第一篇:读《中国制造2025》与“德国工业4.0”后的思考
机械设备维修 http://www.xiexiebang.com/bid/ 读《中国制造2025》与“德国工业4.0”后的思考
中机质协特别高级专家顾问 沈烈初
经建国六十多年,特别是改革开放三十多年来飞跃式的发展,中国制造业的总量已居世界第一位,但大而不强的格局尚无根本性改变。纵观世界各工业发达国 家,制造业在国民经济中都占有重要地位。近年随着科技进步的迅猛发展,新的技术层出不穷地出现。各国在迎接新一轮技术革命中,仍把制造业作为主攻方向,如 美国在2012年推出“美国先进制造业国家战略计划”,2013年又推出“美国制造业创新网络计划”;2013年德国颁布“德国工业4.0”战略实施建 议,同年法国颁布“新工业法国”战略;2014年日本提出“日本制造业白皮书”;2015年英国提出“英国制造业2050”等。
我国在2015年5月8日,国务院印发《中国制造2025》通知;不久之前国务院又公布了《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》,加上近十年来推进了包括01、02、03、04专项在内的十余项“国家重大科技专项”规划,构成了我国振兴制造业的战略与战术部署。
再分析改革开放以来,制造业虽有了巨大进步,但各行业间发展极不平衡,如高铁制造业只有十余年的发展史,电工行业已有较长发展史,但高铁与发 电、输变电成套设备已在世界上具有重要影响力,两者都采用“以我为主”,引进技术合作生产,消化吸收再创新的模式取得成功。航空航天、海陆军事装备,随着 与信息技术的融合,以自力更生为主,吸收国外先进技术经验,取得了骄人的成绩。一些家电行业不仅量上,而且在质与性能上都有较强竞争力。但也要看到,随着 经济全球化,国内外市场竞争激烈,优胜劣汰加速进行,以至我国有一些行业被淘汰出局,如照相机、办公设备行业基本全军覆没,分析仪器、大型科学仪器等似乎 有些溃不成军,高端医疗装备特别是检查用的影像设备,大多由国外少数企业垄断。随着新兴行业的出现,其装备主要靠工业发达国家进口,如制造大规模及超大规 模集成电路芯片用的成套设备、原辅材料甚至清洗剂、超纯气体等;生产光伏电池用的核心设备及原辅材料都是依赖进口;还有不少关键零部件、元器件及各种专用 材料,很多产品在我们国家是空白,或达不到这些高新产业的要求。至于乘用车的生产态势,大家一目了然,我国是汽车生产大国,又是消费最大的市场,虽然它是 国民经济最大的支柱产业之一,但因采取合资方式,其核心技术与市场都控制在跨国公司手中,不管是什么原因造成的,“中国制造2025”必须面对它。就技术 论技术,就产业论产业,是解决不了“中国制造业病根”的。
“中国制造2025”、“互联网+”、“物联网”、“智能制造”,各种政策、纲要、规划、计划、专项如何衔接好,这是一个庞大的系统工程。处理 不好,就会变成“九龙治水”式的振兴中国制造业,有可能误导企业,重复投资。上面行政部门各自为战,下面则形成企业投机心理,“一仆几主”的局面。
为此首先要弄清如何“以我为主”,“师洋而不崇洋”,从实际国情出发,从本企业实际情况出发,把“中国制造2025”的核心之一“智能制造”搞 好。
机械设备维修 http://www.xiexiebang.com/bid/ 在阅读与学习这些文件中,全景式地回顾了笔者曾经参与的制造业发展过程中的一些局部工作。在机械制造业的发展历史中,笔者从过去是参与者,现在是旁观 者、关心者的立场出发,提出一些不成熟的观点与疑虑,请教于专家、学者与政府官员。
一、历史的回顾
