《中國制造2025》發(fā)布近一年來,概念層面可謂異彩紛呈,從工業(yè)4.0、工業(yè)信息化到智能制造、無人工廠,目前更延伸到無人駕駛汽車、無人駕駛船舶、無人化醫(yī)療裝備等熱門領域,似乎工業(yè)智能化、無人化時代近在眼前。
華為科技創(chuàng)始人任正非對此所做的判斷很客觀,他認為,這是人工智能時代,首先要強調工業(yè)自動化;工業(yè)自動化以后,才可能走進信息化;只有信息化后,才能智能化。中國工業(yè)現(xiàn)在還沒有走完自動化,還有很多工業(yè)連半自動化都做不到。
因而,探究工業(yè)4.0、工業(yè)無人化之前,有必要了解相關概念的歷史淵源、技術本源和經(jīng)濟意義。
自動化是智能化的前奏
20世紀80年代,美國汽車產(chǎn)業(yè)正擔心會被日本競爭者擊垮。在底特律,很多人展望以“熄燈式生產(chǎn)”打敗對手?!跋羰缴a(chǎn)”就是工廠高度自動化,燈關著,機器人自己在制造汽車。當時,這種想法是不切實際的,日本車企當年的競爭優(yōu)勢也不在于自動化生產(chǎn),而在于“精益生產(chǎn)”技術,而精益生產(chǎn)在大多數(shù)情況下要依賴人力。
現(xiàn)今,自動化技術的進步已經(jīng)使“熄燈式生產(chǎn)”逐漸變成現(xiàn)實。日本機器人制造商發(fā)那科(FANUC)已能將其部分生產(chǎn)線置于無人值守的環(huán)境中,自動運行數(shù)周不出狀況。
德國大眾旨在稱雄全球,這家汽車工業(yè)集團制定了新的生產(chǎn)戰(zhàn)略:模塊化橫向矩。大眾汽車想借助這一全新的工藝,在同一條生產(chǎn)線上生產(chǎn)所有型號的車。這一工藝最終將使大眾在世界各地的工廠因地制宜,生產(chǎn)出當?shù)厥袌鏊璧娜魏诬囆汀?BR> 很多年前,錢學森曾說過:“只要自動控制做好了,即使元器件差一點,導彈也能打上天?!?BR> 現(xiàn)今,自動化將在很大程度上模仿人的智能,機器人已在工業(yè)生產(chǎn)、海洋開發(fā)和宇宙探測等領域得到應用,專家系統(tǒng)在醫(yī)療診斷、地質勘探等方面取得顯著效果。工廠自動化、辦公自動化、家庭自動化和農(nóng)業(yè)自動化將成為新技術革命的重要內容,并得到迅速發(fā)展。
從整體上看,中國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在技術裝備、能源和原材料消耗、產(chǎn)品品質和管理水平等方面與工業(yè)強國相比仍有很大差距,尤其是技術裝備(比如高端數(shù)控機床)的差距有擴大趨勢。大范圍設備更新,國家承受不了;維持設備現(xiàn)狀,則后果不堪設想,唯有應用自動化技術改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),才能最有效地提高企業(yè)素質。
日本和德國的經(jīng)濟起飛,就是從這里開始的。1986年之前,美國對自動化技術的應用不夠重視,以至于在汽車、機械、原材料工業(yè)、計算機、電子元器件等傳統(tǒng)行業(yè)完全喪失優(yōu)勢地位。后來美國急起直追,高度重視工業(yè)自動化技術,用自動化技術改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),產(chǎn)生了巨大效益。
中國各個行業(yè)的自動化現(xiàn)狀遠遠落后于工業(yè)強國。對于任何一個企業(yè)來說,沒有強大、先進的自動化系統(tǒng)的支持,其產(chǎn)品的質量和產(chǎn)量都難以達到世界水平。比如焊接工序,由人工操作的質量不易控制,僅憑外觀也看不出質量好壞。如果由工業(yè)機器人來操作,各個工藝細節(jié)都能標準化,焊接質量、效率都會更高。
這就是為什么即使中國經(jīng)濟增速出現(xiàn)下滑,中國國內市場,尤其是制造業(yè)領域,對于工業(yè)自動化技術的需求有增無減。自動化技術能給“中國制造”補鈣,助推中國產(chǎn)業(yè)振興。
人工智能與無人工廠
無人工廠是自動化技術全面升級跨越的結果,其基本特征就是全部生產(chǎn)活動由電子計算機進行控制,生產(chǎn)第一線配有機器人而無需配備工人。
世界上第一座實驗用的無人工廠在日本筑波科學城,建成于1984年4月。日本比較缺少人力,因而很早開始重視機器,率先建造了可以提高生產(chǎn)效率的無人工廠。
在運用了人工智能的無人工廠中,所有工作都是由計算機控制的機器人、數(shù)控機床、無人運輸小車和自動化倉庫來實現(xiàn)的,人不直接參加工作。工人成了“指揮員”和“醫(yī)生”,白天,工廠內只有少數(shù)工作人員做一些核查,修改一些指令;夜里,只留兩三名監(jiān)視員。
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