李培根:智能制造是发展方向,不能盲目追求,也不能仅仅停留在一些概念上,要抓住产品、质量,从基础一点一滴地做起。

张国军:东莞有大量中小微企业,如何运用现有的智能制造技术与手段提升管理与创新水平,是我们应该关注的焦点。

刘曦卉:智能制造背后是产品经济向创意经济、知识经济转变的趋势,这个过程中工业设计将会扮演更重要的角色。

本期嘉宾:中国工程院院士 李培根、广东省智能机器人研究院院长 张国军、香港理工大学设计学院教授 刘曦卉

东莞时间网讯 近日,在东莞举行的2017广东国际机器人及智能装备博览会上,上千家国内外智能装备厂商展出了最新技术产品,中国工程院院士等专家学者,以及华为等企业代表,多角度研讨了智能制造的发展和路径。活动展现出的前沿与高端,让媒体直呼“未来已来”。

目前东莞正在加快构建智能制造自主创新体系,大力发展智能装备与系统,着力提升工业产品智能化水平。已经渐趋临近的“未来”将带给制造业何种变化和趋势?东莞该如何迈向智能制造时代?

本报邀请了此次智博会上作主题演讲的中国工程院院士李培根、广东省智能机器人研究院院长张国军、香港理工大学设计学院教授刘曦卉,分别从其自身研究领域进行探讨与解读。

工业4.0核心是智能制造

记者:谈到转型升级,“智能化提升”经常被提及,我们究竟为什么要关注智能制造这种趋势?

李培根:“中国制造2025战略”,主要针对的是中国当前制造业创新力不强、产品档次不高、资源利用率低、结构不合理等问题。这个概念和所谓“工业互联网”,或者说美国的“再工业化”战略、德国的“工业4.0”战略,其本质内容是一致的,都指向一个核心,就是智能制造。现在中国拥有巨大的内需市场,有世界上最为完整的工业体系,一直坚持信息化与工业化融合发展,如今要后来居上,实现跨越发展,也就是工业2.0、3.0、4.0同步发展。这就尤其需要信息化、数字化技术的广泛应用,这将使得我国工业化进程在时间上被大大压缩。

张国军:现在,制造技术发展趋势是追求个性化、定制化、绿色化,一个工厂应具有多品种多批量动态配置资源,柔性制造快速响应等能力。这是因为现在企业的核心竞争力在于提升效率,用更短的创新周期生产更为复杂的产品,适应快速变化的市场。比如波音787,采用数字化工厂,研制周期缩短到原先的1/3,研制成本降低了50%。要实现这一点,就要营造一个通过工况在线感知(看)、智能决策与控制(想)、装备自律执行(做)大闭环过程,通过智能技术的应用实现自适应、自我决策。现在中国制造业已经从电气自动化逐步过渡到数控一代,接下来自然就是向智能一代的转变。

刘曦卉:现在不单单是我们中国的企业在讲转型升级、智能制造,全球的企业都在探索怎样转型。这背后有一个基本的大趋势,就是以前的产品经济,正在向创意经济、知识经济转变。譬如智能手机,产品的外观和基本功能已经越来越趋同,也越来越被消费者忽略;消费者关注的是享受创意型服务,以及自我价值的实现。除了产品,渠道也在变化,比如电商的盛行,个性化定制服务;供应链也在变化,即便是初创型的公司也开始谈在全球配置资源,而不只是停留在一小时产业配套圈里。

走出制造“黑匣子”状态

记者:在这些大背景下,企业要怎么应对呢?国内外有哪些实践案例、探索能带来一些启发思考?

李培根:讲智能制造,就要对传感和数据敏感。美国一家燃气轮机工厂,在一台设备上居然安装了5000个传感器,这意味着所采集的数据相当于世界上最大规模图书馆的一半信息量。用数据双胞胎理论来说,一切物理的东西都有一个数字的反映,所有的物、资源都有数字双胞胎,大数据拉近了消费者与设计师的距离。目前,小米正是从微博等互联网渠道收集数据,用于提升设计水平。再以东莞劲胜为例,70多种手机壳同时生产,物料有序配送、工时动态匹配、排程协同优化等等,这都要靠数字化技术、智能化技术实现柔性生产。通过虚拟开发设计软件,开发周期从120天缩短到80天,把产能提升了15%;通过“机器换人”,劲胜一个车间原来是204人,到现在只有33人;甚至可以让客户去漫游车间、漫游设备,来看一看帮他加工的零件质量是不是有问题。

