黄金产业战略金融发展研讨会

桂卫华:流程工业智能优化制造
供稿:huangjin点击:4712-0109:56

各位领导,各位专家:

上午好!

报告之前我做三点说明:第一点,今天是金融专家的聚会,我是来学习的;第二点,我做的报告可能涉及到工业发展今后十年二十年制高点的一些问题,从这个意义上讲是与金融界相关的;第三点,因主题有关金融,而我做的是学术讲座,涉及到很多技术问题,我将尽可能简化。

我报告题目中有两个关键词,一是流程工业,这主要是指原材料工业;第二个是智能优化制造,就是原材料工业今后技术发展的创新性及制高点问题。在这里谈三个问题,一个是智能制造提出的背景,第二个是各国智能制造战略对策,第三个是原材料工业智能优化制造。

智能制造提出的时代背景。我们知道,从工业发展历程可以看出每一次发展技术的突破都有一个核心技术做支撑,从手工业到蒸汽化,到电气化再到自动化的出现,我这里就不去列说明了。那么新工业革命,特别是新型技术的发展是自动化的前提和工业生产智能化的重大推力。自动化问题现在已经摆在了全国和世界工业发展的战略制高点,我们国家提出中国制造2025,包括今年我们提出的中国人工智能2.1,今年六七月份习总书记有一个很长的评语,都是为了占领今后工业发展制高点。从国家的需求来讲,我们工业发展还是很快,但是也面临很多挑战,如何通过智能制造实现转型升级成为工业强国,是一个重大问题。智能制造主要涉及5个方面的内容,特别是对原材料工业来讲,其核心涉及3个方面的内容:一个是管理智能化;另一个是生产方式智能化,就是智能工厂;第三个是装备智能化的问题,即生产装备如何做到智能化。另外两个方面的问题涉及到产品智能化和服务智能化,例如目前手机发展得很快,,服务智能化还包括维护的智能化,这是智能制造涉及的5大方面。

实际上美国在这个方面早就提出了智能制造,包括美国智能制造联盟提出了一系列的通过先进信息系统实现智能制造,就是为了占领今后十年乃至二十年工业发展的制高点。此外,很多国家制定了一些相应的战略机制,这里特别强调的是德国“工业4.0”,德国“工业4.0”认为工业发展将会从机械化,电气化到自动化,到智能化,这是第四次工业革命,它是将制造业向智能化转型的一个重要的技术手段,这里面涉及到的它这个2大重要战略,3大挑战,3个重点,以及8大价值,在这里我们就不详细做探讨,包括德国“工业4.0”横向集成,端对端集成,以及纵向集成的一些基本概念。

美国为了应付这个挑战,除了奥巴马提出重返实体工业以外,还特别制定了智能过程制造计划,智能过程制造计划主要是针对原材料工业,特别提出了有知识集成操作模型等等一系列的战略对策。智能过程制造计划是由美国自然科学基金资助的一个重大战略研究项目,并且这个战略研究项目工业界领袖、IT供应商、一些重大的研究机构联合起来进行的。

其他国家为占领下一步工业制高点也提出了一系列的发展战略对策,包括日本的这个“I-JAPAN”,还有印度14年发表的“印度制造”,以及欧盟09年启动的未来工厂发展计划,主要是开发以知识为基础的新生产技术和系统,实现智能、绿色和包容经济体系。

工业互联网是美国GE公司12年提出的,工业互联网是互联网、物联网、大数据、云计算等信息技术在工业领域、全产业链、全价值链中的融合集成。这涉及到一些具体的问题,工业互联网将为世界各个行业带来的巨大经济效益。我们国家科技部也在作工业互联网的标准和实施计划,这个是工业互联网的技术架构和技术支撑体系。

中国制造2025为了应对工业发展的制高点,要实现四大转变:一是从要素驱动到创新驱动,第二是从低成本竞争优势到质量效益竞争优势,第三中从粗放型制造到绿色制造,第四是从生产型制造到服务型制造,这是根据中国工业发展的特点而提出的新的战略对策。这个战略对策要发展机器人、智能感知、智能控制、微纳制造、复杂制造系统等关键技术,着力推进制造业的智能化。

那么,原材料工业怎样应对这个世界发展的趋势,如何占领这个智能制造的制高点。我们国家是原材料工业生产大国,这个我们都很清楚。原材料工业的核心是以资源为原料,通过包含物理化学反应的气液固多相共存的连续化复杂生产过程,为制造业提供原材料的工业。它是国民经济和工业体系的支柱。还有很重要的一点,它是发展高端装备制造业的基础和支撑。我们国家的原材料工业可以说是世界上门类最齐全、产能最大的工业,但是受到了5个方面的制约,还存在着很大的差距。绿色生产我们应该提倡绿色生产,应该说原材料工业是主战场。那么原材料工业和装备制造业是有很多不同的,就是说我们在制定战略模式的时候,一定要根据我们工业的特点,根据我们国家的情况,这就是德国“工业4.0”以后我们为什么要提我们的中国工业中国制造2025的主要原因。我们原材料工业存在着一系列的特点,其核心就是解决流程工业的整体优化问题。就是说德国的工业以装备制造业为主,所以它提出智能制造强调的是个性化需求,柔性制造,零库存,数据化。我们的原材料工业不是这种生产模式,我们是连续化生产。那么这个流程工业原材料工业的转型升级需结合我们国家的特点的现状提出我们自己新的技术模式,这个技术模式我们就叫做智能优化制造。现在我们国家的原材料工业在网络融合、在信息化方面还存在着一系列的问题,特别是网络分层异构,信息集成化程度低;在各层面上依赖经验知识进行调度、控制、决策,智能化程度低,比如说在工艺和设备层面,在生产计划和调度层面,以及在生产经营和决策层面,主要是靠人,难以保证准确性,可靠性和灵敏性。

全流程优化是在大数据环境下对流程原材料工业提出了新的挑战,在这里我们提出了工艺优化,运行优化,能源和资源与优化,是我们智能优化制造的三大要素,而这些要素面临新的要求,就是说复杂分析,精准判断和创新决策的要求越来越高。第二个面临新的环境,这个新的环境就是信息化和大数据环境对知识型工作者提出了更严峻的挑战,传统的人工决策方法往往无法面对和应对新的挑战。因此可以说原材料工业智能优化制造是我们国家转型升级的必由之路,也是两大深度融合和工业大数据的应用趋势。这个PPT里面有系列关键技术和急需解决的技术问题,因此,我们认为智能优化制造是流程工业也是原材料工业发展的必由之路,是中国制造2025在原材料工业的具体体现,它的核心就是智能化+全流程整体优化,实现的是工艺优化,运行优化和资源与能效优化。

智能优化制造是原材料工业发展的美好愿景,我们将为之不懈努力!

我的报告有不对之处请专家批评,谢谢!