机械工业应用计算机控制始于上世纪五十年代末,当时北京机床研究所已成立数控机床及系统的研究室。主要人员来自从苏联留学的海归学者,清华大学 等一批高校也起步研究数控机床及系统,因此可以说在数控方面我国起步较早,距离上世纪1947年发明半导体,首先用于军事工业,不久就发明计算 机,1952年美国就出现电子计算机控制的机床,即数控机床,之间仅不到十年。但因缺乏计算机技术的硬件与软件,当时又处在被封锁状况,进口集成电路模块 及其它元器件十分困难,因此无法突破关键技术并产业化。上世纪七十年代,当时第一机械工业部决定引进三个透平制造成套项目,沈阳鼓风机厂引进意大利新庇隆 公司的透平鼓风机、透平压缩机成套技术。杭州汽轮机厂从西门子引进了3系列工业汽轮机,南京汽轮机厂则采用测绘仿制办法试制2.5万KW的燃气轮机。在引 进中,特别购买了CAD的设计技术和软件与相应的计算机硬件,并进口了一大批在当时也属于高档的数控机床,开始采用CAM的技术。笔者在与西门子谈判中,要到了3系列工业汽轮机设计的源程序,以便该厂能自行扩展与改进。不久一机部就成立计算机中心,购置了相应的电子计算机及外存设备。上世纪七十年代末,时 任一机部的陶亨咸总工程师介绍,西德阿亨大学二位教授到沈阳第一机床厂进行计算机管理的试点工作,当时选择了两个车间,一个是大批量生产的C6140普车(即苏联提供156项成套技术中的1A62车床)车间,另一个是生产C630、C650等批量生产普车的车间,这都是属离散式计算机管理模式,并成立了相 应的组织机构。因当时科学化管理尚差,生产过程中的各种工票很难统一,没法采集有用的数据,因而建立数据库就很困难。进行了一段时间就停止了,这也是一次 计算机管理的尝试吧。1980年前后,国家决定引进技术与成套设备,新建千万吨级的宝钢。其成套装备由机械部组织力量,采用引进技术、合作生产的方式,即 技贸结合模式来带动提高重型冶金设备行业的制造水平。如其中2050热轧板材轧制成套设备,用三级计算机控制。四个粗轧机架,二个精轧机架,与冶金部领导 协商后,有一个精轧机架液压压下伺服机构,采用合作生产方式,以逐渐掌握其核心技术,为此机械工业部从全国调集了一批技术骨干,成立一个以机械装备,另一 个以计算机控制系统的双总设计师的攻关队伍,进行国产化攻关。这是一条典型的三级计算机控制的机、电、仪一体化的,当时属于最先进的热轧线,其它如精轧、连铸连轧线等都按技贸结合办法进行。从而宝钢项目带动了装备采用计算机控制的国产化。从技术上讲已带有数字化、智能化一些技术特点的成套冶金设备,使重型 行业采用信息技术的水平大大前进了一步。紧接着机械部从西屋公司、CE公司引进30万、60万KW发电成套设备,锅炉采用了DCS控制系统,也按照技贸结 合方式实行国产化,这样CAD、CAM、CAE等技术在这几个行业逐渐普及推广。从而大大提高电工、重型行业的两化融合水平。
通过上世纪八十年代初机械工业部引进约800项先进技术,同时也引进了CAD设计技术,根据合同,派了大批人员到国外相应工厂进行学习培训,大 大
机械设备维修 http://www.xiexiebang.com/bid/ 扩大了企业领导及技术人员的眼界,了解CAD、CAM等在国外进行推广的经验,不久就提出“甩掉图板与丁字尺”的口号,CAD等在上世纪九十年代开始,就逐渐向中小企业推广与普及。
为了配合CAD等辅助设计及计算机辅助管理,软件开发是不可或缺的技术,硬件与软件必须互相匹配,为此在上世纪1980年前后在北京机械工业自 动化研究所就成立了计算机软件开发研究室,在一些行业排头兵大企业,也聚集与培养了一批软件开发人员,大大加快计算机在企业应用的速度。
另外,中外合资与合作企业逐渐兴起,特别是合资的汽车厂建立,CAD及CAM、CAPP、CAE、CAT等向高档水平发展。并且不少企业逐渐采 用ERP、MES等软件系统进行计算机辅助管理。大量的国外先进设计及管理软件进入中国,提高企业应用电子信息技术的水平。一批专业的软件开发公司及两化 融合咨询公司纷纷成立。这为本世纪开始全面推进两化融合奠定了良好基础,也为“中国制造2025”的实施,从人员与物质上创造不少有利条件。
二、“中国制造2025”与“德国工业4.0”
5月13日“2015智能制造国际会议”在京举行,主题确定为“中国制造2025与德国工业4.0”。工信部苗圩部 长作了主旨演讲,精辟地阐明了两者从战略到技术方面异同之处。笔者很受启发,完全同意。在学习研究二者文件中进行思考,尚有不少不解之处,欲请教专家学 者。
