9月29日，以“實施創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略 促山西裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級”為主題的智能制造學(xué)術(shù)報告會在太原舉辦。作為2017年山西省科協(xié)年會分會場活動之一，報告會邀請到了中國工程院院士李培根、胡正寰，國家制造強國建設(shè)戰(zhàn)略咨詢委員會委員、中國工程院戰(zhàn)略咨詢中心制造業(yè)辦公室主任屈賢明，中北大學(xué)副校長、山西工程機(jī)械學(xué)會副理事長白培康等專家作專題報告。會上，院士專家同臺論道，暢所欲言，積極為山西裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展建言獻(xiàn)策。

中國工程院院士 李培根：

從幾個視

談到智能制造，很多人容易聯(lián)想到智能工廠、無人化車間、人工智能、機(jī)器換人等等。實際上，智能制造還是要從一些基礎(chǔ)的工作做起。

作為企業(yè)，首先要考慮的是“主要觀念是什么？”——客戶。

智能制造不應(yīng)盲目追求，要根據(jù)自身需求，以客戶為中心，盡可能地滿足客戶的多樣化、個性化需求，甚至要讓客戶參與制造的某些過程。與此同時，還要從數(shù)據(jù)搜集等基礎(chǔ)做起，促進(jìn)制造業(yè)從大規(guī)模流水線的生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)向定制化的規(guī)模生產(chǎn)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)形態(tài)從生產(chǎn)型制造業(yè)向全生命周期的服務(wù)型制造業(yè)的轉(zhuǎn)變，這其中最根本的是產(chǎn)業(yè)模式從以產(chǎn)品為中心向以用戶為中心轉(zhuǎn)變。

例如，在實體經(jīng)濟(jì)低迷的社會，紅領(lǐng)集團(tuán)抓住智能化定制技術(shù)，運用智能技術(shù)，配合消費者的需求，使得私人定制實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，做到了獨樹一幟。工業(yè)行業(yè)迅速發(fā)展，在號召“機(jī)器換人”的時候，并不建議盲目地機(jī)械化，應(yīng)該從客戶端思考，從數(shù)據(jù)搜集等基礎(chǔ)做起，把智能技術(shù)融入其中。

第二個需要考慮的是，企業(yè)的主要載體是什么？——產(chǎn)品。

獨特技術(shù)是產(chǎn)品競爭力的重要體現(xiàn)。產(chǎn)品瓶頸在哪里？毫無疑問獨特技術(shù)是產(chǎn)品競爭力的重要體現(xiàn)。沖出瓶頸可更多地關(guān)注產(chǎn)品用戶體驗、個性化，通過智能技術(shù)增強使用和服務(wù)功能、降低能耗、降低成本等方式讓智能技術(shù)的應(yīng)用使產(chǎn)品獲得獨特技術(shù)，因此做智能制造，如何使用現(xiàn)代技術(shù)讓產(chǎn)品獨特，是每個企業(yè)應(yīng)該思考的問題。

獨特技術(shù)可以從質(zhì)量、綠色、服務(wù)等方面去尋找。他舉例說，華中數(shù)控把智能技術(shù)、自動化技術(shù)用在機(jī)床上，像人的心電圖一樣，測一些機(jī)床的指標(biāo)，目的是對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行定期體檢，保證機(jī)床的健康同時提高加工質(zhì)量。

在從前沒有大數(shù)據(jù)分析的情況下，僅僅依賴人的感知，很多有效的數(shù)據(jù)資源容易被人們篩掉了，這是影響質(zhì)量問題的深層原因。如今我們可以通過數(shù)據(jù)分析、互聯(lián)網(wǎng)+結(jié)合智能技術(shù)去適應(yīng)加工過程變化。

關(guān)于智能產(chǎn)品自己做或購買問題，李培根認(rèn)為，依賴合作伙伴的公司會犧牲了未來進(jìn)行更大差異化的可能性。能引領(lǐng)產(chǎn)品洞見、未來創(chuàng)新和競爭優(yōu)勢的技術(shù)要保留，商品化或迭代速度快的技術(shù)則可選擇外包。在用戶界面、系統(tǒng)工程、數(shù)據(jù)分析和快速產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)等領(lǐng)域盡可能自己開發(fā)，如內(nèi)部開發(fā)的速度很難跟上外部供應(yīng)商的腳步則購買。

