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周济院士：智能制造与制造业数字化转型
浏览次数：117 发布时间：2022-08-09 09:26:08
一、从现在到2035年，我国智能制造发展的两个阶段
智能制造是一个大系统、大概念，作为制造业和信息技术深度融合的产物，它的诞生和演变是和信息化相伴而生的。智能制造有三种基本范式：第一代智能制造是“数字化”制造；第二代智能制造或者说“互联网+制造”是“数字化、网络化”制造；第三代智能制造是“数字化、网络化、智能化”制造。西方发达国家智能制造发展过程是一个串联式发展过程。我国在这方面不能走西方的老路，而必须充分发挥后发优势，采取“数字化、网络化、智能化”并行推进、融合发展的技术方针。从现在到2035年，我国的智能制造发展总体将分为两个阶段：第一阶段是数字化转型，就是从现在到2028年，要深入推进制造业数字化转型工程；第二阶段是数字化升级，即从2028—2035年，深入推进制造业智能化升级工程。
二、智能制造是实现制造业创新发展的主要技术路线
智能制造是一个集成的大系统，是覆盖产品全生命周期的创新优化大系统，包含智能产品、智能生产和智能服务三大功能子系统，以及智能制造云和工业互联网两大支撑子系统，它们集合而成智能制造系统。制造业创新的内涵主要包含四个层次：一是产品创新，二是生产技术创新，三是产业模式创新，四是前三者集成在一起形成的制造系统集成创新。在这四个层次上，数字化、网络化、智能化都是制造业创新的主要路径。
1.智能产品
智能汽车是典型的智能产品，近期，智能汽车的快速发展远远超出人们的预想，汽车经历着从燃油汽车到电动汽车（即数字化汽车），再到网联汽车（即网络化汽车），现在正朝着无人驾驶汽车（即智能化汽车）的方向急速前进。随着新一代智能技术的深入应用，未来汽车将会进入无人驾驶时代，成为一个智能的移动终端，成为人们更加美好的工作和生活移动空间。可以预见，新一代智能制造技术将为产品和装备的创新插上“腾飞的翅膀”，到2035年，我国各种产品和装备都将从“数字一代”发展成“智能一代”，升级为智能产品和装备。2.智能生产
智能生产是智能制造、智能产品的物化过程，也是狭义上的智能制造。智能工厂是智能生产的主要载体，一般而言，智能工厂包含四个层级：智能装备、智能产线、智能车间和智能工厂。智能工厂的转型升级有两条主线，一是实现生产过程自动化，二是实现生产管理信息化。多年来，我国涌现出了一大批数字化、网络化工厂建设的示范工厂、标杆工厂、灯塔工厂，这些企业都已成为本行业领先的先进制造企业。 当然，这些企业都还只是数字化、网络化阶段的智能工厂，即第二代智能工厂，更先进的智能工厂将应用新一代人工智能技术。机器换人、企业生产能力的技术改造、智能升级，不仅仅是解决一线劳动力短缺、人力成本升高的问题，而且能从根本上提高制造业质量、效率和企业竞争力。因此，在今后相当长一段时间内，智能生产就是企业生产能力的数字化转型、智能化升级，是推进智能制造的主战场。3.以智能服务为核心的制造业新模式、新业态
数字化、网络化、智能化技术在引发产品和生产翻天覆地变化的同时，也会引发制造服务的翻天覆地变化。数字化、网络化、智能化技术正在深刻地改变着产品服务的方方面面。他们将从根本上推进第四次工业革命，催生制造业新产业模式和业态的实现，从以产品为中心向以用户为中心的根本性转变，完成深刻的供给侧结构性改革。主要体现三个方面：一是生产模式的转变。制造业生产模式从大规模流水线生产转向定制化规模生产。二是组织模式的转变。制造业从竞争和垄断走向竞争与协同共享。三是产业模式的转变。制造业将从生产型制造走向服务型制造。当然，这三个功能子系统都要集成在一起。4.智能制造“三向”集成
智能制造价值创造的一个重要方面，是通过工业互联网络和智能制造云平台两大支撑系统，把智能产品、智能生产和智能服务三大功能系统集成起来，通过系统的集成优化，实现新的价值创造。智能制造系统内部大系统，包括三个方面的集成：一是智能制造的纵向集成，这是企业内部的系统集成；二是智能制造的横向集成，是构建不同企业之间、不同单位之间的协同与共享；三是智能制造的端到端集成，这是围绕某一个特定产品的动态集成。在智能制造纵向集成、横向集成和端到端集成的基础上，智能制造将推动企业内部、企业和合作企业之间、企业和顾客之间的合作、协同与共享。另一方面，制造业与金融业、上下游产业的深度融合，形成服务型制造业和生产型服务业共同发展的新业态。智能制造与智能城市、智能农业、智能医疗等交融集成，共同形成智能生态大系统——智能社会。
