智能制造推進(jìn)到現在七個(gè)年頭,我們已經(jīng)實(shí)現了數字化車(chē)間的項目432個(gè),這些項目中多數是成功的,但是給我們提出一個(gè)突出的問(wèn)題:我們怎么能夠有效的來(lái)推進(jìn)制造業(yè)的智能化轉型?我想不外乎是,不要忘了我們推進(jìn)智能制造的初衷,抓住推進(jìn)當中的關(guān)鍵問(wèn)題,一定要強調市場(chǎng)主導,要兩頭發(fā)力。
國家制造強國建設戰略咨詢(xún)委委員、智能制造專(zhuān)家咨詢(xún)委員會(huì )主任朱森第在出席2019智能制造大會(huì )帶來(lái)的《制造業(yè)數字化轉型中的工藝創(chuàng )新》主題演講時(shí)提到上述觀(guān)點(diǎn)。
以下為演講實(shí)錄,未經(jīng)本人審閱。
我今天的話(huà)題是要講一下智能制造當中工藝創(chuàng )新的問(wèn)題,這個(gè)問(wèn)題我覺(jué)得應該是我們現在智能制造當中還沒(méi)有得到很多人重視的一個(gè)問(wèn)題。智能制造的大力推進(jìn)和深入發(fā)展,對中國的數字經(jīng)濟的發(fā)展發(fā)揮了很大的作用,數字經(jīng)濟這幾年可以說(shuō)在中國是蓬勃發(fā)展,2018年的時(shí)候,占GDP的比例已經(jīng)到了34.8%。一般來(lái)說(shuō)數字經(jīng)濟都用兩部分來(lái)構成,一個(gè)是數字產(chǎn)業(yè)化,一個(gè)是產(chǎn)業(yè)數字化。這兩個(gè)比,可以看的出來(lái),我們產(chǎn)業(yè)數字化占了數字經(jīng)濟的80%,數字產(chǎn)業(yè)化占了數字經(jīng)濟的20%。更突出的問(wèn)題在于數字經(jīng)濟在一二三產(chǎn)業(yè)當中的比重,在服務(wù)業(yè)當中數字經(jīng)濟占35.9%,在工業(yè)中占18.3%。如果從另外一個(gè)結構來(lái)分析,數字經(jīng)濟當中,平臺基礎層的比重大,而應用到各行各業(yè)當中的服務(wù)業(yè)的比重,2020年預計到37%,從這個(gè)結構的分析來(lái)也看的出來(lái),數字經(jīng)濟的重點(diǎn)是我們現有的產(chǎn)業(yè)如何實(shí)現數字化。按照數字經(jīng)濟在這些行業(yè)當中的大小做了一個(gè)排列。最高的是輸配電也就是24.2,裝備制造業(yè)當中的汽車(chē)是10.7,其他的比重都不高。
由此,我們想到在大力推進(jìn)智能制造過(guò)程當中,加快我們數字經(jīng)濟的發(fā)展當中,我們怎么能夠有效的推動(dòng)智能制造,所以我特別強調,智能制造是我們的一個(gè)目標,而推進(jìn)到這樣一個(gè)過(guò)程當中,我們要實(shí)現制造業(yè)的智能化,通過(guò)制造業(yè)的智能化來(lái)逐漸逼近智能制造這樣一個(gè)目標和方向。這樣我們制造業(yè)的大量的企業(yè)都有事情可做了,否則95%的中小企業(yè)覺(jué)得智能制造離我太遠了,我說(shuō)不遠,你可以實(shí)現制造智能化,然后你就有可能做到智能制造化。智能制造推進(jìn)到現在七個(gè)年頭,我們已經(jīng)實(shí)現了數字化車(chē)間的項目432個(gè),這些項目中多數是成功的,但是給我提出一個(gè)突出的問(wèn)題,我們怎么能夠有效的來(lái)推進(jìn)制造業(yè)的智能化轉型?我想不外乎是,不要忘了我們推進(jìn)智能制造的初衷,抓住推進(jìn)當中的關(guān)鍵問(wèn)題,一定要強調市場(chǎng)主導,要兩頭發(fā)力。
