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智能制造就是把人換成機(jī)器人?是你沒抓住重點(diǎn)

2014年12月,國家首次提出“中國制造2025”的概念。次年5月8日,國務(wù)院正式印發(fā)《中國制造2025》,部署全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略。今年5月17日國務(wù)院召開常務(wù)會(huì)議,指出下一步深入實(shí)施《中國制造2025》,把發(fā)展“智能制造”作為主攻方向。

毫無疑問,智能制造(Intelligent Manufacturing,IM)正在給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來前所未有的變革和提升。

據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局與中國物流與采購聯(lián)合會(huì)本周二(10月31日)公布的數(shù)據(jù)顯示,2017年10月份,中國制造業(yè)采購經(jīng)理指數(shù)(PMI)為51.6%。從企業(yè)規(guī)模看,大型企業(yè)PMI為53.1%,比上月回落0.7個(gè)百分點(diǎn),繼續(xù)位于擴(kuò)張區(qū)間;中、小型企業(yè)PMI為49.8%和49.0%,分別比上月下降1.3和0.4個(gè)百分點(diǎn),位于臨界點(diǎn)以下。這一數(shù)據(jù)也表明,中國的制造業(yè)總體發(fā)展勢頭良好。

不過,盡管如此,但我們還只是處在非常初級(jí)的“智能制造”階段。我們已經(jīng)踩過了很多“坑”,而前路還有更多的“坑”。

在上周召開的“2017中國江蘇智能工廠規(guī)劃建設(shè)報(bào)告會(huì)”上,國家工業(yè)和信息化部信軟司兩化融合處處長王建偉、中國航空工業(yè)集團(tuán)信息技術(shù)中心首席顧問寧振波、北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所總工程師謝兵兵等專家學(xué)者對(duì)我國的智能制造做了提出了全新解讀和看法。

“兩化融合”是中國制造業(yè)提質(zhì)、增效、升級(jí)的重要舉措

中國近代工業(yè)起源于清朝末期,從1860年開始的洋務(wù)運(yùn)動(dòng)時(shí)期,曾國藩在安慶建立安慶軍械所(又稱安慶內(nèi)軍械所)。這是中國的第一座近代化工廠,也由此拉開了中國工業(yè)化進(jìn)程的大幕。

隨后,在經(jīng)歷了解放前和建國初期一窮二白、工業(yè)基礎(chǔ)幾乎為零,洋火洋油洋車遍地的艱難起步,從1978年改革開放開始,中國的制造業(yè)正式進(jìn)入快車道,發(fā)展速度越來越快。最終在2010年,中國首次超過美國,從而成為全球第一制造大國。

但制造業(yè)的問題依然存在。

一直以來由于我們只盲目追求數(shù)量和規(guī)模而忽視了技術(shù)和創(chuàng)新,因此中國制造業(yè)只是在總量上達(dá)到了世界第一,而在精密機(jī)械加工、關(guān)鍵零部件等高技術(shù)含量和高附加值上明顯不占任何優(yōu)勢。

我們制造了全世界最多的手機(jī)和電腦,但技術(shù)和利潤的關(guān)鍵部件——芯片卻一直捏在外國人手上;我們的飛機(jī)制造全球領(lǐng)先,但飛機(jī)的心臟——大推力發(fā)動(dòng)機(jī)卻剛剛走出實(shí)驗(yàn)室......這樣的例子多不勝舉。

為扭轉(zhuǎn)這種“大而不強(qiáng)”的尷尬局面,我們必須加大技術(shù)研發(fā)投入。而近年來,國家的布局也在緊鑼密鼓的展開。

從2015年開始,國家相繼發(fā)布《中國制造2025》、《積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)指導(dǎo)意見》《關(guān)于深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的指導(dǎo)意見》,由此構(gòu)建了制造強(qiáng)國戰(zhàn)略政策體系。此外,工業(yè)和信息化部等部委還出臺(tái)了《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》、《智能制造工程實(shí)施指南(2016-2020年)》等多項(xiàng)政策。未來將除了在有色、稀土、紡織、家電等傳統(tǒng)行業(yè)進(jìn)行試點(diǎn)示范和推廣外,還將加快在5G、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、智能交通等新型領(lǐng)域布局。

國家工業(yè)和信息化部信軟司兩化融合處處長王建偉認(rèn)為,在網(wǎng)絡(luò)化和信息化浪潮下,目前的制造業(yè)正在發(fā)生深刻變化。而“兩化融合”正變得越來越重要。

“兩化融合”是信息化和工業(yè)化的高層次的深度結(jié)合,是指以信息化帶動(dòng)工業(yè)化、以工業(yè)化促進(jìn)信息化,走新型工業(yè)化道路;兩化融合的核心就是信息化支撐,追求可持續(xù)發(fā)展模式。

王建偉說:“互聯(lián)網(wǎng)從下游應(yīng)用逐漸向上游行業(yè)發(fā)展,工業(yè)化和信息化的深度融合已經(jīng)發(fā)揮了越來越大的作用,制造業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)邁入融合發(fā)展的新進(jìn)程。在這一轉(zhuǎn)變中,工業(yè)生產(chǎn)模式從自動(dòng)化、數(shù)字化向網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展,表現(xiàn)在工業(yè)使用以計(jì)算機(jī)為代表的ICT技術(shù),轉(zhuǎn)向使用以互聯(lián)網(wǎng)為代表的ICT技術(shù)。

“我們的工業(yè)生產(chǎn)、制造正在向智能制造邁進(jìn),而制造業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)深度融合是中國制造業(yè)提質(zhì)、增效、升級(jí)的重要舉措!

