智能制造下的生产组织模式变革

(整期优先)网络出版时间:2023-07-24
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智能制造下的生产组织模式变革

胡炎

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摘要:随着我国科技水平的迅速提升,智能制造标准是智能制造发展的重要技术支撑。智能制造作为制造强国建设的主攻方向,是我国制造业紧跟世界发展趋势、实现转型升级的关键举措。通过近十年的发展,我国智能制造取得长足进步,从“理念普及、试点示范”进入“系统创新、深化应用”的新阶段。

关键词:智能制造;生产模式;创新

引言

党的二十大报告提出:“实施产业基础再造工程和重大技术装备攻关工程,支持‘专精特新’企业发展,推动制造业高端化、智能化、绿色化发展。”党中央国务院近日印发的《质量强国建设纲要》提出:“加快传统制造业技术迭代和质量升级,强化战略性新兴产业技术、质量、管理协同创新,培育壮大质量竞争型产业,推动制造业高端化、智能化、绿色化发展,大力发展服务型制造。”未来,智能制造将成为我国制造业高质量发展及加快建设制造强国和质量强国的“助推器”。面对当前美国对我国进行经贸、科技、金融等领域的遏制打压,应充分认识我国智能制造存在的突出问题及面临的挑战,采取切实政策举措,加快培育发展智能制造新模式新业态,推动制造业高质量发展。

1智能制造技术概述

智能制造起源于人工智能系统,以知识作为基础,以智力作为智能系统获取和运用知识求解的能力。在实际应用过程中,智能制造技术可按照具体驱动路径学习知识内容,并将其同步存储到知识数据库,结合外部环境实现对后期驱动行为的更改。它可分析自身的运行轨迹,保证数据信息录入的精确性。从制造类企业发展形式来讲,科学技术的不断创新,将原本人工参与的机械生产模式逐渐转变为自动化、智能化生产模式。技术与工艺的融合、创新对基础工业制造企业的运营结构具有干预作用,即在市场发展规律和内部技术工艺的双重导向下,制造企业形成了闭环式产业发展链条。

从现有的发展规划来看,智能制造技术的研发与应用可从本质层面改变系统的驱动形式,通过智能系统与终端操控部件之间的精准对接,强化系统运行效能。同时,搭载智能系统进行一系列操作时,它的内部存储功能、控制功能、通信功能以及记忆功能等可通过不同驱动角度完成对数据信息的一体、协同处理。例如,主模块与子模块关联时,将不同角度作为系统功能实现的介入点,并按照内部集成系统对各项数据信息及相关驱动指令进行逻辑性排列,保证指令下达的精确性。制造系统驱动时可以对内部数据信息进行采集、分析与存储,并通过价值信息的检索,确保系统集成过程中生产信息与驱动信息的一致。这样智能化与自主性的操控体系能够规避传统制造企业中的机械化生产问题,提高生产制造的柔性化。

2我国智能制造存在着的突出问题

2.1细分行业发展水平差别较大

近年来,我国智能制造主要集中在工业机器人、汽车、冶金、化工、家电等发展及智能制造应用相对成熟的行业,造成各行业之间智能制造发展水平差距较大。其中,汽车、计算机通讯、家电制造等行业生产体系标准自动化程度很高,智能制造发展水平也最高;纺织服装、机械装备等行业受到成本控制、节能减排、创新模式因素推动智能制造加快改进,水平逐步提高;石油、化工、制药等行业体系工艺复杂,技术门槛高,智能制造发展相对缓慢。食品饮料、文体娱乐等制造业生产方式较为粗放,智能制造水平相对较低。             

