崭新时代的智慧工业.docx

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崭新时代的智慧工业

崭新时代的智慧工业

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在这个新的千年里，科技让时代充满了智慧，将信息技术、网络技术和智能技术应用于工业领域、给工业注入智慧的智能工业正当其时。

让我们一起走进智慧工业时代，共同来展望智能工业的未来。

或许，在不久的将来，随着智能工业的勃兴，这些将成为现实：

全自动的无人生产线能够生产社会生活所需要的大部分产品、家用机器人能够处理大部分的家务。

人，得以真正从劳动中解放出来

可以触摸的神奇未来

智能工业，是指依托泛在技术的计算模式、移动通信等信息技术，将具有环境感知能力的各类终端不断融入到工业生产的各个环节的新型工业生产方式。

通过传统工业向智能工业的转变，能够大幅提高制造效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗。

如今智能工业还在迅猛的发展阶段，还没有形成对社会生产、社会生活形成颠覆性的影响力，而这不妨碍我们对未来前景的描绘与憧憬。

在不久的将来，在花园般的城市里，一座座无人值守的智能工厂掩映其间，没有工人忙碌的身影，只有智能机器在尽职尽责地负责日常运作；没有庞大的操作与监控中心，通过无线网络与可靠稳固的云计算数据中心互联，人们可以随时接入云端智能工厂对生产线进行必要管理；没上下班的拥堵，倒是时时可见公园里边享受美景边通过智能设备处理工作的人们，或者人们在家里使用电视的频道切换，通过语音和手势对生产程序进行操控……

这样的未来并非遥遥无期，随着风头正劲的智能工业向未来全速开进，这样的未来已经是触手可及。

智能工业的实现是技术的渗透和应用，并与未来先进制造技术相结合，形成新的智能化的制造体系。

智能工业的关键技术在于物联网技术。

融合了智能传感器智能仪表/执行器、互联网络（物联网）、智能控制系统、云计算（云端智能工厂）、智能接入终端等技术的智能工业，从广义上来讲将覆盖智能交通、智能电网、智能家居等多个智能产业领域。

18世纪，英国人瓦特发明了蒸汽机，引发了第一次工业革命，开创了以机器代替手工工具的时代。

人类从此进入了工业时代。

1870年以后，科学技术的发展突飞猛进，各种新技术、新发明层出不穷，并被迅速应用于工业生产，大大促进了经济的发展。

这就是第二次工业革命。

第一次工业革命的荣光早已远去，然而在这个时代的我们，正在见证一个时代的勃兴，正站在风起云涌的历史节点上。

工信部发布的《“十二五”物联网发展规划》，让智能工业产业大发展呼之欲出，全国各大工控纷纷组建智能工业产业联盟和智能工业研究中心，进一步揭示了智能工业产业在我国未来社会经济结构中的重要地位。

