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中國工業(yè)正進(jìn)入轉(zhuǎn)型升級、高質(zhì)量發(fā)展的重要時(shí)期,作為工業(yè)之主體,制造業(yè)正處于前所未有的重大變革中。信息社會(huì)制造業(yè)地位如何,智能時(shí)代制造業(yè)如何發(fā)展,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)如何與制造業(yè)融合,一系列復(fù)雜問題急待求解。有必要從制造業(yè)發(fā)展、制造系統(tǒng)演進(jìn),到數(shù)字化轉(zhuǎn)型以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)來梳理發(fā)展和演化的脈絡(luò)。

制造企業(yè)向數(shù)字化轉(zhuǎn)型是應(yīng)對重大變革的唯一正確選擇。
大多數(shù)制造企業(yè)尚處于轉(zhuǎn)型的前夜或初期,
少數(shù)企業(yè)已開始數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
圖/受訪者提供
在各方倡導(dǎo)推動(dòng)下,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)風(fēng)起云涌,高潮迭起,一時(shí)成為各地各行業(yè)的熱點(diǎn)重點(diǎn),亦成為制造企業(yè)擁抱的對象。與此相伴,大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、人工智能、邊緣計(jì)算等新技術(shù)紛至沓來,目不暇接。公有云、私有云、云制造、霧計(jì)算等新詞層出不窮,真讓企業(yè)尤其是中小企業(yè),感到云里霧里,摸不著頭腦。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),顧名思義,應(yīng)是圍繞工業(yè)、服務(wù)工業(yè)、提升工業(yè)。我國工業(yè)正面臨轉(zhuǎn)型升級、高質(zhì)量發(fā)展的重要時(shí)期。作為工業(yè)之主體,制造業(yè)正處于前所未有的重大變革中。轉(zhuǎn)型升級、高質(zhì)量發(fā)展,異常緊迫地提到日程上來。如此多的新技術(shù)密集地“+”到制造業(yè)領(lǐng)域,制造業(yè)有些不知所措。制造業(yè)將被重新定義,如制造業(yè)將服務(wù)化為服務(wù)業(yè)、制造業(yè)將被平臺(tái)經(jīng)濟(jì)覆蓋,種種提法,引發(fā)人們的困惑與思考。信息社會(huì)制造業(yè)的地位如何,智能時(shí)代制造業(yè)如何發(fā)展,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)如何與制造業(yè)融合,一系列復(fù)雜問題急待求解。為此,有必要從制造業(yè)的發(fā)展、制造系統(tǒng)演進(jìn)到數(shù)字化轉(zhuǎn)型以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)來梳理發(fā)展和演化的脈絡(luò)。
制造業(yè)發(fā)展和制造系統(tǒng)的演進(jìn)
時(shí)代的變遷,社會(huì)的進(jìn)步,不是弱化制造業(yè)、消亡制造業(yè),而是演化制造業(yè)、提升制造業(yè)。考察制造業(yè)發(fā)展,最基本的視角是研究制造系統(tǒng)的演進(jìn)。制造系統(tǒng)凝結(jié)了科學(xué)技術(shù)的成果、思想理論的精華、社會(huì)人文的良知
無論是遠(yuǎn)古時(shí)代,還是信息社會(huì),人類生活的基本需求,衣食住行使用的物品,以及更進(jìn)一步的精神文化生活所需的物品,都離不開制造業(yè)。難以想象,當(dāng)社會(huì)沒有制造業(yè)將是何種情形。信息社會(huì)的信息采集傳輸、數(shù)據(jù)的挖掘分析,所用的裝備是制造出來的;智能時(shí)代人們須臾不可離開的智能手機(jī)、智能終端,是制造出來的;探索未知的天眼和飛船,也是制造出來的。時(shí)代的變遷,社會(huì)的進(jìn)步,不是弱化制造業(yè)、消亡制造業(yè),而是演化制造業(yè)、提升制造業(yè)。
制造是一種經(jīng)濟(jì)活動(dòng),是指經(jīng)物理變化或化學(xué)變化后成為新產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。不論人類社會(huì)如何發(fā)展、產(chǎn)業(yè)形態(tài)如何變化,其經(jīng)濟(jì)活動(dòng)始終存在。但隨著社會(huì)不斷發(fā)展、技術(shù)不斷進(jìn)步,制造業(yè)也在不斷發(fā)展。而制造業(yè)的發(fā)展又推動(dòng)了社會(huì)的進(jìn)步。
可以說,千百年來人們從未停止過對制造技術(shù)研究和制造活動(dòng)方式探求的步伐。在某一時(shí)期按一定技術(shù)和邏輯以某種相對定型的方式來組織制造活動(dòng),從而形成一定的制造模式。
近百年來,制造模式不斷涌現(xiàn)、層出不窮。制造系統(tǒng)則是制造活動(dòng)賴以進(jìn)行的載體,是由人和勞動(dòng)資料構(gòu)成的。“各種經(jīng)濟(jì)時(shí)代的區(qū)別,不在于生產(chǎn)什么,而在于怎樣生產(chǎn),用什么勞動(dòng)資料生產(chǎn)。勞動(dòng)資料不僅是人類勞動(dòng)力發(fā)展的測量器,而且是勞動(dòng)借以進(jìn)行的社會(huì)關(guān)系的指示器。”①因此,考察制造業(yè)的發(fā)展,最基本的視角是研究制造系統(tǒng)的演進(jìn)。制造系統(tǒng)凝結(jié)了科學(xué)技術(shù)的成果、思想理論的精華、社會(huì)人文的良知。可以說,制造系統(tǒng)的不斷演進(jìn),是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。
工業(yè)革命初期最早的制造系統(tǒng),無疑是由人和簡單的工具組成。以后,有了流水線生產(chǎn);之后,有了自動(dòng)化生產(chǎn)線,工人跟著生產(chǎn)線的節(jié)拍走;再后,自動(dòng)化程度不斷提高,工人成為生產(chǎn)線不可分割的一部分,像機(jī)器那樣工作,而機(jī)器又如人那樣靈巧地動(dòng)作。可謂人如機(jī)器、機(jī)器如人。制造系統(tǒng)的演進(jìn),從未停止過,如今,正朝向智能化方向發(fā)展。
觀察制造系統(tǒng)的演進(jìn),可以從中抽取什么特征來表征其演進(jìn)過程?
