廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院院長(cháng)謝勝利教授

謝勝利，廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院院長(cháng)，博士生導師；國家杰出青年科學(xué)基金獲得者、國家自然科學(xué)二等獎第一完成人、教育部創(chuàng )新團隊學(xué)科帶頭人；兼任廣東省物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗室主任、教育部物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理與系統集成國際合作聯(lián)合實(shí)驗室主任、廣東省物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)學(xué)研創(chuàng )新聯(lián)盟理事長(cháng)、廣東省面向工業(yè)領(lǐng)域的大數據工程中心主任；6次獲得教育部和廣東省自然科學(xué)與技術(shù)發(fā)明一等獎，發(fā)表學(xué)術(shù)論文200余篇，獲得國家發(fā)明專(zhuān)利授權60余件，出版專(zhuān)著(zhù)4部（其中2部入選《中國當代杰出青年科學(xué)文庫》）。

編者按：

全球塑料消費在體量上已超過(guò)鋼鐵，成為第一大工業(yè)材料，而我國消費達9000萬(wàn)噸左右，已成為全球塑料消費量最大的國家，產(chǎn)業(yè)規模達2.6萬(wàn)億。我國塑料行業(yè)有1.34萬(wàn)家塑料加工相關(guān)企業(yè)，整體上依然是傳統的制造企業(yè)，這嚴重制約了該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為此，本期記者特別采訪(fǎng)了2015年智能制造試點(diǎn)示范項目——注塑成型智能裝備與智能服務(wù)國家智能制造試點(diǎn)示范基地負責人謝勝利教授，就我國注塑裝備產(chǎn)業(yè)的未來(lái)發(fā)展、大數據平臺的運用等進(jìn)行了深入探討。

自動(dòng)化博覽：我國注塑裝備行業(yè)目前的發(fā)展狀況如何？面臨哪些挑戰？

謝勝利：我主要從事物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)研究，下面針對注塑成型裝備行業(yè)存在的與信息化及對產(chǎn)業(yè)的影響等方面做一闡述。如今國家全面推進(jìn)制造強國戰略，對傳統行業(yè)進(jìn)行轉型升級，但我國注塑裝備行業(yè)的智能化和信息化水平低下，2.6萬(wàn)億塑料行業(yè)大多數還是勞動(dòng)密集型企業(yè)，生產(chǎn)效率低下、產(chǎn)品附加值低，這嚴重制約了行業(yè)的發(fā)展。

目前我國設計的注塑成型裝備控制系統，具體還存在以下問(wèn)題：

（1）非常依賴(lài)人工經(jīng)驗。注塑機成型一模，必須經(jīng)歷合膜、注射、保壓、冷卻、預塑、開(kāi)模、取件等一系列工作，且每個(gè)過(guò)程都要設置響應的工藝參數（如時(shí)間、溫度、壓力等）。我國目前整個(gè)過(guò)程仍需要人工進(jìn)行各種工藝的調整，這對最終產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)品的穩定性的影響都非常大。

（2）重復精度差。注塑成型裝備在使用過(guò)程中，隨著(zhù)環(huán)境和使用過(guò)程變化，每一模生產(chǎn)的產(chǎn)品存在較大的偏差；而且生產(chǎn)過(guò)程會(huì )逐漸偏離正常水平，極易生產(chǎn)出廢品。此時(shí)需要對整個(gè)系統根據人工經(jīng)驗重新試模，然后繼續生產(chǎn)，這導致產(chǎn)品穩定性差，對工程師經(jīng)驗要求很高。

（3）自治自愈能力差。當前的注塑機缺乏必要的自我狀態(tài)、健康狀態(tài)的監測手段，導致及其生產(chǎn)大量的廢品而無(wú)人知曉，更沒(méi)有機器自我調節參數，來(lái)達到健康狀態(tài)的能力。這樣的注塑機產(chǎn)品距離智能制造還有一定的差距，還需要大量的人工參與。

（4）缺乏智能化的服務(wù)。目前雖然有幾家廠(chǎng)家在做網(wǎng)絡(luò )化的注塑機控制器，但只能簡(jiǎn)單的監測注塑機的狀態(tài)，缺乏基于注塑機的類(lèi)似在線(xiàn)遠程故障診斷、精準營(yíng)銷(xiāo)、及時(shí)服務(wù)等新興的業(yè)務(wù)需求。