未来十年，“智能工业”将引爆整个人类社会的创新与变革。

据业内人士分析，智能工业的的作用与影响可以媲美人类历史上的历次工业革命。

智能工业，将为工业乃至我们的生活注入更多的智慧，实现“智慧工业”、“智慧城市”、“智慧地球”的神奇梦想。

百年智能工业

智能工业之所以能够成为未来的历史主流，得益于近百年的积淀。

智能工业的历史始于1936年，那一年，年仅24岁的英国数学家图灵首次提出了著名的图灵机模式，这应被视为智能机械设计最早的思想火花。

1938年，德国青年工程师Zuse研制成了第一台累计数学计算器Z-1，并于1945年发明了Planka.kel程序语言。

1946年美国科学家J.W.毛克来等人研制成功了世界上第一台电子数字计算器ENIAC。

美国数学家N.温纳尔控制论的创立，美国数学家C.E.香农信息论的创立都为智能机械的出现和发展作出了杰出的贡献。

世界上第一台智能工业机械于1962年诞生在美国，比日本起步至少要早五六年。

经过30多年的发展，美国现已成为世界上的智能机械强国之一，在智能制造方面基础雄厚、技术先进。

第二次世界大战后，日本的劳动力本来就紧张，而高速度的经济发展更加剧了劳动力严重不足的困难。

为此，日本在1967年由川崎重工业公司从美国Unimation公司引进智能机械及其技术，建立起生产车间，并于1968年试制出第一台川崎的“尤尼曼特”智能机械。

日本产业智能机械工业会常务理事米本完二的说法：

“日本智能机械的发展经过了60年代的摇篮期，70年代的实用期，到80年代进人普及提高期。

”并正式把1980年定为“产业智能机械的普及元年”，开始在各个领域内广泛推广使用智能机械。

虽然美国领先一步，但是日本的智能工业后来居上，并在工业生产的应用上及智能机械制造业上很快超过了美国，产品在国际市场上形成了较强的竞争力。

当然，美国作为智能工业机械的创始国，始终保有强大的原创力和竞争力，在国际上一直处于领先地位。

制造、使用智能机械使日本增强了国力，获得了很大的利益，使得美、英、法等许多国家不得不加大研发力度，奋起直追。

智能工业在中国

中国智能工业起步较晚，自上世纪八十年代开始科技攻关以来，至今已经走过了三十多年的历程。

应该说，我国智能工业的取得的成绩还是可观的，特别是近十年来，不仅相关市场日趋成熟、应用的广度和深度得到进一步提高，在核心技术上也有所突破。

总的来说，我国智能工业产业仍处于由自动化向智能化发展的初级阶段，一些行业甚至连基本的装备自动化都没有完成，仍存在一些需要改进的问题与较大的提升空间。

在我国振兴装备制造业战略的推动和相关产业培育初见成效的情况下，我国智能装备制造的市场已日趋成熟，正日益成为新的经济增长点。

据了解，目前，我国工业自动化控制系统和仪器仪表、数控机床、工业机器人及其系统等部分智能制造装备产业领域销售收入早已突破3000亿元，而这一数字还在持续攀升中。

市场持续增长的另一面，是应用的广度和深度的提高。

目前，智能机械和智能系统的应用范围已不限于工业，还用于能源、交通运输业、海洋和深空探测以及农业、林业、原子能工业、医疗、福利等事业中。

总投资将超过4万亿元的智能电网建设将是中国电网未来十年发展的主要方向，智能系统的应用是智能电网的最大特点；在2008年北京奥运会前夕，数条地铁新线路相继开通，习惯于上班高峰挤地铁、公交的上班族对此带来的变化印象深刻，这其中就有智能工业的大量应用，在智能系统控制下，设备运行非常稳定，地铁系统的节能等各方面的优越性显著提高；随着GPS、3G技术的普及，汽车驾驶自动化和智能化得到了推进，2008年2月，我国第一款自主研发的V型12缸发动机在中国第一汽车集团公司技术中心成功点火，意味着中国初步掌握了顶级轿车发动机的研发技术。

智能机械的应用在海洋和深空探测中的作用也越来越重要。

国家863”计划研制的6000米水下无缆自治机器人系统先后两次出海，获得了海底锰结核分布的珍贵资料，使我国成为世界上少数几个具有深海探测能力的国家之一，为我国在争取公海海域优先开采权作出了贡献；在“嫦娥工程”探月工程论证和关键技术的攻关中，首先应用机器人登陆月球，完成了一些对月球进行考察、分析、取样的工作。

深空探测领域方面；模拟了科学家在地面操作太空机器人的行动“机器人遥控操作系统”，也在深空探测领域大放异彩。

目前，我国智能工业产业仍处于由自动化向智能化发展的初级阶段，作为一个正在培育和成长的新兴产业，我国智能制造装备产业仍存在一些突出问题。

产业底子薄、市场份额低、核心技术有待突破是目前产业存在的主要问题。

具有国际竞争力的骨干企业未成气候，产业规模小，产业组织结构小、散、弱；尽管目前我国智能工业的市场的份额在持续增长，民族企业还是很难有更多的机会，因为大的市场早已为国际智能工业巨头所占据；新型传感、先进控制等核心技术受制于人，技术创新能力较差。

除了智能工业产业自身存在的问题外，信息网络基础设施落后也严重限制了智能工业的发展。

以云计算为例，云计算需要高速的宽带网络支撑传输高容量的数据，低速的网络带宽将会影响云计算应用和推广，而云计算是智能工厂的重要组成部分，没有“给力”的云计算，则关于智能工厂的构建无法实现；物联网的应用需要大量IP地址，如不能推动IPv6全面商用，也将拖累新技术的创新和应用；3G移动通信的速率、稳定性和资费相对于产业发展，都还有不小的差距，将对移动电子商务等产业的发展产生影响，未来类似智能车载系统等更丰富的智能应用都需要宽带、泛在与融合的信息基础设施作为支撑。