從制造系統(tǒng)演進(jìn)過程可發(fā)現(xiàn)兩個(gè)特征性的變化:一是從“人力為主”到“人是機(jī)器,機(jī)器是人”,再到“人力逐漸退出”;二是從“人操作生產(chǎn)工具”到“機(jī)器按程序運(yùn)行”,再到“自學(xué)習(xí)系統(tǒng)”。第一個(gè)變化反映了人力在制造系統(tǒng)中的比重逐漸降低;第二個(gè)變化反映了制造系統(tǒng)中固化的人的知識和經(jīng)驗(yàn)所占比重逐漸提高。圖1展示出了這種變化趨勢。由此可以預(yù)期制造系統(tǒng)演進(jìn)的方向,人們力求人力(強(qiáng)調(diào)是人力而不是人)從制造系統(tǒng)中退出,使系統(tǒng)學(xué)會(huì)像人一樣思考和工作,成為一個(gè)自學(xué)習(xí)系統(tǒng)。新一代信息技術(shù)、人工智能與制造業(yè)的融合發(fā)展,有力促進(jìn)了制造業(yè)逼近這個(gè)方向。

智能制造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型
制造企業(yè)向數(shù)字化轉(zhuǎn)型是應(yīng)對重大變革的唯一正確選擇。大多數(shù)制造企業(yè)尚處于轉(zhuǎn)型的前夜或初期,少數(shù)企業(yè)已開始數(shù)字化轉(zhuǎn)型。相對于數(shù)字產(chǎn)業(yè)化,產(chǎn)業(yè)數(shù)字化空間大,其復(fù)雜程度和實(shí)施難度也大,是數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)和難點(diǎn)
我國制造業(yè)在實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略的第一個(gè)十年中,以兩化融合為主線、以智能制造為主攻方向。之所以做出這種戰(zhàn)略選擇,是基于對全球制造業(yè)發(fā)展格局重大變化的把握,是基于對如何提升我國制造業(yè)的思考,是基于對有效解決效益效率、質(zhì)量品種、資源消耗、環(huán)境影響等突出問題的權(quán)衡。早期的制造業(yè)兩化融合,就是力圖解決這些問題。
20世紀(jì)80年代開始,我國制造業(yè)在信息化的推動(dòng)下,經(jīng)過甩圖板、CAD應(yīng)用工程、甩賬表、CIMS(計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng))工程,在計(jì)算機(jī)應(yīng)用、信息集成、快速響應(yīng)市場、提高效率等方面取得了長足進(jìn)步。計(jì)算機(jī)技術(shù)和集成電路的快速發(fā)展,為制造系統(tǒng)構(gòu)建起神經(jīng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)成為可能。從而有利于制造系統(tǒng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn),有利于制造系統(tǒng)的物料流、信息流、能量流、資金流、業(yè)務(wù)流、人員流的順暢、準(zhǔn)確、有效。幾十年來,人們?yōu)榇硕Γ鞣N不同的制造模式應(yīng)運(yùn)而生。精益生產(chǎn)(LP)、敏捷制造(AM)、柔性制造(FM)、計(jì)算機(jī)集成制造(CIM)、現(xiàn)代集成制造(CIM)、協(xié)同制造(HM)、網(wǎng)絡(luò)合作制造(NCM)、可重構(gòu)制造系統(tǒng)(RCMS)、大批量定制化生產(chǎn)(MCP)、分散網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)系統(tǒng)(DNPS)、自組織生產(chǎn)系統(tǒng)(SOPS)等等制造模式和制造系統(tǒng)集中體現(xiàn)了人們對提升制造業(yè)的不懈努力和孜孜追求。但在那個(gè)年代,未能解決制造系統(tǒng)信息孤島的問題。




