李伯虎院士:智能制造时代的技术创新体系
发布时间: 2018-05-14
——专访国家制造强国建设战略咨询委员会委员、中国工程院院士李伯虎
伴随着互联网技术、新信息技术和人工智能技术的飞速发展,及其与制造技术的深度融合,制造业的制造模式、制造手段和生态系统在发生着颠覆性的变革。以新兴技术创新改变了的制造业如何强化和升级创新体系?国家制造强国建设战略咨询委员会委员、中国工程院院士李伯虎在接受本刊记者专访时做了深度阐述。
制造业云平台的多元化
记者:您十年前曾提出云制造理念,它与当下所说的智能制造是否具有延续性?
李伯虎:目前全球各国纷纷推出国家制造业计划。2015年,我国也推出了《中国制造2025》战略规划,全面推进由制造大国向制造强国的转型。而要实现由大到强的转变,还需要实现从要素驱动到创新驱动,从传统制造往数字化、网络化、智能化转变,从粗放生产到高质量发展等五个方面的转型。而要实现这五个升级,就必须要实现智能制造。
我是搞仿真出身的,2009年时在国际上率先提出了云制造的理念,并带领团队开始了对以网络化、服务化为主要特征的云制造1.0的研究实践;2012年,我们又提出了以互联网服务协同个性化、柔性化、碎片化为主要特征的智慧云制造2.0。而智慧云制造就是“互联网+人工智能+大数据”的智能制造的模式和手段。
可以说,一直以来,我们所坚持研究和实践的,就是智能制造系统。
记者:应该如何完整理解智能制造系统?
李伯虎:搞智能制造,就必须技术、产业和应用协调来抓。跟智造有关的产业有四类:第一是智能产品;第二是智能制造所需要的软硬件工具;第三是解决方案提供商,帮助车间、工厂、企业建设智能制造的系统;第四个则是各种各样的云。
智慧制造云,是一个新的智能制造系统,其特点是对制造全系统、全生命周期活动中的人、机、物、环境、信息进行自主智能地感知、互联、协同、学习、分析、认知、决策、控制与执行。它会形成一种网络化、互联化、个性化、柔性化、社会化、智能化的智能制造新模式。依靠这样的手段和模式生产的时候,就会构成“泛在互联、数据驱动、共享服务、跨界融合、自主智慧、万众创新”的新业态。
手段、模式和生态系统变革以后,制造全系统及全生命周期活动中的人、技术/设备、管理、数据、材料、资金等六要素,以及人流、技术流、管理流、数据流、物流、资金流等都将会得到集成优化,企业的竞争力也会随之得以提升。
记者:能否用一个案例来说明?
李伯虎:2015年6月,智慧制造云理念的系统化实践——航天云网投入运营。航天云网先后构建了三朵云:一是航天科工集团专有云,将企业的岗位和设备向数字化、网络化、信息化方面改造;第二是公有云,设置了创新、云制造、工业商城、金融服务、物流服务等版块;三是航天国际云,包含跨境协同创新设计服务、跨境协同生产制造服务、跨境协同营销售后业务。
目前,航天云网平台形成了包含12项核心业务的云制造解决方案,线上用户已突破56万余家,开放共享工具软件120余项、技术专利超过1.5万项、标准超过3.5万项,平台整体成交金额超过218亿元。
现在,世界范围内掀起了工业互联网浪潮,很多厂商都相继推出工业互联网平台,国际上有西门子、GE、SAP等,国内有树根互联,海尔等。在我看来,航天云网是具有中国特色的工业互联网,是智能制造系统的雏形。
制造业门类繁杂,每个行业的需求和痛点不尽相同,所以绝对不会有一个平台打遍全世界。以云计算为例,2006年就开始大肆宣传,但到现在十多年过去了,也没有哪一家能垄断市场。此外,标准对工业互联网的发展至关重要,特别是共性的部分,有标准才能互通互联和集成。
但是,航天云网要成长为一个真正工程化的平台,还有很长的路要走。现在的用户都是免费的,平台只有发展到所有用户都能获得收益时才会比较稳定,才能建立比较合理的商业模式。此外,人才问题也是航天云网发展的瓶颈之一。对航天科工这样的国企而言,如何吸引和培育优秀人才,需要在体制、机制上做出一些改变。
现在,智慧制造云还在发展之中。面向未来,我们需要注意两点:一是要注重构建以企业为中心政产学研相结合的技术创新体系;二是要实现技术产业应用协同发展。
创新体系应以企业为中心
记者:创新体系建构涉及政产学研多方面,应重点做好哪方面?
李伯虎:在我看来,构建以企业为中心的政产学研相结合的技术创新体系至关重要。所谓技术创新体系,就是要把全国的力量调动起来,建立各个层次的技术创新体系:第一是做好实验室基础研究,第二要做产品原型开发,第三就是将产品工程化,第四是产品要推服务。
我们不是没有技术创新,而是没能打通转化的链条。我认为,应把市场机制和政府引导充分结合,把全国各个方面的人串起来。而这需要载体,可以是实验室、工程中心或者企业里面的研究单位。
原来我们都是以学校或科研院所为中心的,技术转化成产品或者产业的比例很低。任何一个技术发展,都是由问题也就是需求牵引的。以企业为中心创新,首先能够比较好地与问题驱动相契合。企业要提高市场竞争力,找出自己的问题,然后用技术去解决;其次,科研不只是写文章发论文,最后还需要变成真正的产业——这些是学校做不到的,需要由公司去运作。
以软件为例。它包含系统软件、平台软件和应用软件三大类。在智能制造的平台软件方面,目前我们的水平跟国外没差多少,但在应用软件也就是工业软件上,差距却非常大。
记者:智能制造能否为我们提供一个赶超机会?
李伯虎:事实上,我们曾经有过领先或赶超的机会。当年北京航空航天大学三维的CAD就非常领先,但很遗憾,由于机制的原因,最终没能成功市场化。我之前曾在863专家组里工作十多年,当时我们有不少的攻关项目、目标产品和应用示范,但最后这些企业大都倒闭了。