此外，在塑料機械行業(yè)中，存在大量有知識的數據無(wú)法采集、分析和提煉與有知識和經(jīng)驗工人缺乏的矛盾，快速增長(cháng)的人力成本和注塑裝備智能化水平低下的突出矛盾，嚴重制約著(zhù)行業(yè)的轉型升級。如何利用有知識的人的經(jīng)驗和機器設計與運行的數據、提升注塑機的智能化和網(wǎng)絡(luò )化水平，推進(jìn)塑料裝備及關(guān)聯(lián)行業(yè)的轉型升級，是整個(gè)注塑裝備行業(yè)面臨的挑戰和機遇。

自動(dòng)化博覽：您認為如何對注塑成型裝備進(jìn)行智能化改造？ 從而順應國家提出的《中國制造2025》、“兩化融合”戰略發(fā)展需求。

謝勝利：在全球進(jìn)行注塑裝備的智能化改造，主要有兩條路：其一，設計良好的控制器；其二，提升控制器的精度，從而提升注塑成型裝備的整體智能性。但是國內發(fā)展較晚，整體技術(shù)被國外控制掌握；設計注塑成型智能化的成套系統價(jià)格高，往往一套系統上億美金，不適合大范圍推廣。因此，針對前面講的裝備及生產(chǎn)工藝對人的經(jīng)驗依賴(lài)性較高，建議將國內孫優(yōu)賢、柴天佑、錢(qián)峰、桂衛華等院士在流程工業(yè)成功推行的知識自動(dòng)化方法引進(jìn)到注塑成型裝備及系統領(lǐng)域，把實(shí)踐工人和知識工作者的經(jīng)驗和智慧提煉成知識，并用于注塑成型裝備及生產(chǎn)過(guò)程的控制，從而實(shí)現注塑成型裝備的改造。我認為這是一條我國實(shí)現注塑成型裝備智能化以及從中低端向高端轉型升級的自主發(fā)展之路。

自動(dòng)化博覽：針對目前我國注塑機網(wǎng)絡(luò )化、信息化水平低下的問(wèn)題，您認為應從哪些方面來(lái)解決？

謝勝利：目前全球的注塑成型裝備都存在網(wǎng)絡(luò )化和信息化不足的問(wèn)題，各大企業(yè)都希望通過(guò)實(shí)施工業(yè)強國戰略，加大對高端制造裝備的智能化改造，網(wǎng)絡(luò )化和信息化是改造過(guò)程的必要手段。ENGLE、NETSTAL等海外高端注塑機品牌也正在進(jìn)行相關(guān)的升級換代工作。

面對注塑裝備產(chǎn)業(yè)對注塑機的需求，希望提升注塑裝備的信息全面感知和可靠傳輸，構建自感知、自診斷、自決策、自學(xué)習的智能制造系統，打造產(chǎn)品鏈、價(jià)值鏈、供應鏈協(xié)同的智能化的服務(wù)系統，從而提升注塑裝備及系統的整體智能化水平。

自動(dòng)化博覽：注塑成型智能裝備與智能服務(wù)國家智能制造試點(diǎn)示范基地的建設內容包括哪些方面？將主要解決注塑機械行業(yè)的哪些問(wèn)題？目前進(jìn)展如何？

謝勝利：2015年廣東工業(yè)大學(xué)聯(lián)合博創(chuàng )智能裝備股份有限公司獲批《中國制造2025》國家首批智能制造試點(diǎn)示范基地——注塑成型智能裝備與智能服務(wù)，該基地的核心任務(wù)主要是研發(fā)注塑成型智能裝備、構建智能化的服務(wù)系統及平臺。具體的工作包括：研發(fā)智能化的注塑成型裝備組網(wǎng)模塊、研發(fā)基于物聯(lián)網(wǎng)的注塑成型智能裝備；研發(fā)智能銷(xiāo)售、智能設計、智能生產(chǎn)、智能物流等智能化的服務(wù)系統；構建注塑成型智能云服務(wù)平臺和大數據平臺，為行業(yè)提供大數據云服務(wù)；構建注塑成型智能工廠(chǎng)；推進(jìn)行業(yè)應用示范等工作。

