院士桂衛(wèi)華：智能優(yōu)化制造是轉(zhuǎn)型升級必由之路

“兩化深度融合和工業(yè)大數(shù)據(jù)的涌現(xiàn)是流程工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要趨勢，智能優(yōu)化制造是我國流程工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必由之路。”中國工程院院士桂衛(wèi)華在黃金礦業(yè)與金融發(fā)展戰(zhàn)略研討會上說。

院士桂衛(wèi)華：智能優(yōu)化制造是轉(zhuǎn)型升級必由之路

桂衛(wèi)華詳細(xì)介紹了在新的工業(yè)革命到來前，各國針對智能制造制定的戰(zhàn)略對策，并表示我國流程工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級還要結(jié)合我國的特點與現(xiàn)狀，提出了智能優(yōu)化制造才是我國流程工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必由之路。

智能制造是國家需求

智能制造主要涉及5個方面的內(nèi)容，即管理智能化、生產(chǎn)方式智能化、裝備智能化、產(chǎn)品智能化和服務(wù)智能化。智能化對于提高效率、滿足個性需求方面起到重要作用，智能化已經(jīng)擺在了世界工業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略地位，而新工業(yè)革命——信息技術(shù)的大發(fā)展成為工業(yè)生產(chǎn)智能化的前提條件和重要驅(qū)動力。

從國家的需求來看，我國工業(yè)產(chǎn)值從2010年開始超過美國，成為最大的工業(yè)國，500種工業(yè)產(chǎn)品中有220種產(chǎn)量居世界第一，但是卻還不是工業(yè)強國。如何實現(xiàn)智能制造的轉(zhuǎn)型升級，成為工業(yè)強國是一個重大的課題。

桂衛(wèi)華表示，為了提高在未來10年甚至20年，國家工業(yè)的競爭力在新一輪工業(yè)革命中占領(lǐng)先機，各個國家都在制定智能制造的戰(zhàn)略對策。比如德國的“工業(yè)4.0”，將信息通信技術(shù)與生產(chǎn)制造技術(shù)深度融合，通過物聯(lián)信息系統(tǒng)，實現(xiàn)無縫集成和合作。美國則制定了“智能過程制造”計劃，通過融合知識的企業(yè)級資源計劃優(yōu)化、調(diào)整優(yōu)化和生產(chǎn)過程優(yōu)化實現(xiàn)流程工業(yè)的升級轉(zhuǎn)型。

其他國家也提出來一些戰(zhàn)略對策，如日本建設(shè)產(chǎn)業(yè)鏈全過程覆蓋的“智能制造系統(tǒng)”。其中“新制造業(yè)”的戰(zhàn)略重點將制造業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄苄椭圃鞓I(yè)；印度于2014年發(fā)布“印度制造”，將制造業(yè)作為立國之本，希望利用后發(fā)優(yōu)勢和低成本優(yōu)勢實現(xiàn)工業(yè)強國的目標(biāo)；歐盟在2009年啟動了“未來工廠計劃”，開發(fā)以知識為基礎(chǔ)的新生產(chǎn)技術(shù)和系統(tǒng)，實現(xiàn)智能、綠色和包容經(jīng)濟。

是大國但非強國

為了應(yīng)對下一步的工業(yè)發(fā)展，中國提出了“中國制造2025”。這個計劃提出主要是為了實現(xiàn)四大轉(zhuǎn)變，即要素驅(qū)動向創(chuàng)新驅(qū)動的轉(zhuǎn)變，低成本競爭優(yōu)勢向質(zhì)量效益競爭優(yōu)勢的轉(zhuǎn)變，粗放型制造向綠色制造的轉(zhuǎn)變，生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造的轉(zhuǎn)變。

流程工業(yè)是指以資源為原料，通過包含物理化學(xué)反應(yīng)的氣液固多相共存的連續(xù)化復(fù)雜生產(chǎn)過程，為制造業(yè)提供原材料的工業(yè)。流程工業(yè)是國民經(jīng)濟和工業(yè)體系的支柱，是發(fā)展高端裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)和支撐。我國的流程工業(yè)生產(chǎn)工藝和裝備水平已經(jīng)得到大幅度的提升，是世界上門類最齊全、產(chǎn)能最大的原材料工業(yè)制造國家，但是受到資源、能源和環(huán)境的嚴(yán)重制約，我國流程工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)與國際先進(jìn)水平比較存在差距。我國是流程工業(yè)大國，但非強國。

流程工業(yè)特點顯著

流程工業(yè)相對離散工業(yè)，具有顯著特點：以初級原材料為主產(chǎn)品，產(chǎn)品較固定，不能單件計量；工藝固定，包含復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)品生產(chǎn)過程不能分割；生產(chǎn)流程的某一工序出現(xiàn)問題，必然影響最終產(chǎn)品；包含復(fù)雜的物質(zhì)流、能量流和信息流，建模難，數(shù)字化難；系統(tǒng)全局最優(yōu)并非是局部單元優(yōu)化的簡單加和。

德國的流程工業(yè)智能化制造開始時間較早。目前，中德就智能化展開了合作。“但是我國不能照搬德國制造業(yè)的模式，流程工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級必須結(jié)合我國特點和現(xiàn)狀提出新的技術(shù)模式。”桂衛(wèi)華表示，目前，我國流程工業(yè)兩化融合還存在一些問題，即網(wǎng)絡(luò)分層異構(gòu)，信息集成度低；各層面以經(jīng)驗知識進(jìn)行控制、調(diào)度、決策，智能化程度低，在流程工業(yè)決策、調(diào)度和控制層面目前主要是通過人的分析、判斷來實施和執(zhí)行的，難以保證準(zhǔn)確性、可靠性和靈敏性；全流程優(yōu)化對復(fù)雜分析、精準(zhǔn)判斷和創(chuàng)新決策的要求越來越高，大數(shù)據(jù)環(huán)境對知識型工作者提出了更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

智能優(yōu)化制造是以企業(yè)全局及經(jīng)營全過程的高效化與綠色化為目標(biāo)，以智能生產(chǎn)和全流程整體優(yōu)化為核心特征的制造新模式，是“中國制造2025”中流程工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的具體體現(xiàn)。