制造企业数字转型与智能制造—关键技术与发展趋势

谭建荣院士是我国机械工程专家，中国工程院院士，浙江大学“求是学者”特聘教授、博士生导师，机械工程学系主任，主要从事机械设计与数字化制造方面的研究，研究成果曾获国家科技进步二等奖4项，省部级科技进步一等奖7项，教学成果获教学成果奖3项，其中一等奖1项，二等奖2项。

以下是谭院士在2019中部智能制造产业发展论坛上的演讲实录：

郑州是国家中部重要城市，也是制造业集聚的地区，制造企业都在关注转型升级，非常迫切。

制造企业转型升级的必要性

国家改革开放四十年，取得了很大的成绩，历史性成绩。四十年以前，大家为什么问题发愁呢，特别是河南、安徽，为吃饭问题发愁，粮票是非常限制的，粮票用到90年代初，邓小平南下才取消了粮票。要长身体的时候，没饭吃，要长知识的时候，没书读，我初中毕业，就进了工厂，学徒工，每个月三五元，当时我们这个年纪，拿到这个工资，是非常幸运的，当时基本生活费12元，国家给大学生的生活费也是12元，用今天的话来说进入到体制内，国家要给你发粮票、酱油票等。我在浙江湖州机床厂工作15年，去南京出差，到了南京你要吃饭，在店里排队，拍了半个小时，你要吃饭，周边一大堆讨饭，所以改革开放40年之前我们大部分人都在为吃饭发愁，而我们改革开放40年特别是制造业取得了伟大的成绩，从商品紧缺的国家，转为产能过剩，物质财富高度丰富。我们现在为什么发愁，现在为减肥发愁，要保持苗条的身材。没有制造业，国家不可能有这么多的产品，90年初改革开放初期，郑州有个亚细亚百货商场，是全国大的百货商场，现在形式变化是电商的，实体店很困难。我认为是发展中才产生的问题，改革开放40年取得很大成绩，也存在很多问题，但是大家不愿意看到问题，我主张既看到制造业取得很大成绩这个前提，同时要正视、面对制造业存在的问题。就在前两天，我们没有大规模报道，中美举行贸易会谈，而且取得了一些进展，双方的工作组遵照两国元首阿根廷达成的共识正在谈。那么美国为什么这么牛，美国的信息技术很厉害，从互联网到物联网，从大数据到云计算，从虚拟现实到人工智能，从理论、方法、技术、工具到软件，都是美国学者先提出的。美国制造业制造业，就是他的制造业遥遥，制造业强国是美国，那么根据不同排序方法排出第二名，制造强国根据不同的排序可以排出不同的国家，但是按GDP总量来看，中国是第2名，中国是14亿人，美国是2亿人，我们的GDP总量是美国的三分之二，按着制造业的科技含量看，英国是第二名，从产品的质量来看，德国是第二名。我们看三个产业，民航飞机大功率航空发动机，世界上就2个国家能做，航空发动机成为制造业的王冠，现在2个王冠在美国和英国手里；第二个行业：诊疗设备从CT、核磁共振，医疗机器人，都是美国人，GPS (GE、飞利浦、西门子)的天下把市场瓜分掉，第三个行业是芯片，芯片，让高通和英特尔垄断，做芯片的设备叫光刻机，光刻机2个公司能做，一个是荷兰，但被美国英特尔、韩国三星和中国台湾台积电)日本的两家光刻机公司尼康和佳能(尼康收购佳能)，从这三个行业看，美国还是的，制造业是垄断的，中美贸易焦点，贸易逆差，美国重视制造业技术，美国提出先进制造业国家战略计划，三大优先突破技术，先进制造感知控制技术、智能制造技术平台、先进材料制造；德国推出“工业4.0”，强调三大主题，智能工厂、智能生产、智能物流，我们中国制造业取得很多成绩，同样也有很多问题，无论是央企、国企都需要转型升级，我们之所以发展基本上处于产业链的中下端，我们大部分企业粗放型生产，代加工生产，没有自主品牌，帮助别人加工，装配，缺乏核心技术，需要转型升级。如何转呢，需要数字化制造、网络化制造和智能化制造。无论美国先进制造业计划、德国4.0，还是中国企业转型升级，都需要工业互联+智能制造。

