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每逢歲末年初,總不(No)免會有一(One)些關于(At)前途的(Of)自問自答。這(This)幾天開會,感覺鋪天蓋地的(Of)是有關智能制造的(Of)會議和(And)報道。回想今年,自己也聽了幾場演講,上至部長,下至普通的(Of)教授專家,卻感到(Arrive)越來(Come)越疑惑。疑問就此産生(Born):我(I)們到(Arrive)底要(Want)怎樣的(Of)智能制造?
智能制造有兩個(Indivual)英文單詞:老外喜歡用(Use)SMART MANUFACTURING,我(I)們中國(Country)人(People)喜歡用(Use)INTELLIGENT MANUFACTURING,到(Arrive)底哪一(One)個(Indivual)更靠譜一(One)些?我(I)孤陋寡聞,不(No)好判斷,但卻想起另外一(One)件事,就是智能制造到(Arrive)底要(Want)幹什麽,它的(Of)目的(Of)是什麽?
關于(At)智能制造,權威部門給出(Out)的(Of)定義主要(Want)強調信息的(Of)自感知和(And)自決策,以(By)及智能研發、智能裝備、智能生(Born)産、智能服務、智能工廠、智能産品。猛一(One)看的(Of)确是高大(Big)上,全智能,卻又雲裏霧裏不(No)知所雲。如果再看解釋,就會讓你覺得智能制造更是遙不(No)可及,畢竟人(People)類離人(People)工智能時(Hour)代還有很長的(Of)距離。但中國(Country)制造2025卻又有明确的(Of)時(Hour)間表。真是不(No)知道到(Arrive)了那一(One)天,情況到(Arrive)底如何,反正聽起來(Come)挺玄的(Of),責任重大(Big),時(Hour)間緊迫。
不(No)可忽略的(Of)事實是,我(I)國(Country)的(Of)絕大(Big)部分制造業,别說是智能制造了,就是簡單的(Of)自動化也沒有。很多企業廠房簡陋,制造手段原始落後,效率低下,産品粗制濫造。甚至有些行業内非常著名的(Of)企業,連物料管理系統和(And)物料編碼都沒有,也在(Exist)高談闊論智能制造。不(No)知道他(He)們是真糊塗還是裝糊塗。更多的(Of)情況是,買幾台機器人(People)或者AGV就自稱是智能制造,真是應了老話:無知者無畏。反正國(Country)家有智能制造試點的(Of)要(Want)求,有大(Big)量資金資助,對有些企業來(Come)說,又是一(One)次發财的(Of)好機會。
我(I)不(No)太清楚很多專家強調的(Of)智能制造系統的(Of)智能到(Arrive)底表現在(Exist)哪裏,是一(One)台組合機床?還是一(One)台AGV小車?亦或是别的(Of)什麽東西。反正很多專家一(One)說起來(Come),讓人(People)感覺煞有介事,胸有成竹,好像未來(Come)馬上真有什麽智能設備,它們會無所不(No)能似的(Of)。甚至你要(Want)它生(Born)産什麽,就可以(By)生(Born)産什麽。從此世界就進入了全面的(Of)人(People)工智能時(Hour)代了。
我(I)參加工作(Do)是1987年,第一(One)個(Indivual)課題是國(Country)家“七五”攻關項目:橋式起重機計算機輔助設計(CAD)。也就是說,在(Exist)我(I)國(Country),利用(Use)計算機進行輔助設計已經有至少超過30年的(Of)曆史,但計算機輔助設計并非是智能設計,與智能制造關系不(No)大(Big)。然而,在(Exist)今天的(Of)很多企業卻在(Exist)高談闊論,不(No)僅把計算機輔助設計與智能設計混爲(For)一(One)談,而且把很多與自動化沾點邊的(Of)事情全部歸于(At)智能制造,這(This)真是令人(People)啼笑皆非的(Of)事情。
