動化，其次是信息化，或者兩者同時進行。無論是哪種，都是中國企業(yè)目前需要補的課。青島中集冷藏箱制造有限公司信息中心主任耿峰表示，不管是德國工業(yè)4.0，還是美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，帶來的是大規(guī)模的工業(yè)投資，一條生產(chǎn)線需要花費上億、上十億資金，引進很多傳感設(shè)備、工業(yè)控制設(shè)備，把散的工藝流程串起來，成本很高。