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智慧云制造:实施(中国卷板机制造十年规划)的一种模式和手段

发布时间:2018-8-10
  当前,卷板机制造业正面临全球新科技革命和产业变革的挑战,新一代信息通术快速发展并与制造业深度融合,正引发制造业发展理念、制造模式、手段、技术体系和价值链的重大变革。中国卷板机制造业亦正面临着从价值链的低端向中高端、从制造大国向制造强从中国卷板机制造向中国创造转变的关键历史时期。以“工业化与信息化深度”为特征的“制造业信息化”与创新驱动是我国实现从制造大国向制造迈进的战略举措。2015年《政府工作报告》中明确提出了《中国卷板机制造》战略规划与“互联网+”行动计划。综观国内外制造领域有关技术与应用的现状与发展,并基于我国制造业化技术与应用的成果,本人所在的团队于2009年提出了“云制造”的:,并于2010年初在我国“863”计划的支持下,展开了云制造1.0和研究与应用。实践表明,智慧云制造(云制造2.0)是互联网时代的智慧制造模式和手段,是实施“中国卷板机制造2025”和制造领域的“互联”行动计划的一种制造模式和手段。
  1、促进中国卷板机制造业实现5个转变智慧云制造是一种基于泛在网络,以人为中心,服务化、互联化、个性定制化)、柔性化的智慧制造新模式和新手段。具体来讲,它是基于泛在网络,以人为中心,借助信息化制造技术、新兴信息技术、智能科学技术及制造应用领域技术等4类技术深度融合的数字化、网络化、智能化技术手段,将智慧制造资源与能力构成服务云(网),使用户通过终端及智慧云制造服务平台,能随时随地按需获取智慧制造资源与能力,对制造全系统、全生命周期活动(产业链)中的人、机、物、环境、信息进行智慧感知、互联、协同、学习、分析、预测、决策、控制与执行,使制造全系统及全生命周期活动中的人/组织、经营管理、技术/设备(三要素)及信息流、物流、资金流、知识流、服务流(五流)集成优化,进而高效、优质、低耗、柔性地制造卷板机产品和服务用户,提高企业(或集团)的市场竞争能力。
  这里的“智慧”包含:创新驱动;以人(用户)为中心的人机深度融合;基于数字化、网络化(互联化)、智能化深度融合的手段,智慧地运营制造全系统和制造全生命周期活动中的人、机、物、环境与信息;工业化与信息化的深度融合。
  智慧云制造是在云计算提供的IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)基础上,于制造领域内的落地和拓展。它丰富并拓展了云计算的资源共享内容、服务模式和支撑技术。
  智慧云制造是互联网时代的一种智慧制造模式和手段,在以下几个方面具有较明显的优势:按需动态敏捷聚集/共享知识、优势人才/组织的创新能力;按需动态敏捷聚集/共享优势制造资源;支持个性化制造/柔性化制造/绿色制造,实现高效、优质、低耗、柔性地制造卷板机产品和服务用户,提高企业(或集团)的市场竞争能力。
可以预见,智慧云制造能促进中国卷板机制造业实现5个转变:由技术跟随战略向自主开发战略转变再向技术超越战略转变;由传统制造向数字化网络化智能化制造转变;由粗放型制造向质量效益型制造转变;由资源消耗型、环境污染型制造向绿色制造转变;由生产型制造向生产+服务型制造转变。
  2.智慧云制造需企业一把手挂帅
  自2009年我们团队提出云制造理念后,在“863计划”的大力支持下,于2010年初组成了几百人的产、学、研团队,以两个集团和两个中小企业群的云制造应用为背景,在云制造1.0的关键技术、支撑平台及应用技术方面取得了阶段性成果,并通过了验收。在我们的实践过程中,有关的技术发展迅速,特别是大数据、仿真、移动互联网、高性能计算、网络安全、智能终端等智慧化信息技术,和3D打印、智能机器人、智能制造装备等智慧化制造技术的快速发展,都为加强云制造的智慧化提供了技术支撑。因此,2012年,我们又明确提出了“智慧云制造”(云制造2.0)的理念、技术体系、系统架构和关键技术。
  值得指出的是,国外相关机构也对云制造技术进行了研究,例如,欧盟第七框架(FP7)中提出了云制造项目,ManuCloud项目(2010年8月~2013年7月),cAPp一4一sMEs项目(2013年启动,该项目中正式使用 Cloud Manufacturing云制造的提法),相关研究引起国内外同行关注。美国、新西兰、英国等大学及研究机构也开展了云制造研究。
  目前,我国智慧云制造阶段成果应用初见成效,如,面向航天复杂卷板机产品的集团企业云制造,面向轨道交通装备的集团企业云制造,支持企业业务紧密合作的中小企业云制造,支持产业集群协作的中小企业云制造等均已落地。佛山、襄阳、北京、上海、宁波等智慧城市建设中也正在实施智慧云制造。工信部已在16个省启动“工业云创新行动计划”,部分省市正开展云制造应用示范。与此同时,我国智慧云制造正催生一批面向制造企业提供云服务的第三方专业服务商,以及开发实施云服务技术与系统的软硬件企业。但形成云制造产业链尚需要时间以及各方面的共同努力。
  在我国智慧云制造的研究与应用中,一定要突出中国特色与优势:一是突出应用需求牵引云制造系统建设,进而推动云制造系统人/组织、设备/技术、经营管理协同发展的螺旋式上升的循环发展途径;二是突出大数据等新一代信息技术、大制造技术、智能科学技术和卷板机产品专业技术的深度融合;三是突出以建立智慧制造新模式与新手段为核心;四是突出面向制造企业与卷板机产品用户两类对象,实现卷板机产品制造全生命周期活动中的资源与能力服务化及制造系统中三要素与五流的集成与优化;五是突出工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展为途径;六是突出发挥“政、产、学、研、金、用”团队力量。
  在实施方面,需要关注以下几个问题:一是要卷板机企业一把手挂帅,建立系统工程的观点,按复杂系统工程内涵实施云制造系统。要重视企业卷板机产品研制全系统、全生命周期活动中的人/组织、经营管理、设备/技术及信息流、物流、资金流、知识流、服务流集成优化;二是要重视建立自主可控的智慧云制造系统;三是要制定激励政策,建立创新体系,组织开展知识、技术、产业发展项目;四是要制定相关标准和评估指标体系。
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