2022中國創新創業成果交易會将在9月2日在廣州啟動,這場以科技成果轉化為使命的國字号交易會受到了全球關注,其中制造業領域的成果轉化更是被關注的重點。根據今年7月發布的《中國科技成果轉化2021年度報告(高等院校與科研院所篇)》顯示,中國科技成果流向聚集明顯,超四成轉化至制造業領域。
《“十四五”智能制造發展規劃》,提出了中國智能制造“兩步走”戰略,推動中國制造業實現數字化轉型、網絡化協同、智能化變革。制造業關乎國民經濟命脈,迫切需要科技成果加速轉化落地來實現轉型升級。
2022年8月31日,由廣州市科學技術協會、廣州日報社主辦,廣州市科學技術發展中心承辦的廣州科普大講壇第197期——“創新賦能 智造強國”開講。專家們分享了工業智能化轉型的關鍵所在。
智能制造需要實現人機物協同控制和自主決策
放眼全球,第四次工業革命正蓬勃發展,世界各國紛紛制定制造業發展新戰略,現今正是重要的戰略機遇期。廣州工業智能研究院研發中心主任許廣平認為,制造業是實體經濟的主體,是富國之基、強國之本。 沒有強大的制造業,就不可能成為世界強國。他指出,我國已是制造大國,但還不是制造強國。目前,我國已跨入由制造大國向制造強國邁進的新的曆史發展階段。
主講嘉賓許廣平
要實現智能制造,許廣平認為必須提及“智能工廠”這個新概念。智能工廠核心是工業化和信息化的高度融合,它是在數字工廠的基礎上,利用物聯網技術和監控技術加強信息管理服務,提高生産過程可控性、減少生産線人工幹預,以及合理計劃排程。智能工廠能實現生産和管理全流程的數字化和透明化,實現企業内端到端的縱向、橫向集成。許廣平堅信,要想實現智能制造的目标,就必須要改變依賴知識型工作者進行跨層跨域靜态知識傳遞的現狀,實現人機物協同控制與自主決策。
數據的價值在于優化重構傳統生産要素
人們的日常生活與工業息息相關,博依特科技聯合創始人、首席執行官,華南理工大學研究員李繼庚博士介紹,工業分為兩大類,包括流程工業及離散制造業。流程工業往往是指用天然的原料去做标準的産品。其中基礎原材料工業跟我們的衣食住行密切相關,這類工業天然原料不确定性強、能耗高、運輸半徑小,且非常依賴工藝的優化調整,以動态地去對沖天然原料中有效組份的大波動;同時,其生産過程存在大量能耗,會向自然排放大量二氧化碳,久而久之将威脅人類生存。因此,流程工業亟待智能轉型升級。
主講嘉賓李繼庚
李繼庚指出,工業4.0包括三個方面:數字化、智能化以及形成數字化産業集群。他認為,隻有形成了數字化産業集群,企業邊界進一步打開,才能夠形成整個供應鍊體系的效率大幅度的提升,才能夠使産品交付效率得到大幅度提升。工業4.0尤其強調數據收集,正是有了數據這一新的生産要素,才使得人們得以用新的要素,去解決以往的痛點問題。每一類型的工業數據形态是不一樣的,因此挖掘價值的方式方法也會不同。
把數據資源送至信息空間, 通過算法和算力把數據轉變為信息、信息轉變為知識、知識轉變為優化決策; 在數據的流動中,用優化決策去重構傳統生産要素,化解複雜系統的不确定性, 以提高效益,創造新的價值。李繼庚總結到,用數據生産要素去優化重構傳統生産要素、催生新動能,是數據要素真正的價值所在。
這些數據如何體現出價值?李繼庚介紹,數據生産要素價值化本質上就是數據 模型作為基礎,這樣我們就可以實現構建三大優化閉環: 生産過程控制閉環優化、運營決策閉環優化、産業鍊閉環優化。同時我們通過對數據的融合、因果分析、優化、預算這四個方面的利用,就有機會超過人腦的認知,讓人們能借助系統和數字世界的力量,改變我們原來的生産方式,從而催生新的動能,創造新的價值。
用大系統思維推動流程制造業轉型
數字化時代中,互聯網、雲計算、大數據、人工智能等新一代信息技術,深刻改變着人類的思維方式、生産方式、生活方式和社會管理方式。而數字經濟是繼農業經濟、工業經濟之後的主要經濟形态。華南理工大學教授、原校長、俄羅斯工程院外籍院士劉煥彬院士介紹,數字經濟是改善工業生産線性生産長期痛點的解決方式。而工業經濟要轉型為數字經濟,思維方式也應随之轉變。工業經濟時代的線性思維認為局部效率相加等于整體效益,也就是1 1=2,這樣的思維轉變為大系統思維後,則應認為整體效益要大于局部效益相加、1 1要大于2。
主講嘉賓劉煥彬
劉煥彬院士認為,大系統思維有四個特點,一是它由多個子系統集合而成;二是構成閉環運作;三為具有自我完善的功能;四是能實現動态平衡。他指出,要用大系統思維來推動傳統産業的數字化轉型,需做到五點:構建數實融合的生産運營大系統、生産全過程數據互聯閉環流動、數據生産要素價值化、優化重構全生産要素、提高全要素生産率。
談及如何用大系統思維構建數實融合大系統,劉煥彬院士認為關鍵在于構建以數據為關鍵要素的數字技術與實體企業融合閉環大系統。要實現這一系統,5G網絡技術、數據庫技術、工業軟件技術(人工智能和建模)以及工業互聯網平台技術缺一不可。5G 技術用于傳輸數據,數據庫技術負責進行數據處理,這些數據又依托人工智能、建立數學模型、雲計算等技術,最後體現在工業互聯網平台上。
劉煥彬院士分析,這個系統的關鍵在于兩點:第一,我們應該怎麼樣來達到跨界集成:研究工業方向的人員要懂得信息化,同樣地,研究信息化的人員要懂得工業的需求,跨界才能夠組成一個數實融合的系統;第二要協同創新,信息化和工業化這兩個方向的工作人員要協同起來,共同建立數學模型,最後才能創造價值。
文/廣州日報·新花城記者:龍锟廣州日報·新花城編輯:李鳳荷
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