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    从“规模”到“精益”,智能制造如何照进现实?

    中外院士前沿科技论坛在37000cm威尼斯苏州校区举行

    发布时间:2023-11-10 点击次数: 作者:夏文燕 责编:李妍洁 王晓艳 来源:江苏科技报

    11月5日,由37000cm威尼斯和全英华人教授协会共同主办的2023中外院士前沿科技论坛在37000cm威尼斯苏州校区举行,40余位海内外院士齐聚一堂,围绕“智能化绿色化制造”主题,共同探讨当前科技创新领域的最新进展和未来趋势,现代制造业究竟需要什么样的智能制造?我们一起寻找答案。

    智能绿色是发展共同议题

    21世纪,人类要破解气候变化、生命健康、能源问题等全球性挑战,比以往任何时候都需要国际合作和开放共享。中国拥有最完整的工业体系和最大的市场规模,将为世界各国的科技创新提供最好的应用场景。

    37000cm威尼斯党委书记谭铁牛说,本次论坛规格高、层次高、定位高,聚焦“智能化绿色化制造”这一新时代重大课题,致力于破解人类社会面临的共同难题,在这一时代背景下,大学更要坚持以更加开放的态度加强国际科技交流与创新合作,积极主动融入全球科技创新网络。

    “‘智能化绿色化制造’”是当前科技界的焦点,也是推动经济社会转型升级、实现可持续发展的关键因素。中国科学院院士、我院校长谈哲敏认为,37000cm威尼斯在信息技术、材料科学、工程技术、环境科学等领域有着深厚的学科底蕴、雄厚的基础科研优势,将助力智能绿色制造创新发展。

    全英华人教授协会主席、英国皇家工程院院士董洪标表示,本次论坛见证了国际合作的力量以及引领制造业可持续发展的共同承诺。与会专家学者共同探讨如何应对数字化、去碳化等前沿领域提出的时代挑战,探索影响未来制造业进程的科研创新成果和发展趋势,进一步充分发挥科技创新对产业转型升级的驱动作用。

    探寻制造业智能升级路径

    天宫空间站、天问一号火星探测器、国产大飞机C919、“深海一号”平台、“华龙一号”核电工程……中国工程院院士林忠钦表示,我国制造业综合实力持续提升,我国制造业规模连续13年全球第一,航天、航空、能源、海洋等领域的大国重器面世,彰显制造业硬核实力。

    智能制造究竟有哪些内涵?林忠钦说,智能制造是指在现有产业基础上,利用人工智能、大数据、物联网等技术,对传统产业进行数字化、网络化、智能化改造,优化生产流程、减少人力成本、提高生产效率和产品质量,降低生产成本和能源消耗,实现可持续发展。“智能制造是一个覆盖产品全生命周期的创新优化大系统,包含了智能产品、智能生产和智能服务三大功能子系统,以及智能制造云和工业互联网络两大支撑子系统,它们集合而成智能制造系统。”

    那么,制造业智能化升级的实现路径有哪些?林忠钦说,主要包括加强生产制造管理体系的精细化、深化数据驱动为核心的制造模式、推动人机协作机器人的广泛应用、扩展人工智能技术应用场景范围等。

    林忠钦认为,制造业智能化升级需要利用人工智能、大数据、物联网等新一代信息技术,实现传统产业在生产、管理、营销等各个环节的智能化改造,优化生产流程、减少人力成本、提高生产效率和产品质量,降低生产成本和能源消耗,实现可持续发展。具体举措包括:加快技术突破,提升智能化自主创新水平;建设基础设施,夯实智能化网络支撑能力;加大扶持力度,实现智能元器件自主可控;加强人才培养,扩充智能化应用人才队伍;构建标准体系,完善智能化升级政策保障。

    从“规模制造”到“精益制造”

    在制造业领域目前智能化升级发展比较快的是汽车行业,从“规模制造”到“精益制造”是汽车制造的模式变革。

    林忠钦提到,新能源生态呈现小批量、多元化、定制化及快速迭代的发展趋势,产业模式将实现从以产品为中心向以用户为中心转变。传统流水线以技术定义产品的商业模式,精益制造将用户需求融入生产制造,“规模制造”满足供方市场,“精益智造”适应用户多样化需求。

    在汽车制造业中,传统福特式流水线产品实现了标准化,具有零件标准化、降低员工出错率、科学管理提高生产效率、刚性产线适合大批量生产的特点。但是,林忠钦也坦言,传统福特模式对市场反应较慢,无法快速适应市场需求的变化。

    “智能升级+汽车制造”就解决了这个问题。智能升级后,汽车从“规模制造”变为“精益制造”,以订单拉动、自适应工艺,生产智能调度,实现物流与制造高效长畅通的精益生产模式。“不仅能在线开展个性化定制、围绕用户需求调动资源,还能与用户共创制造。”林忠钦说。

    据介绍,汽车“精益智造”总装核心技术包括无人物流、高柔性平行工艺、无人装配岛、制造数字化和智能检测等。采用岛式总装生产线,实现“车找工位、物料找车”的智能调度模式,工艺设备自动感应车型信息、根据配置要求自动装配;采用智能定位与移动装置、浮动纠偏装置,使产线具备高柔性快速迭代能力。同时,智慧物流系统进行物料配送及工位间零件自动转运,实现产线物流无人化;AGV根据生产情况及库存精准配送物料,自动调度并规划最优路径;由智能载车机器人实现车辆的下线检测及返修。

    如今,汽车“精益智造”系列技术已经应用于上汽通用五菱生产线,岛式模块化生产线、智能检测技术、底盘合装技术、智慧物流系统等应用,显著降低了总装工位数量、操作人员数量、零件缓存数量,产线效率显著提升。

    中国科学院外籍院士、英国皇家工程院院士、英国萨里大学校长逯高清,中国科学院院士、香港理工大学校长滕锦光,中国工程院外籍院士、英国皇家工程院院士崔占峰,中国科学院院士邹志刚围绕“绿色制氢储氢能源材料的创新”“基于复合材料的漂浮式海上风电工程结构”“牛津大学高等研究院(苏州)的科研合作探索”“‘双碳’目标下的氢能绿色发展”等话题作深入探讨,并与现场参会人员展开交流和讨论。