智能制造—中国制造业的未来——访同济大学中德工程学院副院长陈明教授

产 品 向中国品牌转变 ， 同时还 要实现在 高端领域 的跨 越式 发展 。因此 ， “中国制造２０２５”仅 仅是我 国制造 业未 来发展 的第一阶段 ，在今后 的中 国制造 ２０３５以及 ２０４５中，将 会逐步完 善和提 升我 国的制造业水 平 。在 此过程 中，我 国的工业 发展任 务 比德 国实现工业４．０更 加复杂 、更加艰 巨。
其 次 ， “德 国工业 ４．０”面 向德 国 国情 ，针 对德 国工业发展 过程 中存 在 的问题提 出了一系列 的科技革 命 措 施 ，其 目的主 要在 于对 现 有 的工业 技 术 进行 改 造 、升 级 和换 代 ，从而 提 高 制造 业 的 生产 能力 。然 而， “中国制造２０２５”并 非仅仅为 了应对新 一轮革命 而制定 的规 划 ，而 是兼顾到 我 国规模 庞大 的传统产业 的转型升 级 ，乃至 我 国整个 产业 的创 新能力 的提升 。 相对于德 国将注 意力主要集 中于 高端 装备制 造业 ，我 国拥有世 界上 唯一 门类齐全 的制造业 体系 。因此 ，虽 然在 “中 国制造２０２５”中所提及 的智 能制造 或两化 融 合 的规划与方案是一个与 “德 国工业４．０”相类 比的规 划 ，但 整个 “中国制造２０２５”的规划体 系将 比 “德 国 工业４．０”的规模大 ，涉及 的广度 与深度 都要 强。
首先 ，德 国具有 扎实且 厚重 的工 业技术 基础 ，在 德 国发布 “工业４．００”的基础 ，其 自动 化水平 已 处于 世界领 先水平 。各个工 业领域 的产业技 术都 已相 对成 熟 ，能够 为工业４．０的发展提 供 良好 的条件 ，同 时，其丰 富的工业发展经验也将为工业４．０的规划 与发 展提 供帮助 。另一 方面 ，在 软件 的应 用层面 ，如嵌 入 式 系统 、工业软件 、信 息处理技术 等方面 ，德 国的制 造业 企业 已经相对 普及 ，即使对 于中小企 业来说 也具 有较 好 的适 应新一轮 工业革 命 的基础 。因此 ，在 工业 ４．０的发 展过 程 中 ，德 国具 备 了 良好 的先 决条 件 。然 而 ， 中国的制造业 计划面 向的是 “三步走 ”战 略中 国 需要 兼顾 工业２．０、工业３．０以及工业４．Ｏ的全面考量 。 在 具体 实施层面 ，需要根 据不 同行 业 、不 同地 区进行 因地 制宜、 因势利导地进行工业２．Ｏ补课 ，对于有条件 的地 区和行业进行工业３．Ｏ普及 ，对 相对 发达地 区和优 秀企业 ，需要 引导其成为面 向工业４．０的智能制造示范 区 或 示 范 企 业 。 因 此 在 未 来 一 段 时 间 内 ， 中 国 的 工 业 发展 中 ，工业２．０，３．０以及４．Ｏ将 长 期并存 。在 此过 程 中 ，不仅 需要 兼顾传统产 业 的转 型升级 ，实现 中 国 制造 向中国创造转变 ，中国速 度 向中国质量 转变，中 国
传 统 加 工 技术 缺 乏 智 能 ，主 要表 现 为 加 工过 程 信 息 无法 实时传递、无法实时反映生产状态 。通过智能化 改 造，可 以进行设备 的在线监控 、生产的动态调度，从而 实现个性化加工，系统能够 响应特别的加工要求 ，以此 达到整个生产的 白组织、 自适应和高度柔性 。智能制造 是一个大概念，具有不 同的程度 ，装备与系统 的数字化 和网络化是智能制造 的基础，因此实现装备 与系统 的数 字化与 网络化是现实智能制造可能的出发点。
共 同投 资建立实验 室 ，２０１４年 ｌ０月 实验 室建成 揭牌 。 实验室现 包含有 智 能工 厂物理 系统与虚拟 系统 。物理 系统具有 加工 区、传输 区和成 品区 。虚 拟系统 包含 实 时仿真 系统 以及车 问管理系统 。 （本 刊 曾在 实验室 建 成 之初 进 行 过 专题 报 道 ， 详见 《制造 技术 与 机床 》 ２Ｏｌ４年第 １２期 ）实验室于近 期完成 了二期建 设 。建 成 智 能加工 、智能装配 、智 能仓 储 、场 内物流 单元 以及 包含ＰＬＭ、ＥＲＰ、ＭＥＳ的智能工厂数字化平 台，最终形成 完整 的离散 制造智 能工厂雏 形 。用 于研究智 能工厂 架 构 以及关键 技术 。美 国爱默 生公 司凭借在 流程工业 多 年 的经验 ，在工业４．Ｏ一智能工厂实验室建立 流程工业 ４．ｏＧ验 室，这使得实验室既具有离散制造又 具有流程 制 造系统 。除此之 外还具有 美 国国家仪器 设立 的预 测 性 维护 实验室 ，蔡司设立 的智能测量实验室 。
德 国工业４．０与 中国制造２０１５
随着第 四次工业 革命 的悄 然开启 ，陆续 由德 国提 出 “工业４．０”概念 ，美 国大 力推进 “工业互联 网”理 念 ，中国推 出 “中 国制造 ２０２５”战略 方针 ，当前 “智 能制造 ”已然 在全球 范围 内掀起 一股 热潮 。陈教授认 为 中国的发展 需要根据 自己的国情制 定相应 规划 ，对 比 “工业４．０”与 “中国制造２０２５”，可 以发现两者还 是存在一些不 同之处 的。
智 …钊Ｉ造与传统 的融合
我 国中小企业 很多 ，不可 能完全 转型 ，在谈 到如 何将智能制造更好地与传统加工技术融合这个 问题上 ， 陈教授说智 能制造不仅涉及到大企业 ，更包含了广大 中 小企业。智 能制造的核心是建立纵向集成、横行集成与 端到端集成 ，通过价值 网络建立一个包含产品上 下游企 业 ， 以及产 品全生命 周期各企 业在 内的智能制造 生态 圈，广大的中小企业也包含在这个生态 圈内，是生态 圈 的受益者。中小企业甚至大企业 ，如 果原本缺乏智能装 备 ，没有 部署智 能系统 ，通 过改造 、装备重 点智能设 备、部署信息系统可 以实现一定程度的智能化 。