1.从战略目标上讲,德国已是制造业强国,很多领域已占领制造业的制高点,“引领技术,引领市场”,在新一轮的技术革命中,与美、日及西欧工业发达国家进行竞争,企图继续保持制造业的领先地位。如 美国未来学家里夫金提出:以新能源、新材料及互联网为标志的第三次工业革命,加上二年前美国加州奇点大学的瓦特瓦教授提出:人工智能、机器人、数字化三者 结合将引起制造业革命。这是发达国家在已完成了工业革命及城镇化的背景下提出的。而我国尚处在工业化的中后期,城镇化还正在进行中,工业及制造业大而不 强,产品大都处在产业链的中下端。劳动技术与技术劳动密集型产业及产品有比较优势,而劳动、资源、能源、污染密集型产业已逐渐丧失优势,因为各方所付出的 成本太高。高技术与资金密集型的产业与产品的竞争力与制造业发达国家尚有不少差距。所谓在国内建立的合资或独资的外资高新技术企业,仅仅是把制造高新技术 产品过程中的劳动、能源、污染工序转移到中国来生产,其核心技术与配套的关键零部件还是从所在国进口,利润也随之外流。因此“中国制造2025”只是三步 走(三个十年计划)的第一步,目标是缩短与发达国家的差距,使部分行业的排头兵企业进入强国之列。
2.从制造业的基础来讲,专业化社会化大生产方式比较薄弱。企业家的思维中还没有完全摆脱“大而全”、“小 而全”的发展模式。特别“三基”(基础零部件与元器件、基础工艺、基础材料)或四基(“三基”加基础技术)不强,很多还受制于工业强国之手。德国制造业的 特点是一个金字塔形的企业组织结构,有强大的塔基,就是按细分市场进行专业化、社会化生产,具有创新能力极强的中小企业,生产“三基”或“总成”,其中不 少虽是家族式股份制企业,机械设备维修 http://www.xiexiebang.com/bid/ 经过长期的优胜劣汰的考验,留下来的企业都有其特点,具有强大的生命力,有的家族式股份制企业已传承了若干代,积累了丰富的技术 与管理经验,具有自己独特的工艺诀窍(Know How)。据德国资料报导,它拥有一千二百家这样的“隐形冠军”,其生产的零部件产品有的在世界上处在垄断地位。加上欧共同体有众多像这样的中小型企业,使德国主机及成套设备的生产过程中与其配套的产业链中上下游企业,可进行协同创新,已有很长的历史传统,因此产品研发周期短,产业化快,一次又一次地很快 占领制高点。我国只有长三角、珠三角地区的劳动或劳动技术密集型产品的制造采用社会化专业化的生产模式比较发达,商品意识强,转型升级可能更快一些。因此 “德国工业4.0”中提出的“端”到“端”,靠互联网快速传递各种信息,方便纵向到横向集成,进行定制化生产,满足个性化需求,比较容易实现。最近资料报 导,德国有一家Horn刀具公司,在中国已建立生产销售企业,为用户提供专用复杂刀具,据称与用户从咨询、协商到签订合同,生产到交货、试用一般仅需两个 星期,有的几天就可以了,大大提高了机加工特别是数控机床的加工效率,在中国的工厂不到100人。
3.从信息化与工业化深度融合来讲,德国比我国早、广、深。从第一章“历史回顾”中的案例来看,我国与德 国差距还是比较大。笔者在上世纪七、八十年代到美、日、德、英、法等发达国家考察,已出现无纸化车间及工厂,日本Fanuc的主板生产已是无人化,从24 小时、48小时、72小时最长可达一个星期无人化操作,当然还需要人管理,根据产品输入程序,更换工序,更换工装,更换加工工具,亦即物流、信息流都要更 换,设备也需实行强制性维修。
随着大规模和超大规模集成电路技术(LSI/VLSI)的出现与进步,芯片的集成度越来越高,线宽越来越小,性价比按所谓摩尔定律发展,加上专用电路多样性,电力电子进入第三代,两化融合越来越向高端发展。
4.从人员素质来讲,包括领导、员工等素质看,我国与德国差距更大。这是“软件”,是用钱买不来的。德国 的管理经验、技术传承、各种生产中的Know How都藏于技术人员、管理人员、生产人员的头脑中,特别是掌握诀窍,具有很多绝技的操作人员、技师、工匠,大大高于并多于我国目前的一线工人。过去“八 级工”是受人尊敬的,是“宝贝”,因为机械工业与一般行业不一样,不管什么装备都是由工人双手生产调试而成的,这就是“软件”,没有十年、二十年不可能培 养出一个身怀绝技的工匠。工业4.0与中国制造2025是人制定的,必须也由人来实行的,没有合格的人,没有勤劳、勇敢、智慧的人,完成不了这一历史任 务。
