随着信息技术的飞速发展,全球制造业迎来了第四次工业革命的浪潮。由互联网到物联网、虚拟现实到增强现实、云计算到深度学习,一系列新兴技术不断融合,催生出工业互联、混合现实、大数据、人工智能等交叉领域,为制造业的创新升级提供坚实的技术基础。
中国制造业的变化与挑战
经过40年的改革开放,中国制造业取得了令人瞩目的成就,尤其是在广东、浙江、江苏、山东等沿海地区,制造业的高速发展带动了经济腾飞。然而,随着全球产业格局变化与国内市场升级的需求,传统制造企业面临转型升级的压力,既要夺取技术制高点,也要满足绿色、智能、数字化发展要求。
国家战略指引:打造制造强国的三大战略
中国工程院推出的三大重点咨询项目,明确了未来制造业的发展方向:
制造强国战略:聚焦智能制造、工业基硅及绿色制造,强调以科技创新带动制造业高质量发展。
创新设计发展战略:强调技术创新、产品创新及商业模式创新,推动由“制造大国”向“制造强国”的转变。
中国人工智能2.0:提出大数据、群体智能、跨媒体智能的发展路径,赋能传统制造的智能升级。
这些战略强调,智能设计和智能制造是实现转型的核心,依托人工智能、数字孪生、云计算等新技术,提升制造过程的数字化、智能化水平。
“智能设计 + 智能制造”的融合
成功的智能制造不仅仅是数字化、自动化,更重要的是融合人工智能技术。例如,智能产品作为工艺创新的载体,装备作为工业的“母机”——要掌握一代又一代的工艺、设计与模具,才能实现行业的核心技术自主。实现“工艺+设计+制造”一体化,才是企业突破瓶颈的关键。
当前挑战:认知差异与技术落差
虽然各级政府和企业积极投入“智能制造”项目,但目前很多项目仍停留在信息化、数字化层面,比如机器人自动化、生产线改造,尚未真正实现高度智能化。何为真正的智能制造?核心在于将人工智能技术融入全生命周期管理,实现知识表达、信息感知、智能决策的闭环系统。
人工智能在制造业的实现路径
个人理解,人工智能(AI)就是模拟和扩展人的认知能力,落实到制造业,就是让计算机通过算法学习生产知识、感知环境、自主决策。早在1956年提出的人工智能概念,强调让计算机“思考”—用现代话语讲,就是利用AI赋能制造系统的智能感知与自主优化。
数字化基础:不可或缺的前提
数字化、网络化是智能制造的基础,没有坚实的数字底座,无从实现机器人的智能控制、制造过程的优化。企业应着眼于打造数字化车间——融合机器人技术、AI算法,以及传统产品设计、工艺制造技术,实现产品全生命周期的知识表达与智能调度。
未来方向:融合发展与创新驱动
技术融合:实现工业互联网、人工智能、云计算等技术的深度融合,推动工业大数据分析与智能决策。
自主创新:突破“卡脖子”技术,掌握核心装备的自主研发能力。
人才培养:建设懂工艺、会IT、善创新的复合型技术人才,为数字化转型提供人力支撑。
标准制定:推动行业标准完善,开展国际合作,实现人才证书的互认,保障产业协同发展。
总结
智能制造是真正实现“制造强国”的必由之路。它要求我们将人工智能、数字孪生、云计算等前沿技术深入融合到传统制造流程中,从生产设计到制造执行,全面推动技术创新与流程再造。在此过程中,认清“智能制造”的本质,明确基础技术和行业需求,引领企业和行业用科技手段实现高质量、可持续发展。未来,依托新一代信息技术,打造智能、绿色、创新的制造体系,将是中国实现制造强国战略的核心支撑。