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國家戰(zhàn)略-智能制造

制造業(yè)是立國之本、強國之基。新一代人工智能技術與先進制造技術深度融合所形成的智能制造技術,成為新一輪工業(yè)革命的核心驅動力。

為在全球產業(yè)鏈和價值鏈中占據(jù)有利位置,世界各大國紛紛將智能制造的發(fā)展提升為國家戰(zhàn)略,近年來,德國、美國等制造強國紛紛提出新的國家發(fā)展戰(zhàn)略。

無論是德國的“工業(yè)4.0”、美國的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,都是根據(jù)各自國情為本國工業(yè)制定的系統(tǒng)性規(guī)劃。作為世界制造大國,中國于2015年提出了《中國制造2025》,這是全面推進實施制造強國的引領性文件,是中國建設制造強國的第一個十年行動綱領。

那么，什么是“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”“工業(yè)4.0”“中國制造2025”？

定義與概念

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)：

以美國GE（通用電氣）為首的美國公司早已在2012年就推出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念，核心是互聯(lián)網(wǎng)與機器設備的結合，利用對機器運轉產生的大數(shù)據(jù)分析，提升機器的運轉效率，減少停機時間和計劃外故障。

工業(yè)4.0：

為了提高德國的工業(yè)競爭力，以西門子為首的德國公司及德國學術界和產業(yè)界在2013年推出了工業(yè)4.0戰(zhàn)略，核心是提升制造業(yè)的智能化水平，建立具有適應性、資源效率及基因工程學的智慧工廠，在商業(yè)流程及價值流程中整合客戶及商業(yè)伙伴。其技術基礎是網(wǎng)絡實體系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)。

中國制造2025：

為了追趕發(fā)達國家步伐，占領世界制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略制高點，中國政府也于2015年5月推出了《中國制造2025》戰(zhàn)略規(guī)劃。

中國智能制造兩條主線

中國制造業(yè)的轉型升級基本上是沿著信息化，自動化兩條主線來開展的。

01 信息化升級

信息化升級大體經(jīng)歷了MIS、ERP和后CIMS時代。

● MIS時代：最初的進行信息化升級的是金融財務系統(tǒng)，因為當時由于財務報表必須按照國際通行財會準則進行修改，同時計算機開始普及，所以企業(yè)最初是通過上計算機和電算化軟件項目，客觀上實現(xiàn)了會計準則與國際接軌。隨著計算機的普及和數(shù)據(jù)庫技術的成熟，各單位紛紛開發(fā)自己的小型管理信息系統(tǒng)（Management Information System，簡稱MIS），之后標準的產品越來越多，MIS公司也蓬勃發(fā)展，這時的MIS產品如庫存管理、圖書管理、車輛管理、客戶信息管理等。

● ERP時代：企業(yè)資源計劃(Enterprise Resource Planning，簡稱ERP）的產生經(jīng)歷了MRP、MRPII等幾個過程，后來集成了對企業(yè)外部的CRM和SCM，成為ERP。隨著跨國企業(yè)越來越多地進入中國，客觀上要求中國的分公司或者本地的供應商采用與之相兼容的企業(yè)信息系統(tǒng)和供應鏈管理系統(tǒng)，同時要求中國企業(yè)按照現(xiàn)代企業(yè)業(yè)務流程進行改制。當時普遍公認的理念是，引進ERP絕非采購軟件，而是引進一套現(xiàn)代化管理體系，是一次思想變革。

● 后CIMS時代：后CIMS（Contemporary Integrated Manufacturing Systems）時代應該說是信息系統(tǒng)大發(fā)展時期，除了企業(yè)應用ERP使企業(yè)及商業(yè)信息化，與此同時，在產品設計、生產設備、質量管理等直接與制造相關的環(huán)節(jié)也在進行著信息化。例如在產品研發(fā)和設計部門，也經(jīng)歷著無紙化的升級，CAD、CAM相繼大量使用，CAE開始應用。由對CAD產品數(shù)據(jù)管理發(fā)展而來的PDM（產品數(shù)據(jù)管理），通過對產品BOM的信息化管理引申出“數(shù)字化”概念；生產部門開始使用CAPP（計算機輔助工藝規(guī)劃） 和MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）。

02自動化升級

自動化與信息化“融合”

在流程制造行業(yè)（如石化、水泥、食品等），一大批分散控制系統(tǒng)DCS和儀表自動化項目迅速崛起，而在離散制造行業(yè)的是企業(yè)采購了大量數(shù)控和自動化物流設備。隨之而來出現(xiàn)的問題就是如何獲得這些現(xiàn)場數(shù)據(jù)，并把這些實時數(shù)據(jù)用起來。如何數(shù)據(jù)采集，就不得不提組態(tài)軟件。指數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，也是指在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境。這類產品最早是DCS或PLC廠家為方便客戶開發(fā)界面而配備的開發(fā)套件，后來出現(xiàn)了許多獨立的軟件廠商，可以通過圖形界面直觀地看到數(shù)據(jù)的變化。

由此產生了“人機界面（HMI）”，所以“圖形化”往往指的是人機交互相關的產品或項目，比如工作站的面板和電子看板等。現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集正是自動化與信息化的鏈接節(jié)點，是自動化設備和信息化管理軟件的承上啟下的層級，也是自動化與信息化相融合的過渡區(qū)域。

這個時期，信息化與自動化的產品開始交匯。2007年10月，黨的“十七大”報告正式將信息化列入“五化”，提出“兩化融合”的概念，即信息化與工業(yè)化融合，走新型工業(yè)化的道路。綜上獲知，要想實現(xiàn)工廠智能化，工廠的信息化及自動化是基礎。