5.从制定方法上讲也有不同。“德国工业4.0”是由西门子、博世等跨国大企业集团,集合一些智囊团、专 家、教授研究、讨论和提出的,得到德国政府首肯,即是“自下而上”,因而它比较符合实际情况,当然“工业4.0”制定与实施首先考虑企业的自身利益与在世 界制造业竞争格局中的地位。而“中国制造2025”是中国工程院组织数以百计的专家教授经过两年艰苦努力后提出的,并得到国家首肯,同时根据实际情况进行 调整后,作为国家的发展战略,这似乎是“自上而下”,现在多省市纷纷制订本地区的制造业发展实施规划。从过去的经验教训来看,切忌同质化、重复生产、重复 投资,最后造成社会资源的极大浪费。太阳能及风能发展的教训要汲取。现在工业机器人又要步它们的后尘,机械设备维修 http://www.xiexiebang.com/bid/ 全国遍地开花,所以切忌用群众性运动方式,无序发展 来实施“中国制造2025”,在这方面政府要进行协调,有所作为,目前情况看似乎不容乐观。
三、智能制造概念初探
笔者在上世纪1985年登载在《科学学研究》第三卷第四期上一篇文章“新技术革命与机械工业发展战略”中,提出“机电仪一体化是机械工业迎接新技术革命的战略重点”。现将这一节的文章内容转抄如下:
“新技术革命内容很多,还将不断出现新的前沿科学。但目前可预见的,对机械工业产生巨大影响的是微电子及计算机技术的应用,这是现代机械装备的 重要标志。微电子及计算机技术在机械工业的应用有两大方面:一方面用于机械工业自身技术进步与技术改造,包括从设计、制造、测试、检验等生产全过程,也包 括采用计算机进行信息处理、生产、物资、财务等企业现代化管理。当前,一些经济发达国家为发展生产力提供了最有效的机械装备。把机械技术、电子技术和仪器 仪表技术从系统工程出发,对它们进行有机的组织和综合,实现机械装备的整体最佳化。也就是机、电、仪一体化,并不是机械、电子、仪器仪表(传感器)技术的 简单叠加,而是在信息论、控制论和系统论基础上建立起来的应用技术,为发展社会生产力提供各种高效率、高精度的、自动化的、高经济效益的新型机械装备”。“又如汽车自动化、发电机组自动化、轧钢设备自动化等等,都离不开机、电、仪一体化的广泛应用。这种新一代的机械产品,将使社会建立在一个新的技术基础 上,推动人类历史进程”。“仪器仪表(传感器)是一个技术密集、知识密集、产品更新期短,质量要求高的行业。它既是信息社会的重要支柱,也是现代机械装备 不可缺少的组成部分。在机、电、仪一体化产品中,如果说机械部分是‘骨骼系统’和‘肌肉系统’,电子计算机技术是‘大脑’,那么仪器仪表(传感器)则是 ‘感觉器官’。新技术革命是以信息技术为中心的。信息技术包括三大部分,一是测量控制技术,二是通讯技术,三是计算机技术。仪器仪表(传感器)是获取信息 并实现局部控制功能的技术工具,因此仪器仪表(传感器)不但在机、电、仪一体化中是不可缺少的组成部分,也是各种信息技术、包括军事情报、经营管理、科技 信息、商业信息、气象信息、资源信息等等不可缺少的工具”。
三十年过去了的今天,重读过去笔者的预测,还具有现实意义。这三十年中信息技术发展极为迅猛,当年大规模集成电路LSI芯片的线宽为0.2微 米,三十年以后的今天超大规模集成电路VLSI线宽仅为32纳米,实验室芯片线宽仅为个位数纳米,集成度及运算速度有很大提高,价格大大下降,可靠性也大 大提高。但是笔者没有预见到网络技术,特别是互联网的迅猛发展与广泛使用,因为那时看到的企业内都是专网,卫星通讯技术还刚开始发展。
因此今天提出的“智能制造”又增加了新的特点。对机械工业来说,为各行各业提供的装备必须是数字化、网络化、智能化的、节能减排的,这样用户才 能进行智能制造及绿色制造。作为装备工业制造智能化、绿色化,必须要求其工作母机,即机床工具产品,铸、锻、焊装备产品及在线测量仪器必须是数字化、网络 化、智能化及节能减排的。
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作为“智能制造”目前尚没有确切定义,笔者在工信部装备司张荣翰处长及机械工业仪器仪表综合技术经济研究所欧阳劲松所长提供的资料基础上,根据机械工业实际情况,增加若干见解(见黑体字)作抛砖引玉探讨之用。
