機(jī)械科學(xué)研究總院原副院長(zhǎng) 屈賢明
智能制造裝備正向我們走來(lái)
近三十年來(lái),隨著大批農(nóng)民工進(jìn)城、城鎮(zhèn)化步伐加快,原始生產(chǎn)方式已經(jīng)發(fā)生并將繼續(xù)發(fā)生深刻的變化。其標(biāo)志就是大量的農(nóng)業(yè)機(jī)械、小型工程機(jī)械進(jìn)入農(nóng)村,不僅僅是數(shù)量,而是等級(jí)都在進(jìn)一步提升。
這里我引用了《黑龍江4億斤糧食生產(chǎn)能力建設(shè)規(guī)劃》,提出要在黑龍江修建1400個(gè)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)作業(yè)區(qū),每個(gè)區(qū)需要配備6臺(tái)200馬力級(jí)以上的拖拉機(jī),這個(gè)總共算一下是多少呢?8400多臺(tái)。光拖拉機(jī)沒(méi)用,他得有很先進(jìn)的輔具,這個(gè)配套的作業(yè)器具大概是按1∶4,那么這個(gè)需要各種配套3萬(wàn)多臺(tái)。這些大型的拖拉機(jī)和配套器具不僅高效、高性能,而且有許多新工藝。比如說(shuō)200馬力以上的叫重型拖拉機(jī),具有機(jī)載總限控制系統(tǒng)、有GPS導(dǎo)航智能駕駛操作功能,能實(shí)時(shí)診斷、監(jiān)控和顯示機(jī)組狀態(tài)的數(shù)據(jù)。
那么什么是智能制造裝備?國(guó)務(wù)院文件里面講高端制造裝備作為七大領(lǐng)域之一,確定了五大重點(diǎn)方向,這里就有智能制造裝備。從我們看到的農(nóng)業(yè)基建可以看出來(lái),這個(gè)智能制造裝備是具有感知,首先有傳感器,具有識(shí)別、分析、推理、決策、控制功能的制造裝備,是先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的基層和深度結(jié)合,智能制造裝備產(chǎn)業(yè)是正在培育和處于成長(zhǎng)初期的產(chǎn)業(yè),技術(shù)上有重大突破,市場(chǎng)有巨大的成長(zhǎng)潛力,具有戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的基本特征。
這個(gè)智能制造裝備包括什么?智能制造自動(dòng)控制系統(tǒng),關(guān)鍵的基礎(chǔ)零部件原基建及通用部件,這里主要是高參數(shù)的泵閥,高檔數(shù)控機(jī)床和基礎(chǔ)制造裝備。第一板塊單元測(cè)控技術(shù)與裝置是智能制造裝備的中樞神經(jīng)。第二板塊是整機(jī)與成套設(shè)備,相當(dāng)于智能制造裝備的軀體。第三個(gè)就是基礎(chǔ)原件。
高端主機(jī)所需要的儀表大量缺少,這里舉一些數(shù)據(jù),我國(guó)占核電設(shè)備投資四分之一的泵閥,95%高檔數(shù)控系統(tǒng),機(jī)器人和高檔數(shù)控系統(tǒng)都要進(jìn)口,這些基本單元嚴(yán)重滯后已經(jīng)制約了主機(jī)的發(fā)展,所以主機(jī)發(fā)展面臨空殼化危險(xiǎn)。
智能主機(jī)和成套設(shè)備近期應(yīng)該突破的重點(diǎn)做一個(gè)簡(jiǎn)要說(shuō)明。用幾個(gè)案例說(shuō)明,比如說(shuō)傳統(tǒng)印染是粗放的生產(chǎn)過(guò)程,能耗大,污染嚴(yán)重,而新型的智能化的生產(chǎn)線采用了自動(dòng)計(jì)量?jī)x器,自動(dòng)實(shí)時(shí)的對(duì)花技術(shù)、染色的色差監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)、染色專用機(jī)器人,全面提高產(chǎn)品質(zhì)量。智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的單張多色平板印刷設(shè)備。這個(gè)設(shè)備具有幽默預(yù)置及在線實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)調(diào)節(jié)、印刷機(jī)運(yùn)行參數(shù)感知、智能鼓掌診斷及自修復(fù)、全自動(dòng)換版、印刷品缺陷在線檢查控制及遠(yuǎn)程操作等功能。
從這些已經(jīng)問(wèn)世或即將問(wèn)世的裝備來(lái)看,還能說(shuō)發(fā)展智能裝備離我們很遠(yuǎn)嗎?