市场变化与制造企业的问题

制造业的变化，我们过去生产的是机械化产品，到19世纪就电气化产品，列宁说过共产主义就是社会主义加电气化，列宁把电气化提的很高，那么电气化是当时新的形式，现在发展到信息化，过渡到智能化，我们关心一代产品，企业通过产品来实现利润，养活工人，养活社会，为社会做贡献，产品是我们的载体，企业家都关心我们做什么产品，而要做好一代产品，就需要一代工艺，做同样的产品不同的工艺，效果就不同 ，一代工艺需要一代工装，一代工艺是需要工装来保证的，工装就需要一代的设计，我们制造业为什么存在很多问题，其中大一个问题，企业缺乏设计能力，我们加工能力比较强，当然精密加工也是比较弱的，相对我们的设计能力更弱，我们很多企业牌子什么都有，但是研究、设计能力都较弱，周围产品需要一代的设计，一代的设计需要一代技术，但我们很多的企业缺乏核心技术，今天是2019年过去10天，去年2018年刚过，从东北传来2个坏消息：一是大连机床厂向法院申请破产，二是沈阳机床厂欠银行350亿。沈阳机床厂号称全球大机床厂，规模很大，但真正创新能力、设计能力很差，缺乏一代设计，也就缺乏一代技术，缺乏技术你在市场竞争面前就显得不够。为什么机床厂不能适应现在的情况，主要是市场变化，市场变化主要有四大变化，一是由过去批量化发展到定制化，是批量化生产为主来生产定制化的产品；二是单一化，过去企业只做单一产品，三是周期长，过去研发一个产品或者开发一个产品，手机周期很快，每过半年一个新产品，更新快，四是大众化到化，比如说机床行业，中国中低端机床生产严重过剩，机床是出口大国，也是机床进口大国，机床还要依赖进口，产品供不应求，中低端产品生产过剩。

制造企业实现智能制造的途径

近几年信息技术发展的很快，有四个特点，从互联网技术到物联网技术，从虚拟现实技术到增强现实技术，从网格计算技术到云计算技术，从机器学习技术到深度学习技术，形成了几个交叉的领域，包括工业互联、混合现实、大数据、人工智能，围绕工业互联，大数据、人工智能、智能制造，用到的信息技术包括人机交互技术、工况感知技术、数据挖掘技术、自主学习技术、自主决策技术，这五项技术是数字化、智能化技术在我们制造企业典型制造应用技术。数字转型和智能制造到底怎么转，我这次谈谈个人体会和看法，产品创新+创新技术。转型升级关就是创新设计，没有设计能力的企业迟早是要走向死亡，十几年前，浙江省省长说，浙江企业的出路是转型升级，当时我还不是很理解，当时的浙江企业大部分办得很好，现在回过头来看，这位省长很有水平，看到了这个行业的弊端。现在产品大家都能做，要做就做独特的产品，新一代开发的产品，可以获得50%的市场及利润，现在我们的制造业5%的利润都没有，解决困难的途径就要靠产品创新+创新技术。第二个工业互联+智能制造。通过工业互联+智能制造，智能制造有3个核心问题，知识库/知识工程，动态传感/实时感知，自主学习/自主决策问题，制造知识是智能制造中的灵魂。现在很多企业智能制造，弄几个机器人、机械手，自动化生产线，还不能称为智能制造，自动化生产。我们要把制造欺企业宝贵的加工知识、加工经验要总结出来，我们现在看企业比产值多少，有什么先进设备，现代化厂房，以后我们要比什么，比知识有多少，为这个行业提供多少知识，为行业提供哪些知识，是我们企业依附强大标志。智能设计是智能制造的，生产效率提高，解决市场需要，智能制造的过程看，分4个关键环节，智能设计、智能加工、智能装配、智能服务。第三个是技术创新+工艺提升。要智能制造的方法就要重构、优化、重组我们的工艺，达到工艺的提升 。第四是生产+强化质量，李克强总经理访问日本丰田，日本技术太先进，70年代他们就推广精益生产，生产是准时生产加精益生产，这个词用的很多，不仅工业生产、工业管理、工业技术用的很多，生产是我们强化质量的有效手段，生产是智能制造的前提，如果还是粗放型产，你搞机器人、机器换人，智能制造都解决不了你的问题，所以要生产。第五是模式创新+延伸服务。把服务做成产品，要把制造业向制造服务转变，通过服务延伸我们的产业链。第六是大数据分析+拓展市场。通过大数据的分析来拓展我们的市场。总结起来从6个方面来实现数字化转型，智能化的制造。实现智能制造10大关键技术，自感应，自适应，自学习，自决策、知识库。

我们欢迎河南的领导、企业家，工程管理人员，到浙江大学来，到机械学院进行技术交流、项目合作、人才培养培训等。谢谢大家！