首先,竊以(By)爲(For)所謂的(Of)智能産品,這(This)個(Indivual)應該與智能制造沒有什麽直接關系。你生(Born)産出(Out)來(Come)的(Of)産品是否智能,與生(Born)産手段和(And)設備是否智能應該沒有直接對應關系。有些産品不(No)可能有什麽智能,如我(I)們物流倉儲系統中常見的(Of)貨架,輸送機,堆垛機等,但在(Exist)未來(Come),我(I)們卻可以(By)期待通過智能制造系統完成其制造過程,從而大(Big)幅度提升其水平并降低成本。而未來(Come)真的(Of)要(Want)生(Born)産出(Out)具有智能的(Of)産品,也未必一(One)定得用(Use)具有智能的(Of)生(Born)産設備去生(Born)産。一(One)個(Indivual)典型的(Of)事實是:第一(One)台智能制造設備肯定需要(Want)非智能設備才能生(Born)産出(Out)來(Come),否則就失去源泉了。
相比國(Country)人(People)的(Of)高談闊論,老外要(Want)老實得多。簡單來(Come)說,智能制造可以(By)從生(Born)産的(Of)幾個(Indivual)環節得到(Arrive)體現,即設計、工藝、仿真驗證、生(Born)産、物流、實物驗證等得到(Arrive)具體體現,這(This)是實實在(Exist)在(Exist)的(Of)。智能制造強調的(Of)是通過網絡、計算機、大(Big)數據、雲計算、人(People)工智能等技術,優化設計,通過充分應用(Use)虛拟仿真技術以(By)完成設計驗證,并通過3D打印等未來(Come)技術,完成産品的(Of)試制。最終達到(Arrive)降低成本,提升産品性能的(Of)目的(Of),以(By)快速适應定制化時(Hour)代的(Of)客戶需求。
具體來(Come)講,在(Exist)設計階段,主要(Want)是通過人(People)工智能、大(Big)數據、雲計算、新材料技術,使在(Exist)給定條件下盡可能多的(Of)通過計算機系統自身能力,提供盡可能多的(Of)全方位的(Of)設計方案(即所謂的(Of)衍生(Born)設計)。這(This)一(One)技術目前已有應用(Use),雖然還處于(At)初級階段,但卻已經顯示出(Out)巨大(Big)的(Of)潛能。不(No)管怎麽說,人(People)工智能未來(Come)将全面超越了人(People)類的(Of)設計能力和(And)水平,這(This)是毋容置疑的(Of)。
産品設計成果需要(Want)驗證,這(This)是計算機仿真技術的(Of)最大(Big)舞台。通過自動完成的(Of)有限元分析,可以(By)計算出(Out)産品結構是否符合力學要(Want)求,以(By)及在(Exist)外載荷下産品的(Of)表現。通過疲勞仿真,可以(By)完成需要(Want)很長時(Hour)間慘能完成的(Of)疲勞試驗。通過運動學仿真,可以(By)完成産品運轉情況的(Of)測試……此外,新材料的(Of)應用(Use),爲(For)人(People)類制造新的(Of)設備提供了無窮的(Of)可能。計算機仿真大(Big)大(Big)縮短了新産品試制的(Of)周期,也大(Big)大(Big)節省了試制的(Of)成本。此外,有些實驗是無法輕易通過實物完成的(Of),如核熱反應、超高音速的(Of)風洞試驗、外太空實驗等,而通過計算機仿真就可以(By)很好的(Of)達到(Arrive)實驗的(Of)目的(Of)。這(This)是智能制造中的(Of)關鍵技術之一(One)。
關于(At)生(Born)産過程,這(This)是産品實現的(Of)最關鍵環節。智能制造與傳統制造從原理上講可能差異甚小,如零部件的(Of)車磨刨銑等,但自動化程度可能會有質的(Of)飛躍,如組合加工中心的(Of)出(Out)現即是很好的(Of)例子。到(Arrive)目前爲(For)止,還看不(No)到(Arrive)具有真正智能的(Of)制造系統。現在(Exist),除了傳統的(Of)制造技術外和(And)工藝外,智能制造還是有其獨特之處可以(By)期待,如通過3D打印可以(By)完成傳統制造不(No)能完成的(Of)複雜結構的(Of)加工工作(Do),如晶格結構。目前3D打印對于(At)生(Born)産樣品具有無可比拟的(Of)優勢,成本低、時(Hour)間短,大(Big)大(Big)加快了新産品研制的(Of)速度。但3D打印還處于(At)初級應用(Use)階段,有些環節還存在(Exist)無法逾越的(Of)障礙。