第三個需要考慮的是，主要現(xiàn)場在哪里？——車間。

企業(yè)要生產(chǎn)什么？設(shè)備狀態(tài)怎么樣？生產(chǎn)統(tǒng)計等部門都在車間。現(xiàn)在一些企業(yè)還不知道智能制造+互聯(lián)網(wǎng)從什么地方入手，答案當(dāng)然是要關(guān)注車間現(xiàn)場。東莞勁勝是全國智能制造的示范企業(yè)，是一家做手機(jī)殼的企業(yè)，包括產(chǎn)品的開發(fā)、品質(zhì)管控、工時動態(tài)匹配等，都通過數(shù)字化、智能化技術(shù)，在生產(chǎn)車間解決了這些問題。李培根指出，加工效率是3C制造企業(yè)的生命線，對一3000臺機(jī)床規(guī)模的3C加工車間，若單件加工效率提升10%，可節(jié)省300臺機(jī)床，這些都是通過自動化和信息化實現(xiàn)的。

推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)+智能制造，特別是對于剛剛起步的企業(yè)來說，質(zhì)量、高效是基本目標(biāo)，服務(wù)、綠色、個性等是新目標(biāo)，在車間現(xiàn)場圍繞基本目標(biāo)，數(shù)據(jù)、設(shè)備和人，更容易尋找到機(jī)會。

第四個需要考慮的是，決定因素是什么？——人。

人是決定因素，也是管理的核心問題。“我們的企業(yè)生產(chǎn)制造產(chǎn)品的時候，也需要加強對‘人’的關(guān)注?！崩钆喔貏e強調(diào)，人在智能制造系統(tǒng)中的作用，他認(rèn)為國內(nèi)制造業(yè)存在一個盲點，就是忽視人的作用。而實際上，進(jìn)一步提高中國工人的素質(zhì)，是長期面臨的現(xiàn)實問題，智能制造反而應(yīng)該更加重視系統(tǒng)中人的作用。

人的問題先從流程與組織創(chuàng)新做起，需要去中心化，即減少科層，去部門、去領(lǐng)導(dǎo)化、去審批。去中心化或少中心反而使系統(tǒng)更穩(wěn)定，這些亦需要數(shù)據(jù)技術(shù)幫助。

另外，對于人的管理根本在于滿足員工需求，選擇讓數(shù)據(jù)評判。把主觀的監(jiān)管改為客觀的監(jiān)管，把人的監(jiān)管改為數(shù)據(jù)的監(jiān)管。李培根認(rèn)為，智能制造不能僅僅關(guān)注智能機(jī)器，還要盡可能發(fā)揮人的潛能，進(jìn)行業(yè)務(wù)、人才的最佳匹配。

中國工程院院士 胡正寰：

快鍛制圓——楔橫軋精確成形鐵道車軸新工藝的進(jìn)展

鐵道交通是我國重點發(fā)展領(lǐng)域，而車軸是火車中需求量較大的重要零件。目前，國內(nèi)外車軸主要成形工藝是快鍛和精鍛，快鍛制圓——楔橫軋成形新工藝與前兩者比較，其生產(chǎn)效率可提高一倍以上，每根節(jié)材約40～80kg，該項目經(jīng)太重軌道交通有限公司、北京科技大學(xué)等四個單位聯(lián)合攻關(guān)，已取得突破性進(jìn)展。因楔橫軋成形工藝具有提高生產(chǎn)效率，節(jié)材、可提高零件綜合性能等優(yōu)點，成為世界公認(rèn)的軸類零件成形新工藝新技術(shù)。