推進(jìn)智能制造無(wú)非就是我們要做到更高、更低、更好、更快、更少、更小、更強、更美,所以歸結起來(lái),我們搞智能制造就是要實(shí)現這八個(gè)“更”。實(shí)現這八個(gè)“更”,不同的企業(yè)是不同的做法,不可能是一刀切,不可能一個(gè)模式用到幾萬(wàn)家企業(yè)身上。我們在推進(jìn)當中抓住關(guān)鍵,抓什么關(guān)鍵?我覺(jué)得是五個(gè)關(guān)鍵:
第一個(gè)是每個(gè)企業(yè)在構建智能制造系統的時(shí)候,要做一個(gè)比較好的系統設計。
第二個(gè),各行各業(yè)的制造工藝是不一樣的,首先就要解決你自己的制造工藝的問(wèn)題。
第三個(gè),你應該有一個(gè)好的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境,現在有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),要上云,又有5G,不同的企業(yè)根據自己的情況來(lái)實(shí)現你的一個(gè)好的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境。
第四個(gè)精益生產(chǎn),精益化是我們推進(jìn)智能制造的基礎,沒(méi)有精益化談不上智能、數字化轉型。
最后一個(gè)是智能裝備。
這五個(gè)關(guān)鍵,每一個(gè)字拼起來(lái)都是SMILE,所以說(shuō)抓住了這五個(gè)關(guān)鍵。
強調市場(chǎng)主導,主要在于我們要著(zhù)眼市場(chǎng),要因地制宜,抓準痛點(diǎn)。我們要把握方向,分析市場(chǎng)。我們要敏捷柔性,響應市場(chǎng),不要寄希望于我做了智能制造以后十年八年可以一成不變了。最后一條,你要未雨綢繆,創(chuàng )新市場(chǎng),因為你要貼近用戶(hù),永續發(fā)展,不要一勞永逸,這幾條是我看了以后很多企業(yè)推進(jìn)智能制造當中沒(méi)有取得應有的效益,所得出來(lái)的這幾條。我關(guān)注到很多企業(yè)他并不注重市場(chǎng)的變化,實(shí)施智能制造就沒(méi)有得到他原來(lái)預想的效果。
最后一條,要兩頭發(fā)力。因為中國的制造企業(yè)95%是中小企業(yè),因此要把中小企業(yè)的數字化轉型作為我們推進(jìn)智能制造的一個(gè)重點(diǎn),同時(shí)我們要抓智能制造的關(guān)鍵技術(shù)和智能制造的賦能技術(shù),這樣才有可能我們來(lái)有效的推進(jìn)。其中關(guān)鍵里面我提到工藝的問(wèn)題,制造工藝大家知道就是把物件怎么做出來(lái),怎么做的更好的這樣一種技術(shù),所以沒(méi)有工藝,你做不出來(lái)東西、做不好東西。工藝是制造業(yè)的核心技術(shù),去年科技日報發(fā)了35個(gè)卡脖子的技術(shù),這35個(gè)不是技術(shù),35個(gè)是產(chǎn)品,產(chǎn)品的背后和核心是工藝,所以工藝是我們的核心技術(shù),是制造企業(yè)的看家本領(lǐng)和商業(yè)秘密。
我們講到機械制造工藝無(wú)非就是成型、加工、改性,如果要做到凈成型,你就要做到更輕、更薄。我們看制造工藝當中流程工藝是至關(guān)重要的,拿冶金工藝舉例,20世紀40年代的時(shí)候工藝比較長(cháng),50年代工藝縮短了,到了80年代工藝更短了,所以叫短流程了。由于有了短流程,使得冶金生產(chǎn)的過(guò)程大大的縮短,軋鋼的系統簡(jiǎn)化了,企業(yè)得到明顯的經(jīng)濟效益。我們如果工藝不改,你去搞智能制造,我想事倍功半。