智能化是裝備制造業(yè)的重要發(fā)展方向,是搶占裝備發(fā)展制高點(diǎn)的重點(diǎn),它將引領(lǐng)裝備制造發(fā)展的新潮流,裝備的數(shù)字化和智能化是兩化融合最重要的著力點(diǎn)。我國(guó)推進(jìn)數(shù)字化、信息化已經(jīng)二十年了,比如說(shuō)在企業(yè)財(cái)務(wù)管理、人事管理等應(yīng)用比較廣,但是真到了供應(yīng)鏈的管理、實(shí)現(xiàn)企業(yè)的全解決方案這樣一個(gè)完整的,基本上是很少的,而且有人說(shuō)推行ERP成功的遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于失敗。當(dāng)然我這里不是說(shuō)這些不該推廣,這些生產(chǎn)過(guò)程的信息化還是應(yīng)該繼續(xù)往前走,但是我也很奇怪,真正有用的、直接見(jiàn)效的信息技術(shù)用在裝備上去更容易見(jiàn)效。為什么我們過(guò)去在推行信息化的時(shí)候,沒(méi)有推行裝備的信息化?所以在傳統(tǒng)裝備要引入信息技術(shù),嵌入傳感器、CPU軟件及其他信息軟件,實(shí)現(xiàn)機(jī)械技術(shù)與信息技術(shù)深度融合。
發(fā)展機(jī)電信息一體化的智能化裝備是適合國(guó)情的集成創(chuàng)新模式的一種具體體現(xiàn),它可能會(huì)在一些點(diǎn)甚至面上取得獨(dú)創(chuàng)性的重大突破,創(chuàng)新意識(shí)薄弱、原創(chuàng)能力薄弱是當(dāng)前我國(guó)在技術(shù)創(chuàng)新方面一個(gè)難以扭轉(zhuǎn)的頑癥。信息技術(shù)現(xiàn)在正在發(fā)展當(dāng)中,變化很快,如果我們抓住那個(gè)最新的信息技術(shù)和傳統(tǒng)裝備相結(jié)合,發(fā)展這種或者叫做裝備的信息化,或者說(shuō)數(shù)字化、智能化的裝備,我認(rèn)為是創(chuàng)新的一條重要渠道。
在國(guó)家層面上,我認(rèn)為應(yīng)該制定切實(shí)可行的行動(dòng)計(jì)劃,這點(diǎn)工信部正在做這項(xiàng)工作,我有幾個(gè)建議,一是開(kāi)發(fā)量大面廣的單元檢測(cè)控制技術(shù)與裝置,并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,主要包括新型傳感器、精密智能儀表、工業(yè)機(jī)器人。第二就是夯實(shí)基礎(chǔ),解決關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件、元器件及通用部件發(fā)展瓶頸。高參數(shù)、高精度和高可靠性軸承、車輪傳動(dòng)裝置,電力、電子技術(shù),高參數(shù)、高可靠性的辦法。三是突破一批重點(diǎn)領(lǐng)域重大裝備的數(shù)字化和智能化并實(shí)施應(yīng)用示范工程。四是全面推廣大產(chǎn)業(yè)鏈,2020年形成2萬(wàn)億的大產(chǎn)業(yè)鏈。
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