http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 07:20:08 來源:科技日報

當傳統製造遇上互聯網,信息與生產互聯的網絡在這裏形成並創造價值。
新一代信息技術與製造業的深度融合發展,激活了傳統工業過程,使工廠設備“能說話,能思考”,並同時實現了降低製造業對勞動力的依賴,滿足用戶個性化需求,以及減少流通成本。
我國目前已具備發展智能製造的產業基礎,掌握了一些智能製造技術,如機器人技術、感知技術等,初步形成了以新型傳感器、工業機器人為代表的智能製造裝備產業體係。未來20年,中國工業互聯網發展至少可帶來三萬億美元左右GDP增量。選擇以機器人為主導的智能製造模式成為實現中國製造業轉型的重要路徑。
兩張圖可以清晰呈現“互聯網+”給製造帶來的變化。
第一張圖描繪一個工業生產場景,一個機器人從貨架上抓一個貨物裝進一輛卡車。這張圖展示的是機器設備的數字化、智能化。
第二張圖依然是同一個場景,但是在貨架、機器人、汽車上都畫了一條小的弧線,以表明這三者互相都通過無線、寬帶、移動、泛在的網絡聯係起來。
3月6日,工業和信息化部部長苗圩在接受中央媒體集體采訪時,用這兩張圖講述了“互聯網+製造”的工業場景。他說,“這就很直觀的表明,將來智能化的設備、產品之間,通過有線無線的通訊方式能夠連接在一起,也就是我們經常說的物聯網或者工業互聯網的概念”。
當傳統製造遇見物聯網
在數字化的工廠裏,流水線上的每一個零部件都有專屬的身份標識:條形碼。通過掃描條形碼,它的位置、狀(zhuang)態(tai)等(deng)信(xin)息(xi)一(yi)覽(lan)無(wu)餘(yu)。加(jia)工(gong)環(huan)節(jie)裏(li)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)和(he)它(ta)相(xiang)關(guan)的(de)數(shu)據(ju)會(hui)實(shi)時(shi)上(shang)傳(chuan)到(dao)工(gong)廠(chang)的(de)數(shu)據(ju)庫(ku)裏(li),被(bei)機(ji)器(qi)所(suo)感(gan)知(zhi)。眼(yan)前(qian)的(de)機(ji)器(qi)正(zheng)在(zai)給(gei)它(ta)擰(ning)緊(jin)螺(luo)絲(si),下(xia)一(yi)台(tai)負(fu)責(ze)組(zu)裝(zhuang)的(de)機(ji)器(qi)已(yi)經(jing)精(jing)準(zhun)掌(zhang)握(wo)它(ta)的(de)動(dong)態(tai),提(ti)早(zao)開(kai)始(shi)熱(re)身(shen),縮(suo)短(duan)流(liu)水(shui)線(xian)上(shang)的(de)停(ting)頓(dun)時(shi)間(jian)。
這是賽迪智庫裝備工業研究所所長左世全向科技日報記者介紹“互聯網+製造”時描述的一個生產場景。在他看來,“互聯網+製造”的核心理念是新一代信息技術與製造業的深度融合發展。“將物聯網、大數據、雲計算等貫穿於包括設計、生產等在內的製造業的各個環節,形成具有實時感知、優化決策、動態執行等功能的新型製造模式”。
2008年(nian)金(jin)融(rong)危(wei)機(ji)爆(bao)發(fa)後(hou),全(quan)球(qiu)經(jing)濟(ji)結(jie)構(gou)麵(mian)臨(lin)深(shen)刻(ke)調(tiao)整(zheng),世(shi)界(jie)各(ge)國(guo)都(dou)在(zai)尋(xun)找(zhao)新(xin)的(de)工(gong)業(ye)發(fa)展(zhan)路(lu)徑(jing)。與(yu)此(ci)同(tong)時(shi),新(xin)一(yi)輪(lun)科(ke)技(ji)革(ge)命(ming)和(he)產(chan)業(ye)變(bian)革(ge)加(jia)速(su),尤(you)其(qi)是(shi)物(wu)聯(lian)網(wang)、大數據、雲計算等新一代信息技術開始改造傳統製造業的麵貌。
“互聯網+製造”也被稱為工業4.0。
德國西門子安貝格電子製造廠(EWA)被稱作德國工業4.0模範工廠。通過實現零部件與生產設備的通信、優化信息技術控製係統和流程等,在EWA,75%的工作由生產設備和計算機自主處理,剩下的25%由工人來完成,產品合格率高達99.9988%。自動化和信息控製技術的引入,使得工廠在保持原有規模和員工數量的基礎上,產能比數字化之前提高了8倍。信息與生產互聯的網絡在這裏形成並創造價值。
2013年4月,德國工程院向德國政府提交了《保障德國製造業的未來——關於實施工業4.0戰略的建議》。工業4.0是德國學術界和產業界將人類工業生產劃分為4個階段的基礎上提出的。他們認為,工業4.0是以信息物理融合係統(CPS)為基礎的智能化、網絡化的工業時代。“所謂CPS,其實質也是將物聯網、大數據等新一代信息技術廣泛應用於製造業”左世全表示。
