http://m.007sbw.cn 2019-12-20 21:25 來源:中國工業(yè)新聞網(wǎng)
30年前,機(jī)電一體化開始在中國制造業(yè)生根發(fā)芽,30年后,智能制造、智能化成為制造業(yè)新的發(fā)展動力。12月14日,中國機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用協(xié)會成立30周年慶祝大會在北京舉行,國家制造強(qiáng)國建設(shè)戰(zhàn)略咨詢委員會委員,中國工程院制造業(yè)研究室主任屈賢明教授回顧并展望了從機(jī)電一體化到智能制造的發(fā)展歷程,他表示,技術(shù)的融化和產(chǎn)業(yè)的融合是技術(shù)和產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的重要途徑,并呼吁要高度重視民生產(chǎn)業(yè)的智能化改造。
上世紀(jì)70年代,機(jī)電一體化的概念引入中國,到90年代,我國提出“信息化帶動工業(yè)化,工業(yè)化促進(jìn)信息化”,開始推進(jìn)CAD、CMA、MRP2(ERP)的應(yīng)用,可以說開始了數(shù)字化制造的階段。本世紀(jì)互聯(lián)網(wǎng)在中國得到了廣泛應(yīng)用,數(shù)字化制造+互聯(lián)網(wǎng)也就是數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造應(yīng)運(yùn)而生。近年來,隨著人工智能技術(shù)的突破,數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造加上人工智能,真正的智能制造已經(jīng)到來。
機(jī)電一體化、智能化對制造業(yè)的效能非常顯著,一個很傳統(tǒng)的產(chǎn)品,通過機(jī)電一體化、智能改造會變成一個高技術(shù)產(chǎn)品。傳統(tǒng)的制造業(yè)經(jīng)過機(jī)電一體化、智能化的改造,會變成一個先進(jìn)的制造業(yè)。機(jī)械技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)緊密結(jié)合,從硬件到軟件兩方面,把機(jī)械產(chǎn)品的功能和性能及制造過程提高到一個新的水平,使機(jī)械產(chǎn)品的構(gòu)成發(fā)生了變化,帶來的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和社會效益是巨大的。這種變革的典型產(chǎn)品就是數(shù)控機(jī)床。
“從四次工業(yè)革命演進(jìn)過程里看,工業(yè)革命史實際上是技術(shù)融合和產(chǎn)業(yè)融合的產(chǎn)物。而第三次工業(yè)革命(數(shù)字化時代)也可以說是機(jī)電一體化結(jié)出的碩果。”屈賢明表示。
當(dāng)前,與人民生活密切相關(guān)的紡織、服裝、食品、飲料、家具、家電、玩具等等產(chǎn)業(yè),以及鋼鐵、石化、建材等產(chǎn)業(yè),許多專家稱之為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),也是民生產(chǎn)業(yè),有些人認(rèn)為這是夕陽產(chǎn)業(yè),看不到未來,但實際上并不是。屈賢明認(rèn)為,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)是相對于新興產(chǎn)業(yè)而言的,一般是勞動密集型產(chǎn)業(yè),以制造加工為主,他們更迫切要求用新的技術(shù),新的生產(chǎn)工具和生產(chǎn)方式來取代傳統(tǒng)的技術(shù)和生產(chǎn)工具。
“以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術(shù)將改變?nèi)祟惖纳罘绞?,也將給傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來革命性的變化,傳統(tǒng)制造+互聯(lián)網(wǎng)將走向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化,再加上人工智能,最終走向智能制造。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)過改造提升,將成為先進(jìn)制造業(yè),夕陽產(chǎn)業(yè)也將成為朝陽產(chǎn)業(yè)。”屈賢明說。
福建泉州是一個以紡織服裝制鞋、建材家具、食品飲料等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)為重點的地區(qū)。2015年到2018年四年,泉州的產(chǎn)業(yè)發(fā)生了巨大的變化:第一,推動自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化改造已經(jīng)成為普遍需求,已經(jīng)有2200多家企業(yè)參與了。第二,個性化定制生產(chǎn)已經(jīng)被越來越多的企業(yè)所認(rèn)識,并且在身體力行的推進(jìn)。第三,電子商務(wù)已經(jīng)由抵觸、恐懼轉(zhuǎn)向接受、擁抱。