基于我国目前智能工业的现状，我国智能产业技术发展的主要任务是软硬件搭配，着力推动产业网络化、控制软件模块化方面的发展。

民族企业初显峥嵘

中国智能工业产业起步晚，核心技术基础薄弱，然而就是在这样的情况下，中国智能工业还是走出了自己的一方天地，在机器人及高端数控机床等领域，均有一批民族智能工业企业初显峥嵘。

沈阳新松机器人自动化股份有限公司，一家以中国机器人之父蒋新松院士命名的高科技公司，一直以来着力于原始研发和科研攻关。

在民族智能工业企业普遍还停留在在简单修改、简单模仿的情况下，新松的科研精神显得尤为难能可贵，某种程度上可以说代表着中国机器人新的发展方向。

目前，新松公司产业链覆盖工业机器人、智能物流、自动化成套装备、洁净装备、激光技术装备、轨道交通、节能环保装备、能源装备、特种装备及智能服务机器人等领域，呈线产业群组化发展，形成了以独有技术、核心零部件、领先产品及完整的行业系统解决方案为一体的完整产业链。

与国内同行相比，新松公司在智能工业领域的探索走得更远，不仅立足国内，还向欧、美、亚洲等十多个国家和地区输出先进的产品及服务。

依托“863计划”，哈工大机器人多年来也积极致力于机器人的研发，目前正努力实现科研成果的产业化；另外，广州数控等一大批实力型厂商也在各自优势领域全力向工业机器人系统拓展。

积极开发自主产品是机器人产业未来的主流发展方向，但是我们也应该看到，细分的市场为其他的产业发展模式同样提供了空间。

从机器人产业自身的特点看，市场需求有多样化、碎片化的特点。

面对不同行业、不同工作环境、不同标准下的工作和服务，批量生产的机器人需要根据客户的实际情况进行定制性改动。

国内一些新兴机器人公司采取“分步走”策略，根据客户需求，针对某一局部或单一环节进行自动化系统研发，可以用机器运作的部分就先用机器人去替代。

佛山市利迅达机器人系统有限公司就是一个典型。

该公司从国外著名生产商或者国内规模较大的生产商处购买通用机器人，公司研发人员根据订购企业的需求开发相关系统，进行“二次研发”。

目前，该公司开发的系统可替代人工进行打磨、抛光、焊接、搬运、压铸等生产环节。

据了解，类似利迅达这样经营范围登记“机器人装备”的中小企业仅在佛山就多达20余家，产业空间仍有值得挖掘的潜力，值得关注。

除了机器人，高端数控机床则是智能工业制造的又一重要战线，在这一战线上，中国企业成绩斐然，甚至在核心技术领域，也取得了能够比肩国际水平的突破。

被业界称为世界三大顶级高端冲压装备制造商之一的济南二机床，开发了每分钟冲压15件大型汽车覆盖件的全自动冲压生产线，打破了此前由国外企业保持的每分钟12件的世界纪录，这不仅改写了中国机床工业不能为汽车工业提供最先进设备的历史，也令世界汽车制造行业对汽车高端冲压装备的选用格局发生了逆转，在世界行业领域取得了中国企业的话语权。

沈阳机床集团自主研发的飞阳数控系统安装在广东、辽宁企业的400多台高、中档数控机床上，自2011年运行以来性能稳定可靠，解决了外国“大脑”指挥中国数控机床的“体、脑”分离的弊端，使核心部件不再依赖国外厂商的控制和垄断，而且缩小了与世界先进水平的差距。

重庆机床集团的国家科技重大专项“模块化高速、精密、大型数控滚齿机”产品Y*****CNC6和Y*****CNC6大型高档数控滚齿机，以YKX*****为代表的高速、精密、大型数控铣齿机，都具备了与欧美顶级机床生产商同台较量的实力，填补了国内空白。

各地有关部门对智能工业表现出的兴趣和支持，也将进一步促进中国智能工业制造企业以及相关产业集群的成长繁荣。

中国（常州）智能制造装备工业设计中心日前在常州市创意产业基地签约成立，该中心的成立旨在提高中国工业设计的自主创新能力、支持工业设计创新成果产业化。

“非常高兴看到重大智能制造装备和工业设计在常州实现了结合。

”中国工业设计协会会长朱焘认为，“这是促进工业转型升级，实现创新可持续发展的一次重要实践。

”