北京科技大學(xué)在楔橫軋推廣方面走在全國前列，早在1980年與無錫江南工具廠在國內(nèi)率先將輥式楔橫軋應(yīng)用于五金工具的生產(chǎn)。北京科技大學(xué)還設(shè)計出了具有中國特色工藝、性能優(yōu)良的楔橫軋機(jī)，并被列為國家標(biāo)準(zhǔn)。在國內(nèi)外首創(chuàng)了楔橫軋重型車后橋空心軸頭，先后在國內(nèi)推廣楔橫軋生產(chǎn)線100多條，幫助企業(yè)建成楔橫軋專業(yè)化工廠近10家，年產(chǎn)1～5萬噸，開發(fā)并投產(chǎn)的軸類零件品種已達(dá)400多種，包括汽車變速箱中的傳動軸，后橋主動軸與軸頭，拖拉機(jī)、摩托車等中的傳動軸。北京科技大學(xué)的楔橫軋技術(shù)成果先后獲國家科技進(jìn)步獎2項，省部級一、二等獎10多項?？梢?，我國的楔橫軋技術(shù)已居世界先進(jìn)水平，在楔橫軋產(chǎn)量、品種數(shù)量、復(fù)雜程度、軋機(jī)性能等方面均處于世界領(lǐng)先地位，基本具備采用楔橫軋工藝成形鐵路車輛車軸的基礎(chǔ)條件，但是由于鐵路車輛車軸既大又長，質(zhì)量要求較高，楔橫軋工藝在鐵路車輛車軸至今還未得到應(yīng)用，今后仍需要進(jìn)一步解決楔橫軋車軸成形及性能質(zhì)量問題、設(shè)備及模具特大等問題。

總之，快鍛制圓——楔橫軋精確成形鐵道車軸新工藝項目已經(jīng)完成實驗室階段的研究工作，力爭盡早在太重軌道交通有限公司實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，實現(xiàn)在車軸成形工藝上走出創(chuàng)新發(fā)展之路。

中北大學(xué)副校長 白培康：

增材制造技術(shù)及應(yīng)用

時代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步促使新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。信息技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)以及生物技術(shù)和智能制造、增材制造等技術(shù)的不斷出現(xiàn)為第三次工作革命拉開了序幕。

伴隨著傳統(tǒng)加工技術(shù)的不足日益呈現(xiàn)，新的制造工藝呼之欲出，增材制造技術(shù)就是其中一種。美國國家科學(xué)基金會認(rèn)為增材制造技術(shù)是上世紀(jì)最偉大的制造技術(shù)革命，上世紀(jì)美國《時代》周刊將增材制造列為“美國十大增長最快的工業(yè)”。英國《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志認(rèn)為增材制造技術(shù)將“與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式一起推動實現(xiàn)第三次工業(yè)革命”。

那么，什么是增材制造技術(shù)呢？增材制造技術(shù)是指基于離散材料逐層堆積成形的原理，依據(jù)產(chǎn)品三維CAD模型，快速“打印”出零部件的數(shù)字化制造技術(shù)。它融合了機(jī)械、控制、軟件、材料等多學(xué)科知識，是一項系統(tǒng)性、綜合性的技術(shù)。

增材制造技術(shù)優(yōu)勢明顯，首先它不受零部件幾何結(jié)構(gòu)約束，能造出傳統(tǒng)工藝難以加工的零部件，極大地增強了工藝實現(xiàn)能力，這種工藝能力對于實現(xiàn)構(gòu)建輕量化、優(yōu)化其性能具有極其重要的意義。其次，增材制造支持個性化定制，如3D打印使得“按需而制”和“因人定制”等得以實現(xiàn)。增材制造技術(shù)屬于非接觸和無壓力成形、近凈成形，能耗低、節(jié)約材料、污染物排放少，可實現(xiàn)大型復(fù)雜零部件的修復(fù)再制造，節(jié)約資源和能源消耗，是一種真正的綠色制造。此外，增材制造還有縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、降低研發(fā)成本，簡化制造環(huán)節(jié)，提高產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性等優(yōu)勢。

目前，山西省文物局、省工藝美術(shù)行業(yè)技術(shù)中心、中北大學(xué)意識學(xué)院獎增材制造技術(shù)應(yīng)用于文創(chuàng)和文物保護(hù)。山西宏藝首飾股份有限公司利用增材制造技術(shù)醫(yī)生首飾和工藝品的設(shè)計和制造水平，為山西貴金屬個性化定制做了有益探索。山西美原齒科器械有限公司2017年出資2000多萬元成立了美原數(shù)字化中心，引進(jìn)金屬3D打印及數(shù)字化加工設(shè)備。