不隻是德國,美國也積極在CPS技術領域謀篇布局。中國科學信息技術研究所戰略研究中心副研究員劉潤生介紹,近年來CPS一直是美國政府先進製造領域和信息技術領域的研發重點。美國工業巨頭通用電氣公司力推的“工業互聯網”,同樣也是注重數字網絡世界與機器世界的深度融合。通用和思科、英特爾等公司聯合創建了工業互聯網聯盟,聯盟成員已經發展到了90個。
東方證券分析師餘煒超指出,與前三次工業革命相比,工業4.0較大的進步在於利用互聯網激活了傳統工業過程,使工廠設備“能說話,能思考”,同時實現三大功能:較大程度地降低製造業對勞動力的依賴,較大程度滿足用戶個性化需求,將流通成本降到最低。
中國製造離“智造”有多遠
fujianjinjiangmouzhimingxiefupinpaigongchangdeshengchanxianshang,yitaitaidiannaohuayangchefeisuyunzhuanzhe,gongrenmenzhixujiandandizaimobandexiangyingweizhizhuangshangcailiao,jiqijiuhuizidongfengzhi。jinnian1月底,該工廠在已經用上了不少智能設備的情況下,又再次引入了智能無刀模切割機。
在鞋服等傳統製造業悄然邁入智能化的同時,時髦的3D打印企業正在為縮短產品的設計周期出力。北京一家3D打印行業的龍頭企業製作的樣品模型遠銷海內外。以燈飾樣品為例,過去從開模到成型可能需要半個月甚至更久,而3D打印則隻需一兩天的時間。
總體上看,我國目前已具備發展智能製造的產業基礎,掌握了一些智能製造技術,如機器人技術、感知技術等,初步形成了以新型傳感器、工業機器人為代表的智能製造裝備產業體係。然而,與德國、美國相比還存在較大的差距。
左世全認為,差距主要體現在:一yi是shi智zhi能neng製zhi造zao基ji礎chu理li論lun和he技ji術shu體ti係xi建jian設she滯zhi後hou。目mu前qian,我wo國guo主zhu要yao側ce重zhong智zhi能neng製zhi造zao技ji術shu追zhui蹤zong和he引yin進jin,而er基ji礎chu研yan究jiu能neng力li相xiang對dui不bu足zu。二er是shi智zhi能neng製zhi造zao裝zhuang備bei及ji其qi關guan鍵jian部bu件jian受shou製zhi於yu人ren。目mu前qian,我wo國guo90%的工業機器人、80%的集成電路芯片等依賴進口。三是高端工業軟件缺乏。四是製造業整體自動化、數字化程度低,地區、行業和企業之間存在嚴重的不平衡。“我國尚不具備全麵推廣智能製造的基礎與條件,但要發揮其引領作用,在試點示範的基礎上,作進一步的推廣應用”。
在苗圩看來,互聯網跟工業的融合應用還有很大的空間。現在互聯網應用多半是在營銷、售後服務、采cai購gou等deng環huan節jie,以yi後hou在zai製zhi造zao環huan節jie以yi及ji企qi業ye與yu企qi業ye之zhi間jian會hui有you更geng多duo的de應ying用yong,將jiang會hui給gei現xian有you的de生sheng產chan方fang式shi帶dai來lai顛dian覆fu性xing或huo者zhe革ge命ming性xing的de變bian化hua。中zhong國guo有you一yi批pi互hu聯lian網wang企qi業ye成cheng為wei國guo際ji競jing爭zheng的de領ling跑pao者zhe,把ba這zhe些xie企qi業ye發fa動dong起qi來lai,和he工gong業ye企qi業ye密mi切qie融rong合he,搭da建jian好hao工gong業ye互hu聯lian網wang發fa展zhan的de框kuang架jia,將jiang為wei企qi業ye未wei來lai的de發fa展zhan提ti供gong更geng多duo的de機ji會hui。“據國際權威機構估算,在未來20年中,中國工業互聯網發展至少可帶來三萬億美元左右GDP增量”。
談tan及ji互hu聯lian網wang將jiang帶dai來lai的de顛dian覆fu性xing變bian化hua,苗miao圩wei舉ju例li道dao,現xian在zai通tong常chang是shi一yi個ge企qi業ye大da批pi量liang製zhi造zao出chu產chan品pin,通tong過guo分fen銷xiao環huan節jie到dao達da用yong戶hu手shou中zhong。將jiang來lai隨sui著zhe互hu聯lian網wang的de普pu及ji,每mei個ge人ren都dou可ke能neng成cheng為wei設she計ji師shi,還hai可ke以yi在zai網wang上shang采cai購gou所suo需xu的de原yuan料liao和he零ling部bu件jian,把ba自zi己ji的de設she計ji生sheng產chan出chu來lai。“這是最好的滿足個性化需求的生產方式”。
