工業(yè)4.0是近年來全球工業(yè)領(lǐng)域持續(xù)關(guān)注的熱門話題，為在新形勢下?lián)屨贾圃鞓I(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略制高點，我國發(fā)布了《中國制造2025》，并以智能制造為主攻方向。機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所所長歐陽勁松就德國工業(yè)4.0和我國智能制造的相關(guān)情況與筆者進(jìn)行了深入探討。
工業(yè)4.0就是兩個“實現(xiàn)”并行
問：德國于2015年底發(fā)布了第二版德國工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)化路線圖，并提出了工業(yè)4.0參考架構(gòu)模型（RAMI4.0）。您是如何理解工業(yè)4.0的？您認(rèn)為工業(yè)4.0的核心是什么？
歐陽勁松：德國提出和推進(jìn)工業(yè)4.0，是希望通過整合相關(guān)資源要素，打通區(qū)域間、行業(yè)間、企業(yè)間的壁壘，將信息和通信技術(shù)深度應(yīng)用到傳統(tǒng)制造業(yè)，以維持德國在未來全球制造業(yè)中的領(lǐng)導(dǎo)地位。同時，從用戶需求角度出發(fā)，形成一體化的制造和服務(wù)能力，建立和培育新的市場，成為智能制造技術(shù)、產(chǎn)品的主要供應(yīng)商，占領(lǐng)國際市場。
工業(yè)4.0的核心在于生產(chǎn)、產(chǎn)品和服務(wù)的全面交叉滲透，這種滲透借助于軟件，通過在互聯(lián)網(wǎng)和其他網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)產(chǎn)品及服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化而實現(xiàn)。工業(yè)4.0重點關(guān)注兩方面內(nèi)容：產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)過程。
總之，我認(rèn)為工業(yè)4.0就是兩個“實現(xiàn)”的并行：一方面，在產(chǎn)品中，將用戶需求的功能、性能進(jìn)行數(shù)字仿真并快速實體化“虛擬實現(xiàn)”；另一方面，在生產(chǎn)中，從材料選擇到工廠生產(chǎn)資源配置的“全數(shù)字仿真與實現(xiàn)”。通過云計算、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)等手段實現(xiàn)跨企業(yè)、行業(yè)、地域的生產(chǎn)鏈整合以高效滿足用戶個性化需求，最終完成價值鏈的重構(gòu)。
標(biāo)準(zhǔn)化是技術(shù)發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)
問：德國公布的工業(yè)4.0八個優(yōu)先行動領(lǐng)域中將標(biāo)準(zhǔn)化排在首位，而國際標(biāo)準(zhǔn)化工作向來都可以看成是技術(shù)發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)。請您介紹一下工業(yè)4.0的國際標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀。
歐陽勁松：技術(shù)當(dāng)?shù)?，?biāo)準(zhǔn)先行。目前，工業(yè)4.0涉及的直接相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)包括數(shù)字工廠、安全與保障、能效、系統(tǒng)集成、控制網(wǎng)絡(luò)等幾個大的技術(shù)領(lǐng)域，大部分標(biāo)準(zhǔn)來自IEC/TC65（工業(yè)測量控制和自動化技術(shù)委員會），同時也包括IEC/SC3D（產(chǎn)品屬性、分類及表示）、ISO/TC184（工業(yè)自動化系統(tǒng)集成）、ISO/IECJTC1（信息技術(shù)）、IEC/TC17B（低壓開關(guān)和控制器）、IEC/TC44（機(jī)械安全）等技術(shù)委員會的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
IEC和ISO均基于原有的工作在2014年和2015年分別成立了專門的工業(yè)4.0國際標(biāo)準(zhǔn)化組織。2014年8月，IEC/SMB（標(biāo)準(zhǔn)管理局）成立了SG8“工業(yè)4.0/智能制造”戰(zhàn)略工作組，開展智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系研究，并將于2016年6月向SMB提交最終報告，建議ISO和IEC共同成立智能制造聯(lián)合系統(tǒng)委員會（SyC），制定各TC/SC協(xié)調(diào)一致的智能制造參考架構(gòu)和模型。2014年10月，IEC/MSB（市場戰(zhàn)略局）啟動“未來工廠”白皮書項目，開展智能制造市場需求、技術(shù)發(fā)展、長期規(guī)劃研究，該白皮書已完成制定并正式發(fā)布。2015年ISO/TMB（技術(shù)管理局）成立“工業(yè)4.0/智能制造”戰(zhàn)略顧問組，開展工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略研究。