2.2智能制造人机交互与共融问题

随着智能终端三维处理能力的快速发展和低成本传感显示元件不断涌现,虚拟世界和物理世界可以通过智能终端建立连接。但是由于工业领域大数据的特性,人机交互场景的采集和识别准确率偏低,人机交互效率和交互程度无法满足工业场景的需求,制造的各个环节相互独立、协同性弱又导致了智能设备的通用性较差。通过建立数据流驱动下的人机交互场景,实现虚拟信息技术与实体经济在生产制造全过程和各领域全面、深度、智慧化耦合,通过数据信息的实时更新和精准控制,开展设计、工艺、制造、管理和物流等环节的集成优化建模研究,能够提高制造执行、过程控制的精确化程度,解决人机交互与共融的共性问题。

2.3工业互联网、大数据等领域安全面临严重威胁

当前,我国工业互联网和大数据系统等领域面临的威胁较为严峻,国外一些恶意势力对我国工业互联网和大数据基础性设备和系统的攻击正在增多,攻击范围、深度都在扩张,对我国工业互联网造成严峻安全挑战。为此,亟需加快构建安全可靠的工业互联网和大数据安全保障体系。近年来,随着以美国为首的西方国家通过制裁我国企业、限制高科技产品和技术向我国出口、组建技术联盟等各种手段持续加大对我国高科技领域进行遏制和打压,未来我国智能制造快速发展将会面临严峻复杂的外部环境。

3智能制造下的生产组织模式创新途径

3.1自动设计中的应用

智能制造技术的实现是借助智能系统完成对终端部件的一体操控处理。从企业制造机制来讲,设计及其自动化生产是企业大规模发展的必经之路。智能设备中集成系统与内部精密算法等能够为系统赋予较高的推理能力和学习能力,这是因为人们在操作计算机设备及智能操控系统时可通过智能系统调控数据信息。设备运行过程中,外界反馈信息和数字信号信息等经程序化设定与驱动处理,保证制造生产过程可按照既定工序完成逻辑化操作。如果整个生产过程存在偏差,那么将按照预定程序进行自主化更改,无须人工参与便可实现对产品设计与制造的有效对接。

3.2加快构建完善智能制造生态系统

加快智能制造价值链由以制造为中心向以服务为中心转变,引导智能制造企业从注重生产和产品向注重“产品+服务”方向发展,加快推进建设主要由智能产品、智能生产和智能服务三大功能系统以及工业智联网和智能制造云两大支撑系统集合而成的新一代智能制造系统。同时,以市场应用需求为引导,创新探索“互联网+个性化定制+大数据营销”的商业模式,推动企业价值链向更加开放的价值网升级,加快构建集智能产品、智能生产、智能服务于一体、资源共享、全链条协同发展的智能制造生态体系。

3.3进一步提升智能制造国际合作水平

面对美国等西方国家对我国的技术遏制,应坚持国内循环与国际循环有机衔接,围绕智能制造技术研发、标准研制、人才培养、应用示范等领域深入开展国际交流与合作,加强国际标准、应用示范等领域共商共建共享,积极参与国际及区域标准化活动,加强双边、多边的智能制造标准合作。支持国内外企业及行业组织间开展智能制造技术交流与合作,深化民间的技术合作和产学研合作等多种途径。强化举措支持鼓励跨国公司、国外机构等在华设立智能制造研发机构、人才培训中心,建设智能制造示范工厂、产业园区。

结语

综上所述,随着新一代信息技术与制造业深度融合发展,智能制造持续演进,智能制造标准化工作已经从“初步构建”的探索期逐步迈入到“标准研制与标准应用并重”的深化期,智能制造标准化工作需要不断迭代优化,下一步将从完善标准顶层规划、推动标准研制、促进标准应用、加强国际合作等方面规划未来工作,构建具有中国特色的智能制造标准体系,支撑智能制造迈向新征程。

参考文献

[1]工业和信息化部,等.“十四五”智能制造发展规划[Z].2021.

[2]工业和信息化部/国家标准化管理委员会.国家智能制造标准体系建设指南,(2015年版)[Z].2015.

[3]工业和信息化部,国家标准化管理委员会.国家智能制造标准体系建设指南(2018年版)[Z].2018.

[4]张宁菊,赵美林.智能制造技术与装备的校企协同创新研究[J].轻工科技,2019(9):147-148.