重視基礎建設推動智能制造持續發展

工業4.0是近年來全球工業領域持續關注的熱門話題，為在新形勢下搶占制造業發展的戰略制高點，我國發布了《中國制造2025》，并以智能制造為主攻方向。本報記者采訪了機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所所長歐陽勁松，就德國工業4.0和我國智能制造的相關情況進行了深入探討。

　　智能制造是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統，它在制造過程中能進行智能活動。

　　工業4.0就是兩個“實現”并行
　　
　　記者：德國于2015年底發布了第二版德國工業4.0標準化路線圖，并提出了工業4.0參考架構模型（RAMI4.0）。您是如何理解工業4.0的？您認為工業4.0的核心是什么？
　　
　　歐陽勁松：德國提出和推進工業4.0，是希望通過整合相關資源要素，打通區域間、行業間、企業間的壁壘，將信息和通信技術深度應用到傳統制造業，以維持德國在未來全球制造業中的領導地位。同時，從用戶需求角度出發，形成一體化的制造和服務能力，建立和培育新的市場，成為智能制造技術、產品的主要供應商，占領國際市場。
　　
　　工業4.0的核心在于生產、產品和服務的全面交叉滲透，這種滲透借助于軟件，通過在互聯網和其他網絡上實現產品及服務的網絡化而實現。工業4.0重點關注兩方面內容：產品開發與生產過程。
　　
　　總之，我認為工業4.0就是兩個“實現”的并行：一方面，在產品中，將用戶需求的功能、性能進行數字仿真并快速實體化“虛擬實現”；另一方面，在生產中，從材料選擇到工廠生產資源配置的“全數字仿真與實現”。通過云計算、大數據、互聯網等手段實現跨企業、行業、地域的生產鏈整合以高效滿足用戶個性化需求，最終完成價值鏈的重構。
　　
　　標準化是技術發展的風向標
　　
　　中國工業報：德國公布的工業4.0八個優先行動領域中將標準化排在首位，而國際標準化工作向來都可以看成是技術發展的風向標。請您介紹一下工業4.0的國際標準化現狀。
　　
　　歐陽勁松：技術當道，標準先行。目前，工業4.0涉及的直接相關的國際標準包括數字工廠、安全與保障、能效、系統集成、控制網絡等幾個大的技術領域，大部分標準來自IEC/TC65（工業測量控制和自動化技術委員會），同時也包括IEC/SC3D（產品屬性、分類及表示）、ISO/TC184（工業自動化系統集成）、ISO/IECJTC1（信息技術）、IEC/TC17B（低壓開關和控制器）、IEC/TC44（機械安全）等技術委員會的相關標準。
　　
　　IEC和ISO均基于原有的工作在2014年和2015年分別成立了專門的工業4.0國際標準化組織。2014年8月，IEC/SMB（標準管理局）成立了SG8“工業4.0/智能制造”戰略工作組，開展智能制造標準體系研究，并將于2016年6月向SMB提交最終報告，建議ISO和IEC共同成立智能制造聯合系統委員會（SyC），制定各TC/SC協調一致的智能制造參考架構和模型。2014年10月，IEC/MSB（市場戰略局）啟動“未來工廠”白皮書項目，開展智能制造市場需求、技術發展、長期規劃研究，該白皮書已完成制定并正式發布。2015年ISO/TMB（技術管理局）成立“工業4.0/智能制造”戰略顧問組，開展工業4.0標準戰略研究。
　　
　　作為工業4.0/智能制造國際標準化工作的主要陣地，IEC/TC65早在2011年6月就成立了WG16“數字工廠”工作組，制訂了IEC62794《工業過程測量、控制和自動化生產過程表示用參考模型（數字工廠）》，該標準已由SAC/TC124等同轉化為我國國家標準GB/Z32235-2015。2016年2月，TC65又專門成立了“智能制造信息模型”和“智能制造框架和系統架構”兩個特別工作組，全面支撐智能制造相關工作。作為國內對口此項工作的單位，儀綜所均派專家參加了以上所有工作組的工作。
　　
　　從制造業大國向制造業強國的轉變
　　
　　記者：國務院于2015年3月19日發布了建國以來制造強國戰略的第一個十年行動綱要《中國制造2025》，并將智能制造確定為主攻方向。請您介紹一下我國智能制造戰略的發展思路，以及各主要部委的相關政策。
　　
　　歐陽勁松：全球制造業正面臨制造技術體系、制造模式、產業形態和價值鏈的巨大變革。發達國家紛紛推出一系列戰略舉措，包括德國的工業4.0、美國的重振制造業計劃、日本的機器人革命等。然而，我國制造業面臨的現狀是“2.0補課、3.0普及、4.0示范”三個階段并行。雖已成為制造業大國，但仍面臨著資源環境剛性約束加強、產品質量不高、創新和核心競爭力不足、產業結構不合理等諸多問題。因此，我國智能制造是要以實現制造業的智能、高效、高質、協同、綠色、安全發展為總體目標，完成從制造業大國向制造業強國的轉變。各有關部委，包括工信部、科技部、國家標準委等，出臺了一系列舉措。
　　
