数字化课堂

中国制造2025九大任务-推进信息化与工业化深度融合

推进信息化与工业化深度融合

【任务2】

加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展,把智能制造作为两化深度融合的主攻方向;着力发展智能装备和智能产品,推进生产过程智能化,培育新型生产方式,全面提升企业研发、生产、管理和服务的智能化水平。

研究制定智能制造发展战略。编制智能制造发展规划,明确发展目标、重点任务和重大布局。加快制定智能制造技术标准,建立完善智能制造和两化融合管理标准体系。强化应用牵引,建立智能制造产业联盟,协同推动智能装备和产品研发、系统集成创新与产业化。促进工业互联网、云计算、大数据在企业研发设计、生产制造、经营管理、销售服务等全流程和全产业链的综合集成应用。加强智能制造工业控制系统网络安全保障能力建设,健全综合保障体系.

加快发展智能制造装备和产品。组织研发具有深度感知智慧决策、自动执行功能的高档数控机床、工业机器人、增材制造装备等智能制造装备以及智能化生产线,突破新型传感器、智能测量仪表、工业控制系统、伺服电机及驱动器和减速器等智能核心装置,推进工程化和产业化。加快机械、航空、船舶、汽车、轻工、纺织、食品、电子等行业生产设备的智能化改造,提高精准制造、敏捷制造能力。统筹布局和推动智能交通工具、智能工程机械、服务机器人、智能家电、智能照明电器、可穿戴设备等产品研发和产业化。

推进制造过程智能化。在重点领域试点建设智能工厂/数字化车间,加快人机智能交互、工业机器人、智能物流管理、增材制造等技术和装备在生产过程中的应用,促进制造工艺的仿真优化、数字化控制、状态信息实时监测和自适应控制。加快产品全生命周期管理、客户关系管理、供应链管理系统的推广应用,促进集团管控、设计与制造、产供销一体、业务和财务衔接等关键环节集成,实现智能管控。加快民用爆炸物品、危险化学品、食品、印染、稀土、农药等重点行业智能检测监管体系建设,提高智能化水平。

深化互联网在制造领域的应用。制定互联网与制造业融合发展的路线图,明确发展方向、目标和路径。发展基于互联网的个性化定制、众包设计、云制造等新型制造模式,推动形成基于消费需求动态感知的研发、制造和产业组织方式。建立优势互补、合作共贏的开放型产业生态体系。加快开展物联网技术研发和应用示范,培育智能监测、远程诊断管理、全产业链追溯等工业互联网新应用。实施工业云及工业大数据创新应用试点,建设一批高质量的工业云服务和工业大数据平台,推动软件与服务、设计与制造资源、关键技术与标准的开放共享。加强互联网基础设施建设。

加强工业互联网基础设施建设规划与布局,建设低时延、高可靠、广覆盖的工业互联网。加快制造业集聚区光纤网、移动通信网和无线局域网的部署和建设,实现信息网络宽带升级,提高企业宽带接入能力。针对信息物理系统网络研发及应用需求,组织开发智能控制系统、工业应用软件、故障诊断软件和相关工具、传感和通信系统协议,实现人、设备与产品的实时联通、精确识别、有效交互与智能控制。

【意义解读】

德国“工业4.0”战略与我国的“两化融合”有许多相通之处。在新的发展背景下,只有将信息化时代的网络化、智能化特征与我国工业化、自动化的进程紧密结合起来,把两化深度融合作为主线,才能为推动工业转型升级注入新的动力和活力。先进制造业作为采用先进技术设备、现代管理手段和制造模式,科技含量较高的制造业形态,是一个国家和地区发展实力的重要标志。20世纪80年代末期,美国为增强制造业的竞争力和促进国家经济增长,通过对本国制造业面临的挑战和机遇进行分析之后,提出了先进制造技术(AMT, Advanced Manufacturing Technology)的概念。此后,欧洲各国、日本以及亚洲新兴工业化国家也相继作出响应,发展先进制造业成为了各国政府的共识。

目前,先进制造业已成为制造业中最为重要,也是最具活力的一个组成部分,代表着世界制造业的发展方向和潮流。原机械工业部总工程师、中国机械工业联合会特别顾问朱森第这样定义“先进制造业”:它是不断吸收信息、机械、材料以及现代管理等方面的高新技术,并将这些先进的技术综合应用于制造的各个环节和全过程,实现优质、高效、低耗、灵活生产,从而取得很好的经济、社会和市场效益的制造业总称。先进制造业的核心在于其“先进性”,不仅体现在技术的先进性上,而且具有产业的先进性和管理的先进性。先进制造业既包括高新技术产业,也包括用先进技术改造的传统制造业。

进入21世纪以来,制造业面临着全球产业结构调整带来的机遇和挑战。特别是2008年金融危机之后,世界各国为了寻找促进经济增长的新出路,开始重新重视制造业,欧盟整体上开始加大制造业科技创新扶持力度,美国于2011年提出“先进制造业伙伴计划”,旨在增加就业机会,实现美国经济的持续强劲增长。美国国家科学技术委员会于2012年2月正式发布了《先进制造业国家战略计划》,该计划客观描述了全球先进制造业的发展趋势及美国制造业面临的挑战与机遇,明确提出了实施美国先进制造业战略的五大目标。据资料显示,为保证有效落实,该计划不仅规定了衡量每个目标的近期和远期指标,而且指定了参与每个目标实施的主要联邦政府机构,展现了美国政府振兴制造业的决心和愿景。

实际上,早在2000年,国际著名的咨询机构ARC针对生产制造模式新的发展,详细地分析了自动化、制造业以及信息化技术发展现状,从科技发展趋势对生产制造可能产生的影响的角度,作出了全面的调查研究,并提出了用工程、生产制造、供应链三个维度描述的数字工厂模型。

其中,从生产流程管理、企业业务管理一直到研究开发产品生命周期的管理而形成了“协同制造模式”( Collaborative Manufacturing Model,CMM),为制造行业的创新变革提出了理论依据和行之有效的方法。CMM协同制造模式利用信息技术和网络技术,通过将研发流程,企业管理流程与生产产业链流程有机地结合起来,形成一个协同制造流程,从而使得制造管理、产品设计、产品服务生命周期和供应链管理、客户关系管理有机地融合在一个完整的企业与市场的闭环系统之中,使企业的价值链从单一的制造环节向上游的设计与研发环节延伸,企业的管理链也从上游向下游的生产制造控制环节拓展,形成一个集成了工程、生产制造、供应链和企业管理的网络协同制造系统。

“工业4.0”也在一定程度上借用了CMM的理论。“工业4.0”定义了制造商、供应商乃至开发商之间的网络协同结构,主要目的是实现市场与研发的协同、研发与生产的协同、管理与通信的协同,从而形成一个完整的制造网络,由多个制造企业或参与者组成,它们相互交换商品和信息,共同执行业务流程。

“智能工厂”的“智能生产”,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现,其核心就是在整个工业生产过程中,通过信息物理系统(CPS),利用物联技术、软件技术和通信技术,加强信息管理和服务,提高生产过程的可控性,从而实现研发、生产、制造工艺及工业控制等环节全方位的信息覆盖,全面控制各种信息,确保各个生产制造环节都能处于最优状态,从而引导制造业向智能化转型。

文章节选自《中国制造2025解读》

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