张国军:现在,大多数企业在制造管理上都处于“黑匣子”状态。对此,在智博会期间发布了由我们广东省智能机器人研究院打造的“广智云”工业大数据平台。这个平台主要通过构建与物理设备唯一对应的数字化对象,实时了解设备的运行状态,并赋予设备新的感知、学习与自我优化的能力。例如,某些消费电子制造商在订单履行过程中,可能出现由于设备可用信息不透明,生产执行状态滞后,导致排产计划与执行脱节,订单无法按期完成的现象。而利用工业大数据平台,可通过连接自动化生产线,实时监测设备运行状态及抛料率、直通率、产能等信息,建立数字车间透明看板,实现产线、车间到办公室的信息贯通。这就好比给工厂装上了一个“大脑”,系统能智能识别、分析、做出预判方案、指导执行指令、生产等。

刘曦卉:从国外来看,很多企业很早就开始向智能制造转型。比如IBM,最初只不过是生产用来制作表格的机械,其后开始涉足电子计算机,并从大型机发展到个人电脑,这代表了产品经济时代;直到12年前,IBM将个人电脑业务卖给了联想,把重资产抛开,开始专注于云计算,这其实就是从产品经济到服务经济、知识经济的转变。服装巨头阿迪达斯公司,早在几年前就已经实现如何把街边的橱窗变成触摸式的网购窗口,可以一站式实现穿衣搭配、订购付款等功能,90%的过路者都被吸引过来,实现了网购和逛街的双重乐趣。又比如广东的尚品宅配,在国内提出数码全屋定制家具概念,在业内首家使用3D虚拟设计、3D虚拟生产和虚拟装配,如今已经成为国内最大的定制家具机构。这个模式以开放式设计服务平台为整体特点,以系统设计为技术特点,颠覆了一个传统产业的经营模式。

东莞要补好基础性短板

记者:目前东莞正在加快构建智能制造自主创新体系,大力发展智能装备与系统,着力提升工业产品智能化水平。这其中最需要注意哪些地方?

李培根:对于企业而言,要推进智能制造包括“+互联网”,质量、高效是基本目标,服务、绿色、个性等是新的目标,在车间现场还要围绕基本目标,从数据、设备、人里面都可以找到机会。现在,很多东莞的制造企业在做的并不是真正意义上的智能制造,甚至很多企业还停留在工业2.0的阶段,需要先补课,比如首先要实现工业生产的数据化和网络化,因为数据驱动是智能制造的基础。其次,需强调的是人在智能制造系统中的作用。我们不能仅仅关注智能机器,还要尽可能发挥人的潜能,进行业务、人才的最佳匹配。总之,智能制造是发展方向,更是一个过程,不能盲目追求,也不能仅仅是停留在一些概念上。产品、质量是企业生命线,就算有条件做智能化,也得从基础做起。

张国军:有实力的大企业往往在智造之路上快人一步,东莞拥有大量中小微企业,如何运用现有的技术手段提升管理与创新水平,是我们应该关注的焦点。这些企业没有人才、技术、资金,迫切需要一个云计算为它们提供帮助,工业大数据会成为东莞打造智能制造全生态链的通道。现在需要构建的是一个联通企业的大数据系统,政府可以了解企业智能制造的整体情况,企业可以获取工业大数据进行升级改造,科研机构可以了解企业生产需求,将触角深入市场。我们预计工业大数据经济将迎来爆发期,在强大的需求下,东莞工业大数据的应用前景十分广阔。

刘曦卉:具体到东莞正在大力发展的智能装备,其实也有很多案例可以借鉴。比如,做飞机发动机的罗尔斯·罗伊斯公司,以前就是买发动机装到飞机上;但2000年的时候,这个公司提出要按运行小时数来收取分成。这个过程中,通过发动机可以监测收集到大量的航空信息,然后盘活运用这些数据。总之,现在企业最应该关注的不是那个产品长什么样子,而是关注产品、渠道、资源的变化趋势,调整运作整个资源体系时的思路。在这个过程中,设计会走向价值创造舞台的中央,会在智能制造时代扮演更重要的角色。

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