　　2015年初，工信部成立了智能制造綜合標準化工作組，儀綜所、中國電子技術標準化研究院和工信部電信研究院作為支撐單位，全面梳理現有標準。經過一年的工作，于2015年12月正式印發了《國家智能制造標準體系建設指南（2015年版）》。2015年3月啟動了智能制造試點示范專項行動，聚焦制造的關鍵環節，從流程制造、離散制造、智能裝備和產品、智能制造新業態新模式、智能化管理、智能服務等6方面，批復46個智能制造試點示范項目。2015年5月開展2015年智能制造專項項目立項工作，共有93個項目批復執行。
　　
　　2012年，科技部發布了《智能制造科技發展“十二五”專項規劃》。旨在按照抓住高端、突出重點、企業主體、服務發展的原則，結合世界發展的趨勢和未來前沿制高點，攻克智能制造前沿核心技術和共性關鍵技術，研制一批智能化高端裝備，并進行示范應用和產業化。2014年，科技部啟動了“十三五”國家重點研發計劃優先啟動重點研發任務的征集工作，其中的重點方向之一就是圍繞促進產業轉型升級的重大科技需求，以智能制造為突破口，推動基礎材料和重點新材料、基礎零部件、基礎工藝、高端成套裝備等產業共性關鍵技術攻關和產業化，促進傳統產業向節能減排和清潔化轉型。
　　
　　為了落實中德政府簽署的《中德合作行動綱要》以及馬凱副總理與德國加布里爾副總理的六點共識，2015年5月，由國家標準委、工信部、科技部和德國聯邦經濟技術部、德國標準化協會（DIN）、德國電工電子及信息技術委員會（DKE）、德國機械設備制造業聯合會（VDMA）共同牽頭，成立中德智能制造（工業4.0）標準化工作組。中方工作組秘書處由儀綜所、中國電子技術標準化研究院及北京機床研究所共同承擔。
　　
　　全生命周期智能化制造才起步
　　
　　記者：您對于智能制造的下一步工作有何建議？
　　
　　歐陽勁松：雖然我國在“十一五”規劃、“十二五”規劃、戰略性新興產業等政策中將先進制造、兩化融合都放在很重要的位置并給予支持，相關產業取得了顯著進步和大量技術成果，也涌現出一批在先進制造領域有突出業績的企業。但在智能制造方面，目前無論是理論構架還是現實技術條件都還處于較初級階段，要真正進入工業4.0時代還需要較長的時間�，F在，包括西門子在成都新建的工業自動化產品生產研發基地、大眾汽車生產線仿真系統等，雖然已經用到虛擬仿真、優化工藝規劃等技術，但距離真正的全生命周期智能化制造也還有很長的路要走。
　　
　　下一步，我們應從幾個方面入手：第一，必須明確我們跟蹤學習工業4.0、實施智能制造的目的在于實現個性化定制，建立協同制造、綠色制造和安全保障能力，提升產品質量，提高生產效率，不是將過去的制造信息化再做一遍。
　　
　　第二，在積極梳理現有支撐標準的同時，密切跟蹤相關國際新標準的制訂工作。同時，結合國內的實際情況盡快制訂頂層引領和基礎性標準。如智能制造通用技術要求（智能化能力）、智能制造系統能效技術要求和評估方法、智能制造一致性和互操作性通用技術要求等。
　　
　　第三，開展數據字典、數字工廠、參考模型等標準化基礎研究工作，建立與國際接軌的統一數據服務平臺。
　　
　　第四，重視核心技術突破，研究需要科技攻關的瓶頸和制約技術，并建立符合我國實際情況的標準體系和統一的測試平臺。其中的兩個重點內容為：一是應并行考慮系統的功能安全與信息安全，形成基于風險分析的智能制造安全保障體系與能力；二是應開展可靠性綜合應用技術研究。
　　
　　第五，充分開展不同行業不同企業的已有數據平臺調研，加緊研究典型行業、典型工藝的數字工廠模型，并建立數據庫，以便為進行全國推廣和服務更多行業建立基礎。
　　
　　未來，各國制造業在全球化市場競爭中都將面臨來自商業模式、企業組織、過程管理、技術方法和工具等諸多方面的挑戰，我們必須找到屬于自己的成功之路。首先要保持冷靜，認識到我國的制造業現狀不同于德國，我國面臨的是工業2.0、3.0、4.0并行的情況，工業4.0應只作為參考而不是簡單地復制。其次需要智慧、勇氣和犧牲，敢于面對當前存在的問題。
　　
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　　歐陽勁松簡介享受政府特殊津貼教授級高工，機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所所長。任科技部國家科技重大專項（智能制造）專家組成員、科技部“十三五”規劃先進制造領域編寫專家組成員、工信部智能制造綜合標準化工作組專家、中國標準化專家委員會委員、全國工業過程測量控制和自動化標準化技術委員會（SAC/TC124）副主任委員等。從1987年開始從事儀器儀表、測控及自動化等領域的共性及前沿技術研究及標準化工作，從1992年起開始從事對口的國際標準化工作。2009年由于其在國際標準化工作中的突出貢獻被IEC授予最高專家榮譽“IEC1906獎”。

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