在智能彎道實現超車
事實上,無論提出工業4.0、工業互聯網,還是智能製造,對各國而言都是旨在搶在新一輪產業競爭的製高點。但由於工業基礎不同,各國的戰略出發點有所不同。
左世全分析到,德國擁有強大的裝備製造業,在自動化、嵌入式工業軟件係統方麵具有很高技術水平,工業4.0戰略是為了鞏固其既有優勢所做出的戰略部署,他們更關注生產製造過程,圍繞過程打造“智能工廠”;美國在信息技術領域的優勢明顯,他們更側重於從價值鏈、服務增值的角度去考量,通過收集分析產品在使用過程中反饋的數據信息,進而改善用戶體驗和提供增值服務。
我國尚未完成工業化,總體還處於工業2.0時代,信息化基礎較為薄弱,工業發展在地區、行業和企業間存在嚴重的不平衡性。同時,製造業正麵臨著轉型升級的迫切需求。“在這種背景下,我國將智能製造確立為推進兩化深度融合的主攻方向,相關部門正在論證‘國家智能製造重大工程’,目的是實現智能製造技術及裝備的自主可控,推動製造業由大變強”。
當dang全quan球qiu製zhi造zao業ye競jing爭zheng焦jiao點dian彙hui聚ju在zai智zhi能neng製zhi造zao時shi,工gong業ye化hua和he信xin息xi化hua都dou相xiang對dui落luo後hou的de中zhong國guo該gai如ru何he奮fen起qi直zhi追zhui呢ne?左zuo世shi全quan認ren為wei,作zuo為wei製zhi造zao大da國guo,中zhong國guo擁yong有you全quan球qiu最zui大da的de市shi場chang,對dui智zhi能neng裝zhuang備bei和he相xiang關guan軟ruan件jian有you著zhe旺wang盛sheng的de需xu求qiu,隨sui之zhi產chan生sheng海hai量liang的de數shu據ju和he龐pang大da的de服fu務wu需xu求qiu,這zhe是shi其qi他ta國guo家jia所suo不bu具ju備bei的de優you勢shi,也ye是shi我wo們men在zai這zhe場chang國guo際ji競jing爭zheng中zhong贏ying得de話hua語yu權quan的de重zhong要yao砝fa碼ma。“lixiangdezhuangtaishi,womennengjiangdeguohemeiguoliangzhedeyoushixishoujiejianguolai,tishengwoguozhinengzhizaodeyingjianheruanjianshili,yinlingwoguozhizaoyedehualizhuanshen,liqiushixian‘彎道超車’”。
事實上,推進智能製造有著強烈的現實需求。左世全在地方調研時了解到,東部沿海製造業密集的地區招工困難,90後的年輕人難以忍受相對惡劣的工作環境。現實困境迫使當地製造企業不得不轉型升級,部分的采用機器來替代人工。
曲道奎也表達了相同的觀點。他認為,隨著“人口紅利”的(de)到(dao)期(qi),勞(lao)動(dong)力(li)短(duan)缺(que)和(he)人(ren)力(li)成(cheng)本(ben)急(ji)劇(ju)上(shang)升(sheng),使(shi)得(de)勞(lao)動(dong)力(li)密(mi)集(ji)和(he)低(di)人(ren)力(li)成(cheng)本(ben)的(de)製(zhi)造(zao)模(mo)式(shi)在(zai)中(zhong)國(guo)難(nan)以(yi)持(chi)續(xu)。在(zai)這(zhe)種(zhong)背(bei)景(jing)下(xia),選(xuan)擇(ze)以(yi)機(ji)器(qi)人(ren)為(wei)主(zhu)導(dao)的(de)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)模(mo)式(shi)是(shi)實(shi)現(xian)中(zhong)國(guo)製(zhi)造(zao)業(ye)轉(zhuan)型(xing)的(de)重(zhong)要(yao)路(lu)徑(jing)。技(ji)術(shu)進(jin)步(bu)極(ji)大(da)地(di)提(ti)升(sheng)了(le)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)速(su)度(du)、精度、負載等性能指標,物聯網等技術應用使其更為柔性和智能化,同時,機器人成本近10年來下降了約50%。