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根云-工業趨勢分析
返回本文由中國工程院院士、浙江大學教授譚建榮主題演講《數字經濟與數字轉型：關鍵技術與發展趨勢》整理而來，他結合自身研究和企業應用，總結了制造業數字化轉型的五大法則。
——文章轉載自：公眾號“中國科協智能制造學會聯合體 ”
01.
市場需求的四大變化
1 · 由批量化生產，向定制化的方向發展；
2 · 由單一化的產品，向多品種的方向發展；
3 · 由過去的產品周期長，到現在的產品更新快；
4 · 由大眾化的產品需求，向高端化的產品需求轉變。
在此背景下，新一代信息技術和智能制造技術取得了快速發展。譚建榮院士指出，新一代信息技術具有四大顯著特征：
1 · 由互聯網技術發展到物聯網技術；
2 · 由虛擬現實技術，發展到增強現實技術；
3 · 由網格計算技術，發展到云計算技術；
4 · 由機器學習技術發展到深度學習技術。
這些技術形成了幾個典型的綜合交叉領域，其中包括智能制造、混合現實、大數據和人工智能。
制造業向高質量發展，政府如何推動？專家如何引導？企業如何實施？這三個問題到目前為止尚未完全解決。譚建榮院士提到：“制造業要高質量發展，就要生產高質量的產品；生產高質量的產品，需要高質量的技術；要掌握高質量的技術，必須要有高質量的管理和高質量的人才。現在，很多制造企業存在研發能力不足，設計能力不足，創新能力不足，高端制造能力同樣不足的情況。我們要實行高質量的發展，必需要實現數字化的產品。很多企業都渴望進行轉型，但是怎么轉？如何轉？用哪些方法轉？還是比較迷惑。”
02.
制造業數字化轉型的五大法則
為此，譚建榮院士提出了制造業企業數字化轉型的五大法則。他認為，打造中國制造業升級版，要順應“智能制造”的發展趨勢。根據官方媒體報道，許多企業應用智能制造后，企業效率會提升約20%，成本可下降20%，節能減排可下降10%。未來20年，中國智能制造發展至少可帶來3萬億美元左右的GDP增量。
1·智能制造+創新設計
作為“世界工廠”的中國，制造業一直是優勢產業。但是過去幾年，中國部分企業創造價值的能力正在下降，有些企業甚至面臨種種困境，面對“中國制造”，部分企業逐漸呈現后勁不足的疲弱態勢。
譚建榮院士指出：我們要推廣智能制造，使制造業向數字化、網絡化、智能化的方向發展。在這個過程中，一定要以創新設計為牽引，離開了創新設計，有些企業智能制造可能變成新一輪的產能擴大，我們要研發、設計、創新出新一代的產品，高附加值的產品，高技術含量的產品，必須要有創新設計的發展思維，用創新設計來引領智能制造，使企業不斷增強研發的能力，設計的能力，創新的能力。
2·智能制造+工藝提升
智能制造要與工藝提升相結合。企業的智能制造會用到機器人、自動化、數字化和網絡化，但是如果智能制造不與工藝相結合，將收效甚微。譚建榮院士強調：衡量企業智能制造做得好不好，有兩個非常重要的層次，第一個層次是能否與行業、產品制造的工藝深度融合；第二個層次是利用人工智能、數字化、網絡化的手段來提升、優化、重組傳統工藝，將勞動密集型的制造工藝轉化成數字化、網絡化、智能化的制造工藝。 以海爾正在打造的“互聯網工廠”為例，目前，海爾開始從大規模制造向大規模定制轉變，用戶下訂單，訂單上生產線，生產線通過系統可以形成一個大的系統，實現大批量定制。此外，海爾還在探索將消費者與生產機器人互聯，比如，有些消費者想把圖片印在飲料瓶上，信息便可以通過網絡傳給生產線機器人，機器人獲取圖片后就可以將其印在瓶子上。
3·智能制造+強化質量
通過智能制造要強化產品的質量。據統計，我國制造業在兩百五十多個工業領域出現了中低端產品產能過剩的問題，生產的產品與發達國家的同類產品相比，在質量、可靠性、可用性方面還存在一定差距。 中國的制造業企業要順應“智能制造”的發展趨勢，以信息化與工業化深度融合為主線，強化工業基礎能力，提高工藝水平和產品質量，推進智能制造、綠色制造。促進生產性服務業與制造業融合發展，提升制造業層次和核心競爭力。 制造企業要通過數字化轉型，通過智能制造強化產品質量。譚建榮院士提到：70年代，日本豐田公司就進行了全面質量管理，產品的質量與企業的每個員工、每個崗位、每個時段都息息相關，智能制造要跟6S管理、精益生產有機結合起來。
4·智能制造+延伸服務
通過智能制造延伸服務，也就是將制造業延伸到制造服務業，通過制造服務來獲取利潤。譚建榮院士提到，制造服務有兩個基本原則：第一個是高技術的服務，第二個是高附加值的服務，只有通過高技術和高附加值的服務，才能真正把制造業轉移到制造服務業上來。
例如，預防性維護保養解決方案是智能工廠必備的重要功能。通過對制造型企業的設備監控，可預先掌握設備性能狀態，根據企業實際情況以及維修人員安排出最為靈活、高效的設備維保計劃，對可能出現問題或可能需要維修保養的部分，有針對性、有計劃的進行維保。某公司預防性維保解決方案幫助歐洲風力發電企業降低維保成本，節省資源的同時提高了風力發電機組的性能和工作績效，屬于典型的智能制造延伸服務。
5·智能制造+拓展市場
通過智能制造來拓展市場，將高質量、高技術的產品推向全球。“現在，中央提出內循環和外循環兩種循環，我們要高度融合，互相促進，不斷拓展我們的市場，把產品、技術和服務推廣到一帶一路國家，推廣到歐美發達國家。”譚建榮院士如是說。他以濟南二機床為例，其高速自動沖壓線銷往美國福特公司，這充分說明濟南二機床的技術含量得到了國際同行的認可。
03.
數字經濟與轉型升級
在數字經濟高速發展的今天，數字經濟與實體經濟高度融合，對于制造業的企業來說，需要進行數字化轉型，通過智能制造+創新設計、智能制造+工藝提升、智能制造+強化質量、智能制造+延伸服務、智能制造+拓展市場這五個方面的努力，將傳統制造轉型到數字化的制造、網絡化的制造、智能化的制造，從而實現企業的數字化轉型。
04.
數字設計與
智能制造的典型應用
最后，譚建榮院士列舉了他和他的團隊在數字設計和智能制造領域應用數字化、網絡化、智能化技術幫助企業提升產品質量、實現轉型升級的研究與技術實踐。包括：
1 · 超大型低能耗空分裝備設計制造基礎研究；
2 · 高檔數控機床數字化設計的關鍵技術；
3 · 大噸位深拉伸液壓裝備設計制造關鍵技術；
4 · 一類高端龍門加工中心創新設計關鍵技術；
5 · 電梯產品大批量定制與數字化智能化設計技術；
6 · 數控機床遠程監控、診斷與虛擬維修技術；
7 · 大型艦船分段制造作業流程模擬與優化技術；
8 · 機器人作業布局規劃及其智能制造應用技術；
9 · 重大裝備多學科設計、計算與仿真技術；
10 · 數字化裝備關鍵技術及在航天產品中的應用。