我們所有的鋼材都要經(jīng)過(guò)各種工藝才能變成制件,拿焊接來(lái)講,工業(yè)發(fā)達國家,鋼材用量60%左右通過(guò)焊接工藝而成為制品的,我們國家40%。我這里舉了一個(gè)熱壁加氫反應器,早幾年是沒(méi)有焊縫的這么一個(gè)環(huán),才能承受高的壓力?,F在這個(gè)熱壁加氫反應器在各種各樣的化工里頭是一個(gè)關(guān)鍵部件。我們現在焊接的鋼板越來(lái)越厚,因此要有一個(gè)大厚度的窄間隙埋弧焊機,要有八萬(wàn)噸模鍛壓機主油缸。過(guò)去的焊接,現在我們跟激光復合。跟徐工合作,做完了以后強度大大提高。我們現在老講,我們航空工業(yè)沒(méi)有心臟,心臟就是發(fā)動(dòng)機,航空發(fā)動(dòng)機和重型燃氣電機要單晶葉片,這個(gè)工藝非常的復雜,我去成都工廠(chǎng)看到的,大的工序14道,還有很多小的工序,最終保證做出來(lái)焊割的單晶葉片。大家知道3D打印可以打出來(lái)很多原型,現在3D打印要打出來(lái)可以用的實(shí)物元件,我們有了在激光成型當中中國提出來(lái)的微區超常冶金技術(shù)和大型構件激光成形制造技術(shù),這樣一種技術(shù),我們就可以做出各種各樣的激光成形件,做出來(lái)以后不但質(zhì)量小的多,而且性能比鍛件更好。
我們很多原來(lái)冷加工的件,比較注重它的精度和尺寸,現在有很多零件尺寸精度固然重要,有很多特殊的性能跟尺寸精度有密切的關(guān)系,而這些件又是我們這些裝備里頭的關(guān)鍵件,沒(méi)有這些關(guān)鍵件,我們的裝備做不出來(lái)。因此這些關(guān)鍵件的形狀、尺寸、精度和性能兩者之間是否有某種關(guān)聯(lián)度,我們就可以通過(guò)質(zhì)量、性能和尺寸精度兩者之間找到關(guān)系,既解決了它的精度,也解決了它的性能,于是提出了高性能制造的這樣一種技術(shù),通過(guò)零件的性能和材料、幾何特性參數的相容性和敏度分析。
我們很多電子的器件里要用到電感器,電感器當中的鐵氧體磁環(huán)線(xiàn)圈自動(dòng)繞制工藝是電子基礎元件電感實(shí)現智能制造的前提,這個(gè)照片就是做到了自動(dòng)化的生產(chǎn)。這樣一來(lái),研發(fā)周期從8天縮短到3天,交貨期從35天縮短到7天,人員70人縮短到7人,可見(jiàn)我們首先要解決制造工藝,然后再推進(jìn)智能化制造,這時(shí)候的效果就是明顯的。
我們在推進(jìn)智能制造過(guò)程當中,我們如何把現在的這個(gè)技術(shù)賦能給工藝創(chuàng )新,讓工藝創(chuàng )新與我們智能制造能夠平行齊步的前進(jìn),我最近做了兩件事情,一件事情就是跟幾個(gè)院士交談,工藝創(chuàng )新在我們智能制造當中的意義,第二,我們分析了2018年一等獎、特等獎獲獎項目當中它的工藝對這個(gè)項目的重要性,于是我得出一個(gè)結論,我們現在很多技術(shù)應該賦能我們的工藝創(chuàng )新,哪些方面賦能?我大體上覺(jué)得可以在參數的優(yōu)化、在反饋的補償上、在智能的迭代上、在工藝仿真、在數值模擬上、方案比較上、復合工藝、工藝裝備,這八個(gè)方面可以賦能工藝創(chuàng )新,使得我們的工藝也趁著(zhù)現在新一代的技術(shù)翅膀,能夠更好的往前進(jìn)。我們現在的工藝已經(jīng)步入到集成計算材料工程這樣的技術(shù),可以通過(guò)計算機工藝仿真預知到未來(lái)的技術(shù)。
因此我預計我們有了這樣一些技術(shù)賦能工藝創(chuàng )新,我們就有可能把原來(lái)工藝問(wèn)題十年磨一劍,縮短到五年磨一劍,我前面講的我跟很多院士交談,他們都是差不多用了十年時(shí)間最終得出這個(gè)結論,為什么?因為工藝非常復雜,要不斷實(shí)驗優(yōu)化,還要常年的數據積累,所以工藝的問(wèn)題就是要十年磨一劍。但是我們現在有了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數據,在推進(jìn)智能制造中,我們就有可能把原來(lái)工藝創(chuàng )新的十年磨一劍,縮短為五年磨一劍,能夠更好的加快發(fā)展我們國家的數字經(jīng)濟,謝謝大家。
來(lái)源:先進(jìn)制造業(yè)