太原3D打印技術(shù)公共服務(wù)平臺是太原國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)與中北大學(xué)合作共建的開放式公共服務(wù)平臺，由中北大學(xué)提供技術(shù)支持。該平臺主要進(jìn)行3D打印科普宣傳以及教育培訓(xùn)、加工服務(wù)、技術(shù)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)孵化等，為山西文化創(chuàng)意、住宅、醫(yī)療、軍工等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和創(chuàng)新發(fā)展提供服務(wù)。目前，已為太原理工大學(xué)、科達(dá)自控等省內(nèi)外的100多家單位提供了加工服務(wù)。該平臺作為山西唯一的一個項目參加了2016年全國雙創(chuàng)活動周。

談及未來山西增材制造的發(fā)展思路，白培康認(rèn)為政府相關(guān)部門也應(yīng)結(jié)合全省創(chuàng)新發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級的需求，盡快制定增材制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，凝練產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新鏈。此外，應(yīng)依托山西有色金屬及不銹鋼新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)優(yōu)勢，加大對增材制造專用材料、裝備研發(fā)的支持力度，加快形成產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展，盡快形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模。鼓勵優(yōu)勢高效、科研院所與企業(yè)開展協(xié)同創(chuàng)新，研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的增材制造裝備，提高裝備的效率、精度和可靠性；要建立和完善產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，提升行業(yè)話語權(quán)；要大力推進(jìn)應(yīng)用示范，在軍工、醫(yī)療、鑄造、文化創(chuàng)意等領(lǐng)域?qū)嵤┦痉豆こ?，組織實施學(xué)校增材制造技術(shù)普及工程。

中國工程院院士 屈賢明：

中國智能制造發(fā)展態(tài)勢和戰(zhàn)略

當(dāng)前，智能制造熱浪撲面而來。其原因，一方面用工貴、招工難，使得珠三角、長三角等地大批企業(yè)對于數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化改造產(chǎn)生了巨大的需求。另一方面，產(chǎn)品質(zhì)量和效益提高，需要采取新的技術(shù)、新的生產(chǎn)模式和新的生產(chǎn)工具，而數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化是公認(rèn)的解決路徑。新一輪的產(chǎn)業(yè)革命，特別是新一代信息技術(shù)的發(fā)展，以及與制造業(yè)深度融合，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展勢不可當(dāng)，智能制造已經(jīng)成為焦點。

以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術(shù)將改變?nèi)祟惖纳罘绞?，也將給傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來革命性的變化。傳統(tǒng)制造+互聯(lián)網(wǎng)將走向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化制造，最終將走向智能制造。

關(guān)于智能制造的內(nèi)涵，可能十個專家就有十種說法。實際上現(xiàn)在要形成一個大家都能夠接受的定義是不可能的。但是有一個大致的看法，認(rèn)為智能制造是制造技術(shù)與數(shù)字技術(shù)、人工智能技術(shù)，以及新一代信息技術(shù)融合的產(chǎn)物，特別是新一代信息和人工智能，它是面向產(chǎn)品全生命周期，具有信息感知、優(yōu)化決策、執(zhí)行控制、深度學(xué)習(xí)的功能，其目的就是我們所說的TQCS，實現(xiàn)交貨期短、優(yōu)質(zhì)、低成本、綠色。它具有信息感知、優(yōu)化決策、執(zhí)行控制、深度學(xué)習(xí)的功能，特別是人工智能，真正的智能制造，沒有深度學(xué)習(xí)就不能稱為智能制造。

大家知道，發(fā)達(dá)國家走的是一條機(jī)械化、自動化、數(shù)字化的道路，現(xiàn)在正在向智能化發(fā)展，它實際上是一個串形的發(fā)展過程。但是，中國現(xiàn)在所處的環(huán)境不同，發(fā)展制造業(yè)的路徑也將不同。