數(shù)據(jù)顯示,經(jīng)過四年的發(fā)展,2018年泉州完成地區(qū)生產(chǎn)總之8467.98億元,同比增長8.9%,總量及增速繼續(xù)保持福建省領(lǐng)頭羊地位。今年前9個月,泉州出口逆勢上升,增長17.9%。泉州的經(jīng)驗表明,傳統(tǒng)制造業(yè)不是夕陽產(chǎn)業(yè),只要抓好了轉(zhuǎn)型升級,就能成為朝陽產(chǎn)業(yè),太陽產(chǎn)業(yè)。
而事實上,最近中國工程院對我國制造業(yè)與國外做了對比,其中一個出人意料,又在情理之中的結(jié)果,這就是包括紡織服裝產(chǎn)業(yè)、家電產(chǎn)業(yè)、鋼鐵產(chǎn)業(yè)、石化產(chǎn)業(yè)、建材產(chǎn)業(yè)、食品產(chǎn)業(yè)在內(nèi)的6大傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),是我國制造業(yè)最具優(yōu)勢和競爭力的一個板塊。
屈賢明期望,中國機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用協(xié)會能繼續(xù)發(fā)揮作用,并且能夠緊跟時代的步伐,成為第三次工業(yè)革命和第四次工業(yè)革命的積極推動者。
以下是屈賢明演講實錄。
屈賢明:各位領(lǐng)導(dǎo)、各位來賓,會議組織讓我分享點什么。咱們還是會議主題,機(jī)電一體化。所以我首先講技術(shù)的融合和產(chǎn)業(yè)的融合是技術(shù)和產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的重要途徑。然后我再講,機(jī)電一體化對我印象最深就是普通的機(jī)床用了計算機(jī)技術(shù),用了數(shù)控,變成了數(shù)控機(jī)床。所以一個很傳統(tǒng)的產(chǎn)品,通過機(jī)電一體化,通過智能改造會變成一個高技術(shù)產(chǎn)品。傳統(tǒng)的制造業(yè)經(jīng)過機(jī)電一體化,經(jīng)過智能化的改造,它會變成一個先進(jìn)的制造業(yè)。當(dāng)前我認(rèn)為特別應(yīng)該要高度重視民生產(chǎn)業(yè)的智能化改造。
技術(shù)的融化和產(chǎn)業(yè)的融合是技術(shù)和產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的重要途徑
首先我想說一說,這是很典型的發(fā)展的歷程,第一次工業(yè)革命開啟了機(jī)械化時代,第二次工業(yè)革命是電氣化時代。把機(jī)械和電氣相結(jié)合,是不是可以稱之為機(jī)械電氣一體化,這個可舉的例子太多。
上世紀(jì)70年代,機(jī)電一體化的概念引入中國。1983年國務(wù)院發(fā)布的《國家十四個重要領(lǐng)域技術(shù)政策要點》,就將大力發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)作為其中主要內(nèi)容。而且十四個領(lǐng)域政策當(dāng)中,其中有一個就是機(jī)械技術(shù)政策要點,這是這個政策要點里面的一個亮點。
1985年受國家科委委托,機(jī)械科學(xué)研究院開展了重大軟科學(xué)研究,《機(jī)電一體化發(fā)展預(yù)測和綜合研究》,對推動中國發(fā)展機(jī)電一體化發(fā)揮了重要作用,研究成果獲得國家科技進(jìn)步三等獎。
所以1989年誕生了中國機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用協(xié)會,這是一脈相承的。上個世紀(jì)90年代,提出來信息化帶動工業(yè)化,工業(yè)化是信息化的基礎(chǔ)”的理念。在中國開始推進(jìn)CAD、CMA、MRP2(ERP),中國可以說開始了數(shù)字化制造的階段。制造技術(shù)+數(shù)字化技術(shù)產(chǎn)生了數(shù)字化制造。
本世紀(jì)互聯(lián)網(wǎng)在中國得到了廣泛應(yīng)用,數(shù)字化制造+互聯(lián)網(wǎng)也就是數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造應(yīng)運(yùn)而生。這幾年隨著人工智能技術(shù)的突破,數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造加上人工智能、智能化制造,才是真正的智能制造,也應(yīng)運(yùn)而生。
說遠(yuǎn)一點,第二次世界大戰(zhàn)之后,隨著計算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn),其與與機(jī)床的結(jié)合,產(chǎn)生最早的機(jī)械技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)融合的產(chǎn)品——數(shù)控機(jī)床??煞Q之為最早、也是最具代表性的機(jī)電一體化產(chǎn)品。
機(jī)械技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)緊密結(jié)合,這種結(jié)合從硬件到軟件兩方面實現(xiàn),把機(jī)械產(chǎn)品的功能和性能及制造過程,提高到一個新的水平,使機(jī)械產(chǎn)品的構(gòu)成發(fā)生了變化,帶來的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和社會效益是巨大的。所以日本在上世紀(jì)提出了機(jī)電一體化,機(jī)械電子學(xué),并且他們專門造了一個英文合詞這就是“machatronics”。
