智能制造和工业互联网融合发展初探

智能制造和工业互联网融合发展初探摘要：目前，我国是智能化快速发展的新时期，智能制造、工业互联网的实质均为数据驱动的智能化，二者融合发展可为传统产业重点领域的新兴裂变和升级演进，芯片、基础软件、算法与机理模型等基础能力拓展提供关键的驱动力。本文分析了智能制造和工业互联网融合发展的宏观需求，梳理了智能制造、工业互联网产业的发展现状及趋势，阐述了二者融合发展的机遇，进一步凝练我国智能制造和工业互联网产业体系存在的问题。在产业发展策略方面，建议大力发展新兴领域、布局关键支撑环节、逐步追赶传统部分；在重点发展方向方面，建议突破核心必争领域，抢抓新兴机遇领域，追平替代可控领域。构筑各类主体充分参与协同的产业生态，强化人才造血功能，加快技术突破向商业成功转变，支撑我国智能制造和工业互联网产业的快速健康发展，并为我国工业转型升级提供基础保障。关键词：智能制造；工业互联网；产业链；智能装备引言在百年之有未有大变局下，中国的制造业可以说处在一个发展的关键时期。这个关键时期，非常重要和紧迫的课题，就是如何实现转型?如何实现高质量发展?2015年我们似乎找到实现这样一种转变的主攻方向——智能制造。智能制造这么多年实施以后，取得了一定的成效。但是我始终强调，“智能制造”是我们的发展目标和方向，达到这个目标和方向有一个过程，这个过程就是制造的智能化。1工业互联网与智能制造概念分析（1）现代工业智能发展与工业互联网自动化技术的推动紧密关联。应用智能制造基础设施，使得工业智能化形成了综合互联、数据驱动、智能互联网、智能制造、闭环运行等先进化模式。例如机械设备的闭环制造，基于机器运行数据和生产环节数据，实现边缘计算和实时感知。在经过不断地调整和设备的优化之后，运用柔性生产和智能系统构建，在生产运行上获得了多种场景的智能生产模式。（2）优化闭环核心是进行信息技术数据、制造执行数据、控制数据等处理。在生产运行管理、动态优化和调整方面，基于企业协作的控制内容包括进行供应链的综合集成和数据分析，优化服务，实现用户交互。应对用户个性化定制和产品服务需求，将资源加以重新创新，采用创新型的商业活动，形成新的网络合作模式，使得个性化定制和服务得到扩展。（3）目前，我国制造业在应对科技与产业变革中，对于新兴产业的发展趋势不断推进，使得我国制造业向着国际强国的方向发展。在这一进程中，工业的发展得到了工业互联网基础设施以及基础技术等的支持，制造业的整体效率得到很大提升，正在实现向数字化发展的转型，带动工业互联网的相关互联网技术以及智能制造技术，广泛体现为制造业自动化技术和信息技术的集成。目前，企业投入更多的研发经费运用在自动化技术领域，向着数字化转型已经成为未来发展趋势，可以预见中国制造向着智能化发展已经成为核心技术推动力，席卷全球的新的工业生态系统正在形成。2智能制造和工业互联网融合发展初探2.1高端智能装备制造装备的高端市场拓展与基础技术研究仍需深耕，智能化是终极演进方向。制造装备智能化是先进制造技术、信息技术、智能技术的集成和融合，主要判断标准在于能否实现感知、分析、推理、决策、控制等功能。智能制造装备是智能制造的重要构成，包括工业机器人、数控机床和增材制造设备等硬件工业基础设施，智能控制软件系统和以传感器为代表的检测设施。当前，我国智能装备产业在低端市场具备一定的基础，但高端市场占比较低，基础工艺与算法成为关键技术方面的重要短板；还存在着创新能力薄弱、市场规模小、产业基础不牢等问题。例如，国产化产品主要集中在中低端（搬运、喷涂机器人，中低档机床等）。工业机器人远程监控与故障诊断技术是该领域的研究热点。瑞典ABB公司率先研发了用于远程监控工业机器人的服务平台，减少工业机器人故障造成的损失和运营成本。美国研究团队从故障特征入手，以扭矩和温度为控制量实现了机械臂的远程监测。目前，智能控制系统方面处于被国际大型企业垄断的状态：欧美企业占据了全球前50强的74%，而美国企业更是占据前10位中的一半；国内90%以上的高档数控机床控制系统市场被国外产品占据。传感器等检测设施、控制设备、核心零部件等重要工业设施的关键技术方面存在短板。相关产品的研发较多地追随国外技术方向，先进性和前瞻性方面的差距较为明显。此外，专业生产水平不高、忽视个性化服务等问题也成为制约行业发展的因素。智能化、网联化的发展趋势将促进装备的协同智能演进，智能装备产业的新核心、新环节、新主体将会不断涌现。协同优化离不开单点增强，第五代移动通信（5G）技术推动互联和智能演进，我国5G技术设备供应商成为装备产业的重要参与者；AI芯片是智能装备产品的核心部件，国内企业涉足以自动驾驶为代表的诸多领域，发展速度令人瞩目。2.2实施"1+N”提升带动行动分行业选树智能制造标杆企业，组织召开现场会，实施“1+N”提升带动行动，推动同行业及产业链上下游企业智能化升级，探索建立模块化、可裁剪、低成本、易推广的细分领域解决方案。工业区块链将服务于数据安全及分布式智能生产网络一方面，工业区块链技术可以为工厂提供不同安全等级的区块链加密服务，对工厂间的重要数据进行无中介传递，保障各重要生产数据的加密安全；另一方面，随着工业区块链技术应用，将形成分布式智能生产网络，以终端客户需求为主导，促进工业的服务化转型。通过集成化与智能化生产，提高企业效率。通过标准化与网络化生产，降低企业生产成本。远程运维远程运维是指一些大型的关键设备，如何保障它的安全运营，通过工业互联网进行预警能够进行远程维护。最早我们应用在鼓风机方面，如陕鼓、沈鼓、徐工、三一重工、金凤科技，现在延伸到了整个风电厂的整个风热发电机的预警和维护。用了工业互联网取得了很多这样的成效，大型工程的远程维护成为很重要的应用领域。通过这些架构我们可以在石化领域、发电设备领域、交通领域等实现远程运维。佛山做电机的企业对电机可以做到远程运维。利用5G技术实现物联网应用场景的构建完成低功耗、大连接、可靠性高的无限工业领域的建设，面向柔性生产需求，进行灵活组网、动态调整网络资源，实现生产设备和生产过程的灵活组织和控制。按照制造环节，进行设备、工具、机器的互联，采用生产规模定制化进行资源组织的管控，实现网络资源的动态调整。以软件定义网络，SDN新型网络技术，打破工厂原有内部网络刚性组织局限，适应智能生产线自组织和敏捷部署的要求。结语智能化是一个产业共识，包括边缘计算、大数据、工业互联网、工业物联网等，真正的智能制造和自动化技术的应用却并非想象中那么简单。目前，我国工业互联网发展和智能制造不断推进，加快自主知识产权的工业控制、网络技术研发和部署落实，需要采用规模应用的方式，以产业联盟的形式实现工业企业以及研究机构的力量融合；加强新技术与工业领域融合技术的研究，以新兴技术领域作为突破点，不断地争取向新的发展方向迈进；紧追国际工业互联网技术发展步伐，建立工业互联网创新平台，真正的搭建起工业云平台、工业大数据、自动化技术架构。引领和支撑我国工业互联网技术，开展产业转化和产业创新