從2012年開始，國家發(fā)改委、工信部、財政部聯(lián)合組織實施智能制造裝備專項，吹響了中國發(fā)展智能制造的號角。至今，在全國已經(jīng)建成或正在建設(shè)數(shù)百個數(shù)字化生產(chǎn)線、車間、工廠。由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和大規(guī)模的應(yīng)用，這一點我們在世界可以說處在一個領(lǐng)先的地位。這兩年正在建設(shè)的數(shù)字化生產(chǎn)線、車間、工廠都大量應(yīng)用了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，比如說，這兩年申報國家智能制造專項的數(shù)字化車間，基本上可以說都應(yīng)用了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。可以這么說，從2017年我們已經(jīng)邁入了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化階段。而新一代人工智能的重大突破及在一些領(lǐng)域的應(yīng)用探索估計還需要兩三年時間，現(xiàn)在正處在尋找突破口階段。當(dāng)前，業(yè)界提出很多方案，例如遠(yuǎn)程故障診斷，擺脫過去的專家系統(tǒng)模式是最有希望跨向智能階段的。所以，經(jīng)過兩三年的探索以及幾年的試點示范，很可能到2025年前后，我們將邁入數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化制造的階段。特別需要指出的是7月8日國務(wù)院正式發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，這使我們找到了發(fā)展智能制造很重要的一個新的技術(shù)源頭，發(fā)展智能制造沒有人工智能的要素，就不能稱之為真正的智能制造。我們現(xiàn)在很多的企業(yè)說他們已經(jīng)建成了或者正在建設(shè)智能工廠，如果這些工廠找不到智能的要素就無法稱之為智能工廠。

智能制造是新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的一個六大重要領(lǐng)域之一，中國發(fā)展數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化制造，不必照搬發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗，即一步一步地串行發(fā)展，而可以發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，采用并行的路徑，即用人工智能、互聯(lián)網(wǎng)來解決數(shù)字化制造中存在的問題。

中國發(fā)展智能制造的戰(zhàn)略，可以把它稱為三步走戰(zhàn)略，也有人稱為三種模式，這三步走或者這三步模式，不是絕對分開的、串行的，而是相互交叉、融合、并行的，也可以把它稱作為智能制造的“1”，這個暫且從2012年中國推行智能制造專項的時候算起。到2017年，實際上已經(jīng)邁入了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化制造的階段，是可以稱為智能制造的“2”。預(yù)計在2025年前后，就可能邁入數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，暫且可以稱為智能制造的“3”，這個才是真正意義上的智能制造。

中國發(fā)展智能制造應(yīng)該采取與其他國家不一樣的策略，就是并行的發(fā)展。但是，作為中國發(fā)展智能制造另一個重大戰(zhàn)略選擇，就是要用自主化的國產(chǎn)智能制造裝備和軟件來武裝中國的數(shù)字化工廠。

根據(jù)預(yù)測，到2020年，制造業(yè)固定資產(chǎn)投資中，對制造裝備的需求約為8萬億～9萬億元，其中數(shù)字化、智能化制造裝備所占的比例越來越高，而目前進(jìn)口占比在58%～70%。如果這個問題不解決，就有可能出現(xiàn)外國的機(jī)器上崗了、中國的工人下崗的悲劇。在“中國制造2025”提出的十大重點領(lǐng)域當(dāng)中，目前分析下來，像通信設(shè)備、軌道交通裝備、電力裝備到2025年都可能處于世界領(lǐng)先的位置。他們發(fā)展的共同經(jīng)驗就是要充分利用好巨大需求這一優(yōu)勢，提升中國裝備制造業(yè)的供給能力，這應(yīng)該是中國發(fā)展智能制造的一條重大國策。

具體來說，必須大力發(fā)展五類智能制造裝備及工業(yè)軟件，這主要就是高檔數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人、傳感器與控制系統(tǒng)、檢測裝備和裝配裝備、智能物流設(shè)備、專用制造裝備、工業(yè)應(yīng)用軟件。特別是軟件的問題，現(xiàn)在越來越成為一個短板，需要加強。這就是屈賢明對中國發(fā)展智能制造戰(zhàn)略的兩個主要觀點。

雖然說人工智能將影響制造，影響智能制造，但是，實際工作中企業(yè)不要見風(fēng)就是雨，不要被當(dāng)前人工智能的熱潮沖昏頭腦，要從冷靜結(jié)合企業(yè)實際做起?？傊l(fā)展智能制造要從企業(yè)的實際情況做起。