智能制造不是“機(jī)器換人”,不要被假專家忽悠了

智能制造(Intelligent Manufacturing,IM)是一種由智能機(jī)器和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng),它在制造過程中能進(jìn)行智能活動(dòng),諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。通過人與智能機(jī)器的合作共事,去擴(kuò)大、延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動(dòng)。它把制造自動(dòng)化的概念更新,擴(kuò)展到柔性化、智能化和高度集成化。

從概念中可以看出,機(jī)器人和人工智能在智能制造中扮演了相當(dāng)重要的角色,也起到了非常關(guān)鍵的作用。但是,千萬不要以為智能制造只是單純的“機(jī)器人換人”,也不要迷信人工智能。

這正是智能制造的兩個(gè)最大的“坑”。

智能制造就是機(jī)器換人?太扯了!

從引入人工智能技術(shù)開始,智能制造經(jīng)歷了DNC(Distributed Numerical Control,分布式數(shù)控系統(tǒng))和CIMS(計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng))等主要階段,其自動(dòng)化和智能化的程度也越來越高。其中,機(jī)器人對(duì)促進(jìn)傳統(tǒng)制造業(yè)的智能化起到了很大作用。不過這顯然不是智能制造的全部。

根據(jù)IFR國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)初步統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2016年我國工業(yè)機(jī)器人銷量已高達(dá)9萬臺(tái),較2015年增長31.28%,顯著高于全球工業(yè)機(jī)器人14%的銷量增速,其中中國工業(yè)機(jī)器人銷量占全球銷量比重以達(dá)31%。僅去年一年,中國國內(nèi)就購買了9萬臺(tái)(套)工業(yè)機(jī)器人,占全球工業(yè)機(jī)器人訂單總量的三分之一。

目前國內(nèi)智能制造系統(tǒng)集成領(lǐng)域,大部分集中于汽車工業(yè)。2016年國內(nèi)機(jī)器人下游應(yīng)用領(lǐng)域中,占比最大的是汽車制造(48%),其次是3C制造(24%)。

IFR還預(yù)測認(rèn)為,到2019年時(shí),中國國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人的年度訂單將增加到16萬臺(tái)(套)。

中國航空工業(yè)集團(tuán)信息技術(shù)中心首席顧問寧振波認(rèn)為,智能制造首先是從狀態(tài)感知開始的,要做到真正的智能制造,必須要先具備三個(gè)基本條件:一是便宜的傳感器,二是數(shù)字化一切可數(shù)字化之物,三是網(wǎng)絡(luò)化一切可連接之物。

而對(duì)于業(yè)內(nèi)盛行的“做智能制造就是多用機(jī)器人”的觀點(diǎn),寧振波大搖其頭。他說:“這都是近年來的一些假專家用來忽悠人的。智能制造就是機(jī)器換人?太扯了!難道富士康的教訓(xùn)還不夠深刻嗎?

“富士康當(dāng)初夸口要5年內(nèi)造出150萬臺(tái)機(jī)器人,代替150萬產(chǎn)業(yè)工人。可現(xiàn)在呢,它造了多少?僅僅4萬臺(tái)而已,就堅(jiān)持不下去了,自己停止了。虧大了,也沒代替幾個(gè)人!這是明顯聽信和輕信了假專家的話,自食其果!

2011年底,富士康董事長郭臺(tái)銘公開表示,富士康要在2014年裝配100萬臺(tái)機(jī)械臂,并計(jì)劃在5到10年內(nèi)完成首批自動(dòng)化的工廠,這也就是所謂的“百萬機(jī)器人計(jì)劃”。

而截至5年后的2016年底,僅僅只裝配了40000臺(tái)左右,并未覆蓋全流水線。此后,“百萬機(jī)器人計(jì)劃”逐漸淡出公眾視線,也間接宣告了這一計(jì)劃的流產(chǎn)。而失敗的主要原因包括機(jī)器人精度不夠、不能勝任全流水線工作、升級(jí)和維護(hù)升本過高等等。

富士康的教訓(xùn)充分說明,在未深刻理解“智能制造”之前就盲目投入,只會(huì)適得其反。

中國工程院院士、浙江大學(xué)特聘教授、中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)副理事長譚建榮也持同樣觀點(diǎn),他認(rèn)為,對(duì)眼下的中國制造業(yè)來說,自動(dòng)化程度并不是越高越好。

譚建榮說到:“對(duì)一家生產(chǎn)制造型的企業(yè)來說,必須要實(shí)現(xiàn)人、機(jī)器、機(jī)器人的合理分工和協(xié)同作業(yè),才能最大幅度的提高生產(chǎn)效率,而并不是只盯著自動(dòng)化程度的高低。”