新産品制造完成後,還需要(Want)得到(Arrive)實踐的(Of)檢驗,并不(No)斷改進,就其叠代升級的(Of)過程和(And)邏輯而言,這(This)與傳統制造過程和(And)邏輯也沒有什麽差異。但可以(By)肯定的(Of)是,智能制造其成功概率要(Want)大(Big)大(Big)高于(At)傳統制造。
智能制造系統中,還有一(One)項主要(Want)内容是物流系統容易被人(People)忽視。可以(By)說,與智能制造相配套的(Of)智能物流(SMART LOGISTICS)同樣不(No)可或缺,這(This)并非是說離開現代物流就不(No)可能完成智能制造,而是智能物流是降低生(Born)産成本、提高生(Born)産效率和(And)産品質量的(Of)重要(Want)手段。有關這(This)方面的(Of)深刻道理,需要(Want)有專門的(Of)文章進行闡述。
從上述内容,我(I)們可以(By)看出(Out),老外眼中的(Of)智能制造并不(No)是什麽神秘之物,而是在(Exist)過去許多年即已經開始的(Of)實踐,其發展過程由點到(Arrive)面,由淺入深,并循序漸進。其目的(Of)也是非常清楚,即提高制造水平,降低制造成本,爲(For)大(Big)規模定制化生(Born)産提供可能。反觀我(I)們,很多人(People)對于(At)智能物流的(Of)概念都不(No)甚了解,完全沒有明白智能制造的(Of)基本過程、要(Want)素和(And)基本原理,也不(No)能解釋爲(For)什麽需要(Want)智能制造,卻一(One)味的(Of)鼓吹智能制造,令人(People)遺憾。
縱觀我(I)國(Country)的(Of)制造業現狀,既有比肩國(Country)際水平的(Of)少數精英公司,更有制造水平尚處于(At)機械化和(And)自動化初期的(Of)大(Big)多數企業。前者固然可以(By)在(Exist)智能制造方面更上一(One)層樓,提升國(Country)際競争能力;後者則更多的(Of)反映了我(I)國(Country)的(Of)現實情況。從可行性來(Come)講,他(He)們應該從基礎抓起,從提高設計水平入手,把自己從模仿階段上升到(Arrive)獨創階段,從粗犷式生(Born)産到(Arrive)精工細作(Do),逐步引入中高端制造設備;并切實做好産品優化設計,嚴格控制成本,提升質量,逐步提升我(I)國(Country)整體制造業水平。這(This)才是正道。
現在(Exist)全國(Country)上下彌漫着兩種典型情緒:其一(One)是擔心制造業空心化,因爲(For)現實情況是越南、印度、東南亞勞動力成本比我(I)們更低,據說歐美廠家都有遷廠的(Of)打算;其二是豪情萬丈,三五年或10多年就要(Want)超英趕美。須知,越南、印度縱然有的(Of)是人(People)口紅利,如果我(I)們隻關注其人(People)工成本,也隻能是低端制造範疇,我(I)們何來(Come)擔憂?!關鍵是我(I)們是否可以(By)通過三五年甚至10多年,在(Exist)智能制造上真的(Of)有所作(Do)爲(For),而不(No)是現在(Exist)低端制造的(Of)現狀維持;另一(One)方面,我(I)們的(Of)機床制造水平如何,基礎工業如何,新材料研究水平如何,計算機設計和(And)仿真水平如何,理論研究水平如何,應該有客觀的(Of)認識,更應該知恥後勇,腳踏實地,急起直追。盲目空喊口号,誤人(People)誤己,更誤國(Country)家!
希望多些有識之士,發出(Out)正确的(Of)聲音,針對我(I)國(Country)國(Country)情制定切實可行的(Of)方針政策,使我(I)國(Country)的(Of)智能制造能夠朝着正确的(Of)方向發展。
期望明天會更好。