作為工業(yè)4.0/智能制造國際標(biāo)準(zhǔn)化工作的主要陣地，IEC/TC65早在2011年6月就成立了WG16“數(shù)字工廠”工作組，制訂了IEC62794《工業(yè)過程測量、控制和自動化生產(chǎn)過程表示用參考模型（數(shù)字工廠）》，該標(biāo)準(zhǔn)已由SAC/TC124等同轉(zhuǎn)化為我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/Z32235-2015。2016年2月，TC65又專門成立了“智能制造信息模型”和“智能制造框架和系統(tǒng)架構(gòu)”兩個特別工作組，全面支撐智能制造相關(guān)工作。作為國內(nèi)對口此項工作的單位，儀綜所均派專家參加了以上所有工作組的工作。
從制造業(yè)大國向制造業(yè)強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變
問：國務(wù)院于2015年3月19日發(fā)布了建國以來制造強(qiáng)國戰(zhàn)略的第一個十年行動綱要《中國制造2025》，并將智能制造確定為主攻方向。請您介紹一下我國智能制造戰(zhàn)略的發(fā)展思路，以及各主要部委的相關(guān)政策。
歐陽勁松：全球制造業(yè)正面臨制造技術(shù)體系、制造模式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)和價值鏈的巨大變革。發(fā)達(dá)國家紛紛推出一系列戰(zhàn)略舉措，包括德國的工業(yè)4.0、美國的重振制造業(yè)計劃、日本的機(jī)器人革命等。然而，我國制造業(yè)面臨的現(xiàn)狀是“2.0補(bǔ)課、3.0普及、4.0示范”三個階段并行。雖已成為制造業(yè)大國，但仍面臨著資源環(huán)境剛性約束加強(qiáng)、產(chǎn)品質(zhì)量不高、創(chuàng)新和核心競爭力不足、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理等諸多問題。因此，我國智能制造是要以實現(xiàn)制造業(yè)的智能、高效、高質(zhì)、協(xié)同、綠色、安全發(fā)展為總體目標(biāo)，完成從制造業(yè)大國向制造業(yè)強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變。各有關(guān)部委，包括工信部、科技部、國家標(biāo)準(zhǔn)委等，出臺了一系列舉措。
2015年初，工信部成立了智能制造綜合標(biāo)準(zhǔn)化工作組，儀綜所、中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院和工信部電信研究院作為支撐單位，全面梳理現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過一年的工作，于2015年12月正式印發(fā)了《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2015年版）》。2015年3月啟動了智能制造試點示范專項行動，聚焦制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，從流程制造、離散制造、智能裝備和產(chǎn)品、智能制造新業(yè)態(tài)新模式、智能化管理、智能服務(wù)等6方面，批復(fù)46個智能制造試點示范項目。2015年5月開展2015年智能制造專項項目立項工作，共有93個項目批復(fù)執(zhí)行。
2012年，科技部發(fā)布了《智能制造科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》。旨在按照抓住高端、突出重點、企業(yè)主體、服務(wù)發(fā)展的原則，結(jié)合世界發(fā)展的趨勢和未來前沿制高點，攻克智能制造前沿核心技術(shù)和共性關(guān)鍵技術(shù)，研制一批智能化高端裝備，并進(jìn)行示范應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化。2014年，科技部啟動了“十三五”國家重點研發(fā)計劃優(yōu)先啟動重點研發(fā)任務(wù)的征集工作，其中的重點方向之一就是圍繞促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重大科技需求，以智能制造為突破口，推動基礎(chǔ)材料和重點新材料、基礎(chǔ)零部件、基礎(chǔ)工藝、高端成套裝備等產(chǎn)業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化，促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向節(jié)能減排和清潔化轉(zhuǎn)型。