模仿、抄襲無益,“智能制造”只能依靠我們自己

2010年,中國超過美國而成為全球制造業(yè)第一大國。這一桂冠,最主要得益于中國擁有全世界獨(dú)一無二的、最為齊全的工業(yè)門類。

一個(gè)國家擁有完整的工業(yè)體系,意味著自己不依靠其它國家的幫助與支持,就可以獨(dú)立發(fā)展并能夠保持所有的工業(yè)科技。中國是全世界唯一具有聯(lián)合國全部大中小分類的工業(yè)國,是唯一的一個(gè)擁有39個(gè)工業(yè)大類,191個(gè)中類,525個(gè)小類,從而形成了一個(gè)舉世無雙、行業(yè)齊全的工業(yè)體系。

新中國建國初期有兩次大規(guī)模的工業(yè)技術(shù)引進(jìn),一是從蘇聯(lián)引進(jìn)成套重工業(yè),二是“四三方案”,從美國、聯(lián)邦德國、法國、日本、荷蘭、瑞士、意大利等西方國家處引進(jìn)化纖、化肥、石化、電站、鋼鐵等技術(shù)。

從全球占比來看,1990年我國制造業(yè)占全球的比重為2.7%,居世界第九;到2000年上升到6.0%,居世界第四;2007年達(dá)到13.2%,居世界第二;2010年為19.8%,時(shí)隔一個(gè)半世紀(jì)之后重新回到世界第一。

寧振波認(rèn)為,正是因?yàn)橹袊I(yè)門類太多太全,所以在我國實(shí)施“智能制造”過程中只能依靠我們自己,純粹的模仿和全盤抄襲都是無益的。

寧振波說:“把德國的‘工業(yè)4.0’拿來,解決不了我們的一半問題,因?yàn)樗麄兊墓I(yè)門類不齊全、太少;把美國的‘工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)’拿過來也不行,他們的門類也不全,也有很多沒有的,給不了我們太過借鑒之處!

此外,對(duì)于人工智能在智能制造中的促進(jìn)作用,寧振波也持理性態(tài)度,“(智能制造中)人工智能的提法,我是有看法的!別被所謂的AI給忽悠的暈了。舉個(gè)例子,阿爾法狗厲害吧?但是它的能耗驚人,如果大家都用它,那整個(gè)太陽系的能量都不夠用的。這是人工智能應(yīng)用的最大障礙之一。”

“AI在目前,它能做的非常有限,所以(智能制造)還是要以人為主導(dǎo)才行!睂幷癫ㄕf。

巧得很,寧振波的這一觀點(diǎn)也和譚建榮院士不謀而合。譚建榮此前接受鎂客網(wǎng)采訪時(shí)說,“在工廠的車間里,哪些是需要人做的,就讓人做;哪些是需要機(jī)器做的,就讓機(jī)器做;哪些是需要機(jī)器人做的,就讓機(jī)器人做。人的作用還是不可替代的!

從技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用來看,人工智能分為弱人工智能、通用人工智能、強(qiáng)人工智能和超人工智能等四個(gè)最主要階段。目前我們還只是處在弱人工智能階段,這一階段的AI能力單一,不能進(jìn)行多任務(wù)的學(xué)習(xí),更不用說協(xié)作協(xié)同了。

因此,現(xiàn)在的AI對(duì)制造業(yè)的推力遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有人們想象中的那么巨大和神奇,真正的“智能制造”場景必然是要放眼長遠(yuǎn)未來的,F(xiàn)階段,智能制造還應(yīng)該秉承“人機(jī)協(xié)作,以人為主”的原則。

總結(jié):實(shí)體制造業(yè)是國家的基石

顯而易見的是,智能制造必然是一個(gè)系統(tǒng)工程,是一個(gè)需要多方合作的事情。北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所總工程師謝兵兵認(rèn)為,智能制造是一個(gè)合作的項(xiàng)目,沒有哪一家企業(yè)能全部做完,否則就是吹牛。

同時(shí),謝兵兵也對(duì)打造智能化、數(shù)字化工廠給出了自己的意見。他認(rèn)為,一家成熟的數(shù)字化工廠應(yīng)該具備5大基本條件。分別是:有一個(gè)明確的建設(shè)目標(biāo),有全面的總體方案,有良好的生產(chǎn)管理基礎(chǔ),有自己的工程技術(shù)團(tuán)隊(duì),有一個(gè)好的合作伙伴。

中國航空工業(yè)集團(tuán)信息技術(shù)中心首席顧問寧振波總結(jié)了中國智能制造戰(zhàn)略方針:創(chuàng)新引領(lǐng),換道超車;因企制宜,戰(zhàn)略升級(jí)。

“不講彎道超車,容易出事故,正確的做法應(yīng)該是換道超車。

“沒有(核心技術(shù)的)產(chǎn)品的貿(mào)易是胡話,產(chǎn)品不好就是假話。”寧振波說,“我們必須要做好做大做強(qiáng)制造業(yè),因?yàn)閷?shí)體制造業(yè)是國家的基石!

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