2021智能制造创新制造业新一轮变革已开启

　　制造业新一轮变革已开启
　　在几乎空无一人的车间内，庞大的机械手臂灵活有序地完成着各项指令，无人驾驶的运输小车在特定的轨道上不慌不忙地输送着各种生产物料......整个生产基地，从大卡车向基地运货到成品的最终出库，这过程中的一系列环节绝大部分都可以由机器人来完成。机器代人已成为生产制造的发展趋势，而未来机器代人的最优级将是智能制造。
　　制造业是国民经济的主体，是一个国家综合实力的重要体现，随着智能化、网络化的发展，智能制造已成为国家提升整体制造业水平、展现国际竞争力不可忽视的重要引擎，以智能制造为主体的工业领域的革新成为各国新一轮竞争的主阵地。
　　早在2012年，美国就发布了《国家先进制造战略规划》，强调了工业互联网建设的重要性，德国随后在2013年提出以智能工厂、智能生产、智能物流为主题的工业4.0，2015年我国亦提出＂中国制造2025＂的计划，之后又在多次会议中广泛讨论，将智能制造列为十四五规划重点。在智能制造之前，传统的生产制造多采用的是流水线生产方式，集中控制、按流程生产，但缺陷是人与人、机器与机器之间通讯受限、信息交流不畅，无法保证高生产效率、高产品质量的输出。而智能制造采用的是单元化制造的生产方式，信息实时反馈，工艺、研发之间呈双向往来，更有利于按消费者需求定义产品特性。此外，自动化采购降低生产成本和生产周期，柔性化生产与营销活动实时互动使生产有效适应市场变化，这一切如果都能落地，那制造业体系将会发生前所未有的变革，生产效率大大提高，产能极大释放。
　　成效、挑战
　　我国自2015年提出智能制造以来，就一直积极在这条路上探索。根据《2017—2018中国智能制造发展年度报告》显示，我国已初步建成208个数字化车间和智能工厂，覆盖10大领域和80个行业，初步建立起与国际同步的智能制造标准体系。在全球的44个灯塔工厂中有12个工厂位于中国，并且其中有7个为端到端灯塔工厂。
　　可以看出，我国在智能制造领域已取得了不小的成效，而且因为新冠疫情的影响，许多传统制造业的竞争优势开始消失，生产中断、供应链断裂、复工复产使智能制造的发展变得更加紧迫，加上国家层面的推动，智能制造未来发展前景广阔。
　　但从具体推进来说，尽管我国对智能制造的意识不算太晚，但在上世纪50年代，国外的一些高端制造业就已经将计算机引进了制造工厂，而我国早期对高精尖技术研发没有太多重视，所以在全面开展智能制造的过程中，工业软件、数控机床等核心技术一直为国外所垄断，成为我国亟待攻克的难题。
　　而从中观层面来看，大部分企业在发展建设过程中都遭遇了各种各样的瓶颈：有的企业误将智能制造建设等同于技术和硬件投资，投入大量财力部署了自动化生产线，却因前期没有充分的考虑带来了更多的问题，使生产反而更加单一；
　　有的企业借助信息技术实现了数字化，但单纯的数据看板对使用者的专业化要求较高，尽管数据看板可呈现出生产过程中的诸多问题，但必须有专业的工程师实时在场，才可以发现问题，给出解决方案。
　　抓住智能系统这一核心关键
　　＂基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。＂根据工信部、财政部在《智能制造发展规划（2016-2020年）》中给出的定义，自主或自动是智能制造的关键，而这一条件的满足，是基于数据采集、工程建模、机器学习和智能系统架构的开发，由智能软件产出生产过程的最优参数组合，转而交给基础自动化执行。
　　因此，机器代人只是智能制造的一部分，前文所描绘的自动化生产线尽管比早期的生产制造前进了一大步，但离真正的智能制造还差一大截；数字化尽管离智能制造更进一步，但依旧没有抓住其核心关键。事实上，抛去工业软件、数字制造技术不谈，智能制造真正的核心在于智能系统。要真正实现智能制造，需要对工程问题和工程参数进行建模，然后利用采集到的高质量数据进行机器学习，将模型与机械设备和生产现状进行深度绑定，基于此开发出智能系统，进而才能生产出灵活可变的、最优化的生产参数，最后交给基础自动化执行。否则光是机器代人或需要工程师等人力辅助，还不能算是真正的智能化。
　　所以从总体的实际情况来看，我国企业绝大多数离真正的智能化还相差甚远，使用简单的信息化软件、收集数据、搭建自动化流水线仅仅只能算入门，在工程建模、机器学习和智能系统架构开发等核心领域上无法实现突破，就不能实现真正的智能制造。
　　未来的机遇
　　不过，尽管在建设过程当中面临诸多挑战，但当前国内外环境处于不断的变化中，我国智能制造依然有不少的发展机遇。
　　当前，大数据、人工智能、物联网等新一代信息技术正在与制造业深入融合，不断改变着制造业的生产方式、组织方式和发展模式，譬如人工智能技术在深度学习方面帮助提升工业智能化程度，实现基于历史数据的智能化功能。5G、大数据等我国在全球已处于第一梯队的技术将在未来释放更大的能量，为我国的智能化建设发挥更大助力。
　　此外，我国具有全球最完整、规模最大的工业体系，有着发展高端制造业的丰厚土壤。目前我国已拥有41个工业大类、207个工业中类、666个工业小类，形成了独立完整的现代工业体系，随着核心技术的加速推进，我国将有望进入智能制造的前列名单。
　　随着企业数字化、智能化意识被唤醒，我国产业互联网发展全面提速，我们将有可能看到在自动化、无人化的生产车间，数据和系统将生产流程和工艺全面优化，从设备到整个工厂，数据将实现各环节的协同互联，且不光只在生产环节，从产品研发到采购、产销，整个供应链将形成大规模的网络协同，整个行业的效率发生质的改变。