70年代、80年代發(fā)生一些例子,日本帶有微處理器、微型計算機(jī)的機(jī)電(儀)一體化產(chǎn)品在1979年時,已經(jīng)達(dá)到了儀器儀表工業(yè)總產(chǎn)值的60%。1983年日本生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床2.6萬臺,產(chǎn)品數(shù)控化率達(dá)到18.9%,產(chǎn)值數(shù)控化率達(dá)到60.8%。汽車采用微處理器是從1976年開始,由于控制燃燒噴射裝置,點火正時等,帶來節(jié)油、降低污染排放、延長汽車壽命,意義重大。德國工業(yè)4.0當(dāng)中,第三次工業(yè)革命是從1976年P(guān)LC的出現(xiàn)為標(biāo)志。無論是日本還是德國,他們都是從70年代機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)結(jié)合,這是一個重要的發(fā)展節(jié)點。
從四次工業(yè)革命演進(jìn)過程里看,工業(yè)革命史實際上是技術(shù)融合和產(chǎn)業(yè)融合的產(chǎn)物。而第三次工業(yè)革命(數(shù)字化時代)也可以說是機(jī)電一體化結(jié)出的碩果。期望機(jī)電一體化協(xié)會能繼續(xù)發(fā)揮作用,并且能夠緊跟時代的步伐,成為第三次工業(yè)革命和第四次工業(yè)革命的積極推動者。
要高度重視民生產(chǎn)業(yè)的智能化改造
機(jī)電一體化數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化改造,應(yīng)該把民生產(chǎn)業(yè)作為一個主要載體。
首先傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)不是夕陽產(chǎn)業(yè)。與人民生活密切相關(guān)的紡織、服裝、食品、飲料、家具、家電、玩具等等產(chǎn)業(yè),以及鋼鐵、石化、建材等產(chǎn)業(yè),許多專家稱之為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),其實也是民生產(chǎn)業(yè),有些人認(rèn)為這是夕陽產(chǎn)業(yè),看不到未來。
這些民生產(chǎn)業(yè)是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)也沒錯,因為他們都是歷史悠久的,但是說他們是夕陽產(chǎn)業(yè),那就大錯特錯。100年,1000年,如果人類肌體沒有大的變化,如果機(jī)器人沒有把人類干掉,那么穿衣、吃飯、睡覺永遠(yuǎn)是人的基本的主要的需求。希望穿的漂亮、健康,舒適是當(dāng)今也是未來人們最大的生活需求,不過需求會不斷升級。
傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)是相對于新興產(chǎn)業(yè)而言的,一般是勞動密集型產(chǎn)業(yè),以制造加工為主。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中重要地位,增加值大約占制造業(yè)增加值80%以上,出口方面,2017年前10個月,我國機(jī)電產(chǎn)品和服裝、紡織品、鞋類、家具等7類民生產(chǎn)品占出口總值的78.2%。就業(yè)方面,全國2.88億農(nóng)民工大部分是在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)就業(yè),如紡織業(yè)產(chǎn)業(yè)人數(shù)2000多萬人。
由于勞動力成本不斷提升,招工難的問題日益突出,勞動力對工作環(huán)境要求越來越高,對于勞動密集型為特征的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),比起以技術(shù)密集為特點的新興產(chǎn)業(yè),更迫切要求用新的技術(shù),新的生產(chǎn)工具和生產(chǎn)方式來取代傳統(tǒng)的技術(shù)和生產(chǎn)工具。
當(dāng)今自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化制造是改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)最為有效的手段。工業(yè)化進(jìn)程可分為四個階段,機(jī)械化、自動化、數(shù)字化,高級階段就是智能化。
以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術(shù)將改變?nèi)祟惖纳罘绞?,也將給傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來革命性的變化,傳統(tǒng)制造+互聯(lián)網(wǎng)將走向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化,再加上人工智能,最終走向智能制造。傳統(tǒng)制造業(yè)的智能改造為智能制造裝備及工業(yè)軟件的發(fā)展提供了巨大的市場,值得高度關(guān)注。
傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)過改造提升,將成為先進(jìn)制造業(yè),夕陽產(chǎn)業(yè)也將成為朝陽產(chǎn)業(yè)。
從福建泉州推動智能化改造得到的啟示
泉州是一個以紡織服裝制鞋、建材家具、食品飲料等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)為重點的地區(qū)。2015年到2018年四年,我看到了一些巨大的變化:第一,推動自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化改造已經(jīng)成為普遍需求,已經(jīng)有2200多家企業(yè)參與了。第二,個性化定制生產(chǎn)已經(jīng)被越來越多的企業(yè)所認(rèn)識,并且在身體力行的推進(jìn)。第三,電子商務(wù)已經(jīng)由抵觸、恐懼轉(zhuǎn)向接受、擁抱。
經(jīng)過四年的發(fā)展,2018年泉州交出一個很滿意的成績單,完成地區(qū)生產(chǎn)總之8467.98億元,同比增長8.9%,總量及增速繼續(xù)保持福建省領(lǐng)頭羊地位。今年前9個月,泉州出口逆勢上升,增長17.9%,泉州的經(jīng)驗表明,傳統(tǒng)制造業(yè)不是夕陽產(chǎn)業(yè),只要抓好了轉(zhuǎn)型升級,就能成為朝陽產(chǎn)業(yè),太陽產(chǎn)業(yè)。
這里講一個例子,制鞋一般都是手工化,在國外也有兩家公司做了智能化生產(chǎn)線,但是很難使用鞋的類型變化,所以這兩個生產(chǎn)線都沒有能夠長期運(yùn)行。但是泉州有一個華寶科技智能化生產(chǎn)線做的很成功。他們已經(jīng)掌握的幾大關(guān)鍵技術(shù),比如說3D機(jī)器人制鞋成型工序中的膠線提取技術(shù),施膠路徑智能計算、鞋型鞋碼自動識別、柔性精準(zhǔn)施膠技術(shù),以及基于大數(shù)據(jù)、云平臺的制鞋成型系統(tǒng)及虛實數(shù)字化雙胞胎技術(shù)。
他們打造的制鞋智能車間信息化平臺,這個智能生產(chǎn)線已經(jīng)由八條線正在運(yùn)營當(dāng)中,取得了相當(dāng)滿意的效果,用工人數(shù)從66人到8人,產(chǎn)品合格率從96到99.9%。產(chǎn)品返修率從5%減到0.5%。這個制鞋生產(chǎn)線很有推廣價值,現(xiàn)在中國一年產(chǎn)120億雙鞋,泉州就有7000條線。所以這個產(chǎn)業(yè)有可能成為千億的產(chǎn)業(yè)集群。
以紡織服裝為代表的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)是我國的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)
最近中國工程院對我國制造業(yè)與國外做了對比,其中一個出人意料,又在情理之中的結(jié)果,這就是包括紡織服裝產(chǎn)業(yè)、家電產(chǎn)業(yè)、鋼鐵產(chǎn)業(yè)、石化產(chǎn)業(yè)、建材產(chǎn)業(yè)、食品產(chǎn)業(yè)在內(nèi)的6大傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),是我國制造業(yè)最具優(yōu)勢和競爭力的一個板塊。
以紡織服裝為例,2018年企業(yè)主營收入53703億元,出口創(chuàng)匯2766億美元,占全球出口11.1%,實現(xiàn)凈創(chuàng)匯2501億美元,占全國71%。能解決就業(yè)2000萬人,每為農(nóng)村進(jìn)城武功人員提供1000萬就業(yè)崗位。紡織服裝出口額占全球超過1/3,美國進(jìn)口的紡織服裝36.5%來自中國,正因為如此,在反對美國政府提高進(jìn)口關(guān)稅中,美有關(guān)紡織服裝的商會協(xié)會起到很大的作用。
還有北京機(jī)械工業(yè)自動化所,發(fā)展滌綸長絲后紡物流裝備及提供解決方案。發(fā)展時間2009年至今用了10年時間,在這個產(chǎn)業(yè)一步一步發(fā)展,一步一步耕耘,所以已經(jīng)從2009年240萬自動落絲設(shè)備,到0.8億的自動包裝線發(fā)展到2019年7億元的銷售規(guī)模。團(tuán)隊規(guī)模從14人發(fā)展到50余人,客戶數(shù)量從2家發(fā)展到13家,訂單體量從幾百萬到過億元。主要產(chǎn)品自動落筒機(jī)、全自動落絲系統(tǒng)、智能包裝線、成品立體倉庫、絲車轉(zhuǎn)運(yùn)及緩存系統(tǒng)等等。
現(xiàn)在已經(jīng)在行業(yè)里面得到了普及推廣,成為新建工廠的必備系統(tǒng)。占有市場85到90%的市場份額,其余均為進(jìn)口產(chǎn)品,國內(nèi)已經(jīng)沒有競爭對手。他們走了一條從點到線,不斷迭代發(fā)展的道路。從點到線,在整個行業(yè)發(fā)揮了重要的作用。
北自所就是機(jī)電一體化協(xié)會的掛靠單位,可以說是不是有這么一個關(guān)系,機(jī)電一體化協(xié)會的成立,把這個概念引入自動化所,使得自動化所機(jī)電一體化得到很大的發(fā)展。而自動化所的發(fā)展,也促進(jìn)了機(jī)電一體化協(xié)會發(fā)展,所以我想這一個相互促進(jìn)發(fā)展,希望能夠持續(xù)下去,希望機(jī)電一體化協(xié)會在發(fā)揮更大的作用。也希望在機(jī)電一體化協(xié)會的促進(jìn)下,北自所在機(jī)電一體化智能制造方面做的更好。