聚焦智能制造包裝行業,共探智能制造技術路徑及系統
廣義而論,智能制造是一個大的概念,是一個不斷演進的大系統。智能制造是新一代信息技術與先進制造技術的深度融合,貫穿于產品、制造、服務全生命周期的各個環節及相應系統的優化集成,實現制造的數字化、網絡化、智能化,從而不斷提升企業的產品質量、效益、服務水平,推動制造業創新、綠色、協調、開放、共享發展。
而智能制造包裝行業在其演進發展中可以總結、歸納和提升出智能制造的三種基本范式,即:數字化制造——第一代智能制造,數字化網絡化制造——“互聯網+制造”或第二代智能制造,數字化網絡化智能化制造——新一代智能制造
1. 數字化制造
數字化制造是智能制造的第一個基本范式,也可稱為是第一代智能制造。
在20世紀50年代,以數字化為主要特征的信息技術開始應用于制造業,逐步推動制造業由自動化向數字化轉變。數字化制造是在數字化技術和制造技術融合的背景下,通過對產品信息、工藝信息和資源信息進行數字化描述、分析、決策和控制,快速生產出滿足用戶要求的產品。數字化制造的主要特征表現為:第一,在產品方面,數字技術在產品中得到廣泛應用,形成以數控機床等為代表的“數字一代”產品;第二,在制造方面,大量應用數字化裝備、數字化設計、數字化建模與仿真,采用信息化管理;第三,集成和優化運行成為生產過程的突出特點。 20世紀80年代以來,傳統包裝企業逐步推廣應用數字化制造,推進設計、制造、管理過程的數字化,推廣數字化控制系統和制造裝備,推動企業信息化,取得了巨大的技術進步,特別是近年來,各地大力推進“機器換人”“數字化改造”,一大批數字化生產線、數字化車間、數字化智能包裝工廠建立起來,眾多的企業完成了數字化制造升級,我國數字化制造邁入了新的發展階段。同時,必須清醒地認識到,我國大多數企業,特別是廣大中小企業,還沒有完成數字化制造轉型。面對這樣的現實,我國在推進智能制造過程中必須實事求是,踏踏實實地完成數字化“補課”,進一步夯實智能制造發展的基礎。
2. “互聯網+制造”——數字化網絡化制造
數字化網絡化制造是智能制造的第二種基本范式,也可稱為“互聯網+制造”,或第二代智能制造,可對應于國際上推行的smart manufacturing。在20世紀90年代末以來,互聯網技術逐步成熟,我國“互聯網+”推動互聯網和制造業深度融合,人、流程、數據和事物等過去相互孤立的節點被網絡連接起來,通過企業內、企業間的協同,各種社會資源的集成與優化,“互聯網+制造”重塑制造業的價值鏈,推動制造業從數字化制造推進到數字化網絡化制造階段。
我國工業界緊緊抓住互聯網發展的戰略機遇,大力推進“互聯網+制造”,制造業、互聯網龍頭企業紛紛布局,將工業互聯網、云計算等新技術應用于制造領域。一方面,一批數字化制造基礎較好的企業成功實現數字化網絡化升級,成為了數字化網絡化制造示范;另一方面,大量原來還未完成數字化制造的企業,則采用并行推進數字化制造和“互聯網+制造”的技術路線,通過“以高打低、融合發展”,完成了數字化制造的“補課”,同時跨越到“互聯網+制造”階段,實現了企業的優化升級。
3. 新一代智能制造——數字化網絡化智能化制造
數字化網絡化智能化制造是智能制造的第三種基本范式,也可稱為新一代智能制造,可對應于國際上推行的intelligent manufacturing。
近年來,在互聯網、云計算、大數據和物聯網等新一代信息技術飛速發展形成群體性突破的推動下,以大數據智能、跨媒體智能、人機混合增強智能、群體智能等為代表的新一代人工智能技術加速發展,實現了戰略性突破。新一代人工智能技術與先進制造技術深度融合,形成新一代智能制造——數字化網絡化智能化制造。新一代人工智能本質的特征是具備了學習的能力,具備了生成知識和更好地運用知識的能力,實現了質的飛躍。新一代智能制造將為制造業的設計、制造、服務等各環節及其集成帶來根本性的變革,新技術、新產品、新業態、新模式將層出不窮,深刻影響和改變社會的產品形態、生產方式、服務模式乃至人類的生活方式和思維模式,極大地推動社會生產力的發展。新一代智能制造將給制造業帶來革命性的變化,將成為制造業未來發展的核心驅動力。
4. 我國智能制造“并行推進、融合發展”的技術路線
智能制造的三個基本范式體現了智能制造發展的階段性和融合性的特點,三個基本范式沿時間脈絡逐一展開來看既是相關技術發展到一定階段和產業結合,各有其所在階段的特點,也都面臨著當時階段所需要的重點解決的問題,體現著先進信息技術與制造技術融合發展的階段性特征。而在發展過程中,三個基本范式在技術上來看并不是割裂的,而是相互交織、迭代升級,通過技術融合相互促進發展,體現著智能制造發展的融合性特征。
我國應發揮后發優勢,采取三個基本范式“并行推進、融合發展”的技術路線,走一條數字化、網絡化、智能化并行推進的智能制造創新之路,實現中國制造業的智能升級、高質量發展。一方面,我國必須堅持“創新引領”,直接利用互聯網、大數據、人工智能等最先進的技術,推進先進信息技術和制造技術的深度融合;瞄準高端方向,加快研究、開發、推廣、應用新一代智能制造技術;另一方面,我們必須實事求是,因企制宜、循序漸進地推進企業的技術改造、智能升級。充分利用我國推進“互聯網+制造”的成功實踐給我們提供的重要啟示和寶貴經驗,企業根據自身發展的實際需要,“以高打低”——采取先進的技術解決傳統制造難于解決的問題,扎扎實實地完成數字化“補課”,同時,向更高的智能制造水平邁進。
5. 新一代智能制造系統
新一代智能制造系統是一個大系統,主要由智能產品、智能生產及智能服務等三大功能系統以及工業智聯網和智能制造云兩大支撐系統集成而成。
而智能生產是新一代智能制造系統的主線。智能工廠則是智能生產中的主要載體。智能工廠根據行業的不同可分為離散型智能工廠和流程型智能工廠,追求的目標都是生產過程的優化,大幅度提升生產系統的性能、功能、質量和效益,重點發展方向都是智能生產線、智能車間、智能工廠。
新一代人工智能技術與先進制造技術的融合將使生產線、車間、工廠發生革命性的大變革,企業將會向自學習、自適應、自控制的新一代智能工廠進軍。“機器換人”,企業生產能力的技術改造、智能升級,不僅能解決一線勞動力短缺和人力成本高升的問題,更是從根本上提高制造業的質量、效率和企業競爭力。在今后相當長一段時間內,企業的生產能力升級——生產線、車間、工廠的智能升級將成為推進智能制造的一個主要戰場。
產業升級。推動智能制造的目的在于產業升級,要著眼于廣大企業、各個行業和整個制造產業。各級政府、科技界、學界、金融界要共同營造良好的生態環境,推動中國制造業整體發展質量變革、效率變革、動力變革,實現中國制造業全方位的現代化轉型升級。
天工TIME整理編輯,來源于網絡,侵權即刪~
