先进制造业是什么？工业4.0又是什么？

  先进制造业，是中国制造业转型升级的方向，也是“中国制造2025”在未来十年中国制造业从大到强的一个重要的路径。中国制造业的现状是什么样的?“工业4.0”“智慧工厂”这些概念究竟能和“中国制造”碰撞出什么样的火花?中小企业的机遇在哪里?2016年第四届先进制造业大会在上海举办，来自政府部门、科研机构及各企业的代表，为中国从制造大国走向制造强国出谋划策。

  “中国制造业可以用四个字来形容，那就是‘大而不强’。”中国工程院院士柳百成在会议上直言。柳百成认为中国制造业面临三大问题。“第一是创新能力不强，与发达国家有较大差距。虽然目前前期研发投入大大增加，已经占到了GDP的2%，但工业发达国家这一占比都大于2.5%，甚至有些国家如芬兰，达到了4%。”

  “第二个问题是我们的核心技术、制造技术远远落后于国外。比如我们的C919即将上天，但发动机还是引进国外的。再如正在发展的重型燃气轮机，这个部分中国也是空白。”柳百成说，中国工程院向国务院副总理马凯汇报时，马凯副总理提出中国成为制造强国要扭转航空发动机、高档数控机床、信息化芯片依赖进口的现状。

  “第三个问题则是资源浪费、污染严重。上述三个问题一直存在，现状又面临了新的科技产业革命，还有一个不可忽视的挑战是工业发达国家的再工业化。美国过去的口号是在美国发明，在全世界制造。如今美国的口号已经变成，在美国发明也在美国制造。”

  柳百成介绍，要成为制造强国，要分步骤达成，而其中，国家将“智能制造”作为了突破口。

  “我经常问什么叫智能制造，是不是用了机器人就是智能制造?不是。是不是互联网+就是智能制造?也不是。如果是这样我们早就是智能制造了。”柳百成认为，中国的智能制造也分两步走：第一，选择有条件的企业，航空航天或者汽车做突破口。2015年工信部启动2015年智能制造专项行动，汽车业成重点试点对象。第二，对多数企业要做顶层设计，做好从2.0推动到4.0的路线图，企业再做好适合设计制造的技术。

  来自德国弗朗霍夫学会虚拟生产与创新主管Rainer Stark则分享了他对工业4.0的看法。“下一个时代属于工业4.0和智能制造，我们一直在研究如何能够让工业4.0融入行业?德国要改革些什么?比如我们在研究低耗能传感器，是试图减少对环境的影响，研究智能组装，看看这会带来哪些不一样的局面。截至去年年底，我们已经完成了450个关于推进行业4.0的项目。”

  Rainer Stark强调了智能制造中产品“开放”的特征。“smart在英语中是聪明的意思，但这还不够，产品必须是‘开放的’，它代表着人、环境和技术的接口，它有着可持续、自动化、自适应性的特点。举个例子，我们怎么设计安全的机电产品?什么样的智能概念会让这个产品有价值呢?就是这个产品能够意识到环境的变化，可以发出问题警示，并且能够进行自我控制，它是虚拟与现实之间的桥梁。一个智能的工程操作系统，其中的支柱是建模。要维护一套智能系统是充满困难的，所以在产品自动和自适应性方面我们还有很多难点要突破。”

  美国国家科学基金会智能维护系统研究中心主任李杰教授认同Rainer Stark的看法，李杰在接受澎湃新闻记者采访时介绍，制造系统的核心要素有5个M：材料(material)、装备(machine)、工艺(methods)、测量(measurement)和维护(maintenance)，智能制造系统区别于传统制造系统最重要的要素在于第六个M，即建模(modeling)。“正是通过建模来驱动前5个要素，从而解决和避免制造系统的问题。因此，一个制造系统是否能够被称为智能，要符合两个特征：已能够学习人的经验，替代人来分析问题和形成决策，二要能积累经验，避免问题的再次发生。”

  那么，国内中小型企业与“工业4.0”可以碰撞出什么火花?如何抓住机遇?

  赛赫智能总经理李泽晨认为，成为一个系统集成式的公司是中国中小企业转型，搭乘上工业4.0快车的“入口”。

  赛赫智能是家年轻的公司，成立于2008年，员工百人。核心业务集中在汽车车轮装配线、轮胎轮毂检测、机器人集成及MES智慧工厂。如今在检测线和轮胎装配线两大领域，赛赫智能在国内市场份额已占据第一。

  李泽晨告诉澎湃新闻记者：“想要真正转型到工业4.0，就不能单从一个点上去理解，有的企业某个环节做了自动化可能就认为这是工业4.0。对我们来说，要看的是整个流程，把单个环节串联起来，优化整个系统流程，提高其中的自动化水平及生产效率，减少人的营销，同时做到订单式生产、大众式生产。2009年推动智慧工厂时，我们就考虑不能仅仅是工业自动化，而是整个信息化，将人工智能结合，打通整个生产流程。”

  亲历德国工业4.0，会更加直观地明白其中优势。

  2015-2016年，赛赫智能的机器人团队前往德国法兰克福，为目前世界最大的汽车隔音材料供应商Autoneum集团的自动化流水线做机器人集成项目。

  Autoneum集团最早进行自动化生产线的改造中，引进了有价格优势的中国设备，赛赫智能机器人团队的任务就是负责项目集成，让一台工业机器人连接两台设备取料投料，再用一条工业传送带将成品输出到铁丝网保护的作业区，最后配合整个“工业自动化流水线”通过CE(欧洲统一标准)认证。

  赛赫智能机器人事业部技术总监顾大雄介绍了当时的项目成果：“我们可以看下整条自动生产线完工后的状况。Autoneum集团现在量产较大的是一种隔音棉(用于汽车发动机等隔音)，工人将一张完整的料(毛胚棉)放入工作台，经过热成型机(德国人叫moulding)，再由工业机器人将其从高温高压的热成型机中取出，置入冲切机(德国人叫cutting)，一张料可以切割生产出两件成品，工业机器人(robot)再将切割好的成品取出，置入机器边的传送带，进行产品输出下线。”

  “生产的节奏是每40秒可以完成一个循环，一个循环可产出2件产品。其中量产较大的成品一件可以卖到约20-30欧，其原材料成本大约为2-7欧。从时间、价格、成本三个要素一比较，德国制造和工业4.0的威力就显现出来了。即使是和‘物美价廉’的中国制造比起来，全自动化后的的德国生产线出来的产品还是有巨大的成本优势，而且防护措施异常安全，几乎不会出现任何机器误操作的工伤。”

  顾大雄的看法是，“中国制造”已经不是廉价劳动力的代表，德国工厂在在进行设备更新改造的过程中，物美价廉的中国硬件设备其实倍受青睐。然而正是因为中国企业的软件、控制逻辑和国外相比还是有短板，整条生产线级别的整线出口相对来说较少，一直被一些硬性的认证如欧盟的CE、北美UL等挡在门外。

  “工业4.0并不是遥远的概念，我认为这个革命已经开始了。美国、德国等国家已经推出了很多国家标准，就像曾经的互联网，高速发展阶段始于微软推出了windows操作系统，使得每个用户都可以接入平台互相沟通协议。工业4.0也是如此，当有一天世界上的工厂都联网，那时候的生产、供应信息自由流动，生产效率会大幅提高，剩余产能会被淘汰。这个时间我认为不会太长，会在某个时点迅猛发展，也许就是5年，我们应该在此之前就做好准备。”李泽晨表示。

关键词：