智能工业2013

自1983年被列入“七五”规划以来，智能工业制造一直受到国家有关政策的扶持。

今年3月，发改委、财政部、工信部共同发布《关于组织实施2013年智能制造装备发展专项的通知》，扶持力度和政策深度均有所增强，预示着我国智能工业进入了一个新的发展阶段。

通知要求继续组织实施智能制造装备发展专项，重点支持数字化车间、智能测控系统与装备的研发应用以及智能制造系统在典型领域的示范应用项目。

据悉，今年专项支持的主要内容之一为数字化车间，旨在推进智能制造系统创新产品在机械制造、纺织、印刷、生物制药、复合材料等领域的应用和系统集成，提升制造智能化水平。

支持的内容还包括智能测控装置的研发与创新，具体涉及工业自动化仪表与控制系统、工业机器人及其关键部件等核心智能测控装备在机械加工、汽车、流程制造领域的示范应用和产业化。

除了政策的推动外，国际、国内产业的严峻形势，也决定了智能工业是我国必须产业升级转型的重要方向。

国际局势上，随着2012年欧美主权债务危机持续升级，在国际贸易和全球实体经济遭受的冲击仍在延续的情况下，各国均加大了制造业创新投入并重新布局，以图在新一轮竞争占据优势。

奥巴马在2012年1月24日《国情咨文》中强调美国需要重振制造业，随后又提议拨款10亿美元设立全美制造业创新网络。

当年8月16日，美国政府宣布将在俄亥俄州建立一所由政府部门和私营部门共同出资的制造业创新研究所，随后制定了促进制造业创新的税收、外贸以及投资等优惠政策。

奥巴马喊出“把制造业搬回美国去”的口号，并非心血来潮之举，以美国为代表的发达国家通过制造业创新重振经济增长的方式将给我国发展带来严峻考验，因此必须加快制造业转型升级的步伐。

国内看来，传统工业化向新型工业化道路的转变已经刻不容缓。

一方面，在低迷的全球经济局势下，2012年我国工业经济增速小幅回落，企业效益下滑，经济发展中长期存在的一些结构性问题和矛盾日益突出，转变产业发展方式和调整产业结构亟需取得实质性突破；另一方面，我国城镇化进程日益加快，而部分地区工业化进程落后于城镇化进程，信息化与工业化融合尚待进一步深化，产业结构亟待变革，以期形成城市管理和产业发展的良性互动格局。

截止到2011年全国城镇人口达到6.91亿，城镇化率首次突破50%关口，达到了51.27%，未来我国的城镇化速度还将进一步加快，这就要求以智能工业为代表和推动力的“两化”进程要进一步加快。

因此，面对当前形势，加快“两化”深度融合进程、以信息化引领生产方式变革、重塑信息化时代国家制造业竞争的新优势成为我国未来产业发展的必然选择。

业内人士分析指出，基于政策推动以及国际、国内产业形势的必然要求，信息化带动工业化、以工业化促进信息化的“两化”融合的需求在我国工业转型中将更加强烈，企业推进“两化”深度融合的积极性更高，智能工业成为行业发展新方向，“两化”融合将在广度和深度两个方向上加快发展。

据预测，2013年，中国智能工业将在新一轮技术创新中不断取得新突破，信息网络、智能制造、新能源和新材料等领域均有望实现新发展。

工业生产组织体系将在以智能装备、工具软件和管理系统的普及为前提的的信息化的推进中实现重构，数字化工厂和智能工业初步发展，基于信息技术的新生产方式将成为工业企业增强市场控制力、提高产品附加值、获取竞争优势的重要手段。

2013年，以智能制造、智能设计、智能管理、智能运营和智能决策为典型特征的智能工业将成为行业发展新方向。

备受瞩目的3D打印技术将开始应用在工业设计、数码产品开模等领域。

以精密化、柔性化、智能化著称，集软件应用开发等先进技术于一体的工业机器人预计将从2012年的6.1万台增长到7.5万台，其应用领域也将更为广泛。

工业各行业将更加重视基于网络、面向产品全生命周期的虚拟制造、网络化制造、敏捷制造等新型制造模式。

智能工业的发展不仅能够推动工业技术根本革新和多领域技术集成，以知识管理为核心的新管理观念也将在这一进程中形成，从而引发产业组织模式革命性创新。

智能工业的“十二五”