該基地主要面向注塑裝備行業(yè)網(wǎng)絡(luò )化和智能化水平低下的問(wèn)題，重點(diǎn)解決裝備的運行狀態(tài)無(wú)自感知、故障無(wú)預警、故障停機維修、信息化服務(wù)幾乎為零等問(wèn)題，從而實(shí)現設備狀態(tài)自感知、故障自診斷、自治自愈等智能化的服務(wù)。目前已經(jīng)搭建了大數據基礎承載平臺，研發(fā)了網(wǎng)絡(luò )化的組網(wǎng)模塊和注塑成型智能化成套裝備，開(kāi)發(fā)了注塑成型MES系統、全生命周期健康管理系統、博創(chuàng )商城等服務(wù)，已在艾德偉控等企業(yè)試點(diǎn)示范推廣。

自動(dòng)化博覽：您認為該示范基地的建設難點(diǎn)是什么？如何應對？

謝勝利：試點(diǎn)示范基地建設的難點(diǎn)主要表現在：智能制造依然處在市場(chǎng)導入期，市場(chǎng)需求需要去引導，很難形成快速爆炸式增長(cháng)；塑料行業(yè)企業(yè)各自為政，行業(yè)資源很難整合，這對于優(yōu)化行業(yè)發(fā)展布局和行業(yè)的信息化提升會(huì )帶來(lái)一定的阻礙。

目前采用數據換服務(wù)的模式，在下游企業(yè)中免費進(jìn)行推廣，爭取獲得更多企業(yè)參與新一輪的智能制造升級改造中，解決企業(yè)各自為政現象，再逐步引導各產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)加入，繼而搭建行業(yè)大數據云平臺，解決我國注塑裝備行業(yè)的發(fā)展不足問(wèn)題。

自動(dòng)化博覽：請您談?wù)勎锫?lián)網(wǎng)、大數據、云計算等新技術(shù)在該基地建設過(guò)程中的應用？

謝勝利：物聯(lián)網(wǎng)、大數據、云計算等新一代信息技術(shù)是實(shí)現智能制造的核心支撐技術(shù)，它們?yōu)樽⑺艹尚椭悄苎b備與智能服務(wù)國家智能制造試點(diǎn)示范基地的建設提供了必不可少的支持。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要用于實(shí)現設備狀態(tài)、生產(chǎn)現場(chǎng)信息的全面感知和可靠傳輸；大數據實(shí)現對智能制造數據的可靠存儲、分析和挖掘并提供智能決策支撐；云計算作為整個(gè)智能制造的關(guān)鍵，在IaaS、PaaS、SaaS三個(gè)層面都能夠提供有效的支撐，將整個(gè)智能化的服務(wù)承載在云端，最終構建三級云服務(wù)平臺，為全行業(yè)提供智能云服務(wù)。

自動(dòng)化博覽：未來(lái)，大數據平臺在未來(lái)行業(yè)發(fā)展中將發(fā)揮哪些作用？我國注塑裝備行業(yè)將呈現出怎樣的發(fā)展趨勢？

謝勝利：大數據平臺主要用于采集注塑裝備行業(yè)的工藝參數、注塑裝備和生產(chǎn)現場(chǎng)的運行數據等信息，然后對這些信息進(jìn)行數據質(zhì)量管理、數據挖掘與分析，最后構建注塑成型大數據知識發(fā)現體系，為行業(yè)的決策支撐提供服務(wù)。將助力我國注塑裝備行業(yè)重點(diǎn)解決四個(gè)方面的問(wèn)題：注塑成型工藝的優(yōu)化、注塑成型裝備故障診斷和最優(yōu)控制、注塑成型工廠(chǎng)生產(chǎn)要素的優(yōu)化和效能的整體提升、行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)規劃與決策支撐等。

未來(lái)我國注塑裝備的需求量將繼續呈平穩增長(cháng)，基于注塑成型裝備的智能化服務(wù)目前剛剛起步，在未來(lái)很長(cháng)一段時(shí)間內，傳統的注塑成型裝備和智能化的裝備并存，故智能化新裝備的開(kāi)發(fā)和傳統裝備智能化改造并進(jìn)是未來(lái)注塑成型裝備行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。因此，在不斷提高注塑裝備智能化水平的基礎上運用新興技術(shù)真正解決行業(yè)痛點(diǎn)，為用戶(hù)提供全方位的服務(wù)，已成為未來(lái)我國注塑裝備行業(yè)實(shí)現智能轉型與升級的關(guān)鍵所在。

摘自《自動(dòng)化博覽》2017年2月刊