為了落實中德政府簽署的《中德合作行動綱要》以及馬凱副總理與德國加布里爾副總理的六點共識，2015年5月，由國家標(biāo)準(zhǔn)委、工信部、科技部和德國聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部、德國標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（DIN）、德國電工電子及信息技術(shù)委員會（DKE）、德國機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會（VDMA）共同牽頭，成立中德智能制造（工業(yè)4.0）標(biāo)準(zhǔn)化工作組。中方工作組秘書處由儀綜所、中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院及北京機(jī)床研究所共同承擔(dān)。
全生命周期智能化制造才起步
問：您對于智能制造的下一步工作有何建議？
歐陽勁松：雖然我國在“十一五”規(guī)劃、“十二五”規(guī)劃、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)等政策中將先進(jìn)制造、兩化融合都放在很重要的位置并給予支持，相關(guān)產(chǎn)業(yè)取得了顯著進(jìn)步和大量技術(shù)成果，也涌現(xiàn)出一批在先進(jìn)制造領(lǐng)域有突出業(yè)績的企業(yè)。但在智能制造方面，目前無論是理論構(gòu)架還是現(xiàn)實技術(shù)條件都還處于較初級階段，要真正進(jìn)入工業(yè)4.0時代還需要較長的時間。現(xiàn)在，包括西門子在成都新建的工業(yè)自動化產(chǎn)品生產(chǎn)研發(fā)基地、大眾汽車生產(chǎn)線仿真系統(tǒng)等，雖然已經(jīng)用到虛擬仿真、優(yōu)化工藝規(guī)劃等技術(shù)，但距離真正的全生命周期智能化制造也還有很長的路要走。
下一步，我們應(yīng)從幾個方面入手：第一，必須明確我們跟蹤學(xué)習(xí)工業(yè)4.0、實施智能制造的目的在于實現(xiàn)個性化定制，建立協(xié)同制造、綠色制造和安全保障能力，提升產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，不是將過去的制造信息化再做一遍。
第二，在積極梳理現(xiàn)有支撐標(biāo)準(zhǔn)的同時，密切跟蹤相關(guān)國際新標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。同時，結(jié)合國內(nèi)的實際情況盡快制訂頂層引領(lǐng)和基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)。如智能制造通用技術(shù)要求（智能化能力）、智能制造系統(tǒng)能效技術(shù)要求和評估方法、智能制造一致性和互操作性通用技術(shù)要求等。
第三，開展數(shù)據(jù)字典、數(shù)字工廠、參考模型等標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)研究工作，建立與國際接軌的統(tǒng)一數(shù)據(jù)服務(wù)平臺。
第四，重視核心技術(shù)突破，研究需要科技攻關(guān)的瓶頸和制約技術(shù)，并建立符合我國實際情況的標(biāo)準(zhǔn)體系和統(tǒng)一的測試平臺。其中的兩個重點內(nèi)容為：一是應(yīng)并行考慮系統(tǒng)的功能安全與信息安全，形成基于風(fēng)險分析的智能制造安全保障體系與能力；二是應(yīng)開展可靠性綜合應(yīng)用技術(shù)研究。
第五，充分開展不同行業(yè)不同企業(yè)的已有數(shù)據(jù)平臺調(diào)研，加緊研究典型行業(yè)、典型工藝的數(shù)字工廠模型，并建立數(shù)據(jù)庫，以便為進(jìn)行全國推廣和服務(wù)更多行業(yè)建立基礎(chǔ)。
未來，各國制造業(yè)在全球化市場競爭中都將面臨來自商業(yè)模式、企業(yè)組織、過程管理、技術(shù)方法和工具等諸多方面的挑戰(zhàn)，我們必須找到屬于自己的成功之路。首先要保持冷靜，認(rèn)識到我國的制造業(yè)現(xiàn)狀不同于德國，我國面臨的是工業(yè)2.0、3.0、4.0并行的情況，工業(yè)4.0應(yīng)只作為參考而不是簡單地復(fù)制。其次需要智慧、勇氣和犧牲，敢于面對當(dāng)前存在的問題。
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