工业和信息化部装备工业司副司长李东曾表示，高端装备制造业是国家“十二五”规划提出的战略性新兴产业七大领域之一，其中智能制造装备是高端装备制造业的重点方向之一。

今年年初发布的《智能制造装备产业“十二五”发展路线图》明确提到，在“十二五”期间将突破九大关键智能基础共性技术、推进八项智能测控装置与部件的研发和产业化、提升八类重大智能制造装备集成创新能力和促进在国民经济六大重点领域的示范应用推广。

同时，将围绕关键智能基础共性技术、核心智能测控装置与部件、重大智能制造成套装备和重点应用示范领域四大方向进行重点攻坚：

在关键智能基础共性技术方面，将围绕感知、决策和执行等智能功能的实现，针对测控装置、部件和重大智能制造成套装备的开发和应用，突破新型传感原理和工艺、高精度运动控制、高可靠智能控制、工业通信网络安全、健康维护诊断等一批共性、基础关键智能技术，为实现制造装备和制造过程的智能化提供技术支撑。

在核心智能测控装置与部件方面，将围绕重大智能制造成套装备研发以及智能制造技术的推广应用，开发机器人、感知系统、智能仪表等典型的智能测控装置和部件并实现产业化。

在充分利用现有技术和产品的基础上，进一步实现智能化、网络化，形成对智能制造装备产业发展的有力支撑。

在重大智能制造成套装备方面，将突出制造业所需装备，针对石油化工、冶金、建材、机械加工、食品加工、纺织、造纸印刷等制造业生产过程数字化、柔性化、智能化的需要，发挥产学研用相结合的创新机制，依托有明确需求的用户，组织“产、学、研、用”共同参与的创新团队，推动软硬件在数控/工业控制装备中的应用与推广，通过集成创新，开发一批标志性的重大智能制造成套装备，保障产业转型升级。

并结合国家重大工程建设，推进示范应用，加快产业化。

在重点应用示范领域方面，将根据我国智能制造技术和智能测控装置的发展水平，立足制造业，在“十二五”期间重点选择在电力、节能环保、农业、资源开采、国防军工等国民经济重点领域推广应用，分步骤、分层次开展应用示范，形成通用性、标准化、知识产权的应用平台，加快推进产业、技术与应用协同发展。

装备工业司副司长说，智能专用装备主要包括大型智能工程机械、高效农业机械、智能印刷机械、自动化纺织机械、环保机械、煤炭机械、冶金机械等各类专用装备，实现各种制造过程自动化、智能化、精义化，带动整体智能装备水平的提升。

工业和信息化部装备工业司副司长李东指出，改造提升制造业、加快培育战略新兴产业是国家“十二五”规划中明确的重要任务。

实现由主要依靠规模增长的传统工业化道路向主要依靠技术进步和可持续发展的新型工业化道路转变，调整优化技术结构、组织结构、布局结构和行业结构，成为转变工业发展方式的核心工作。

结语

虽然，前文中描述的未来似乎还很遥远，但是智能工业已经在不知不觉地渗透进我们生活的点点滴滴，并潜移默化地改变着我们的生活，并且以锐不可当的创新引擎胁裹着时代向未来前进。

对于正在转型的中国来说，智能工业不仅是具有未来的长远意义，更具有重要的现实意义，在产业的转型升级、结构调整中，以智能工业的发展为动力、为着力点带动转型成为必然的选择。

的确，目前我们还实现不了梦幻般的全智能化工业，但是可以通过让工业领域的各种设备高度自动化，实现有限的智能化。

当“充满智慧的工业”、“充满智慧的工业仪表”、“充满智慧的工业执行器与装备”、“充满智慧的控制系统”、“充满智慧的云端信息化工厂”成为身边寻常而靓丽的风景时，真正的智能工业离我们还会远吗？

雨果·德·加里斯在其著作《智能简史》中的一段箴言也许是对智能工业最好的注脚，充满了哲学的思辨智慧。

“人工智能机器在21世纪将成为主导问题——具体指人类是否应该制造比人类智能高出万亿倍的人工智能机器，也就是说，拥有神一样智慧的机器。

我预言人类将分裂成两大主要政治集团，并且会随着人工智能机器逐渐变为现实而使得他们之间的斗争更加激烈。

但是你可能会辩论说，如果人工智能机器真的非常聪明，那么它们会认为人类赋予了它们生命，人类就是它们的父母。

因此，人工智能机器会尊重我们，并且对我们很友好。

这样的情况可能会发生，但问题是，你无法保证人工智能机器们会像我们期望的那样对待我们。

”