智能制造是一个不断向深度与广度发展的过程,是基于新一代数字与网络信息技术,贯穿用户、设计、工艺、生产、检测、管理、服务,及上下游企业等 制造活动各个环节,具有信息深度自感知、智慧优化自决策(多参数人工智能)、精准控制自执行等功能的可控并可远程控制的具有反馈功能的先进制造过程、系统 与模式的总称。要不断优化与精准化制造流程、建立数据库,从而可具有以智能生产单元、生产线、生产车间、工厂为载体,以关键制造环节智能化为核心、以端到 端数据流为基础、以网络互连为支撑等特征,具有虚拟制造与实体制造相结合,以优化实体制造的虚拟实体系统(Cyber-Physical System,简称CPS),可有效缩短产品研制周期、最佳生产排序计划、最佳多种库存量、降低运营成本、提高生产效率、缩短交货时间、提高产品质量并可 追溯、降低资源能源消耗,加速资金流、物流、信息流流转。进一步发展电商、线上线下销售服务,逐步向用户定制化发展,满足用户个性化需求,增加附加价值。
注:智能制造一般分为流程式与离散式两种,笔者认为还需加一种模式,即半离散半流程式,如汽车工业四大工艺自动线(冲压、焊接、涂装、总装及检 测),冶金自动化中炼铁、炼钢、连铸连轧、冷轧、涂装等,自动线中间必须设立合理的“缓冲库存”,不因为个别设备发生故障而停产影响整个车间或工厂的效 率。
四、几个需商榷的问题
1.关于Cyber Physical System(CPS)中文翻译问题
很多文件及文章中都采用“信息物理系统”。为了适合中国读者的习惯与情况,是意译还是直译好?这是德国“工业4.0”核心内容之一。笔者倾向采 用“虚拟实体系统”的译法。因为用英文字结构讲,Cyber是从希腊文演变而来,古希腊语中当“舵手”等讲,到现代发展为有“控制”的意思,钱学森先生在 美国撰写的“控制论”,原文为Cybernitics。Cyber有时与英文Virtual有相似意义,即虚拟的,如Cyber Space作“虚拟空间”讲。由于近期互联网(Internet)迅速发展,Cyber也可译作“网络”。这需要专家来进行考证。如何译成中文,涉及到对 “工业4.0”的正确理解。
2.关于“人工智能”问题
德文的“Steurung”意思是“控制”,“Regelung”意思为“自动调节”,“控制”是开环系统,“自动调节”是闭环系统,有“反 馈”。“智能化”出现前,自动调节器(Regeler)采用P、D或PID调节器,往往是单参数或少量双参数调节,如电压反馈、电流反馈或电压电流双反馈 等等。计算机出现后及其迅速发展,CPU中央处理器在内存、外存的存储容量不断扩大,运算速度快速提高,加上软件及数据库的迅速发展,建模很方便,导致多 参数运算最佳化极容易,加上频率响应速度极快,因而可以替代人脑的部分功能。笔者认为这就是原始“人工智能”应用的开始。现在计算机全部采用数字化运算,上世纪五十年
机械设备维修 http://www.xiexiebang.com/bid/ 代,还只有模拟计算机,现在“人工智能”进一步发展为生物特征识别、语音处理等,也包括CT(Computer Tomography)计算机断层扫描及图像处理,从二维达到三维,可以与已有图谱(或标准图谱)对比,可以定性、定量地找出正确结论。如DNA是寻找直 系亲属的依据。
3.关于德国工业4.0的问题
按德国“工业4.0”的分类,笔者的认识是:1.0时代即机械化;2.0时代,企业采用生产线或达到半自动化水平或单机自动化;3.0时代,即 高度自动化,少人化及部分网络化;4.0时代,德国“工业4.0”已有描述。这种分类是否正确,还需要实践检验。工业4.0的内涵还在不断完善充实,德国 国内也有一些争议,德国《世界报》网站2014年12月9日文章中透露,对1057家企业调查:64.3%表示不知道;35.7%的人知道。最先提出工业 4.0概念的亨林·卡格曼说“这个概念是简单的,但是它的方案是极其复杂。不是所有人知晓它所能产生的全部影响”。就德国而言,工业4.0也有不同解释版 本,中国更是如此,这是正常的学术讨论。根据我国实际情况,制造行业各企业发展极不平衡,东、中、西地区的制造业水平发展更不相同。从机械工业来讲,其企 业大都处在工业1.0与工业2.0的阶段,少数行业的排头兵企业正在进入工业3.0时代。这些企业尽管采用计算机信息化技术已有二三十年的历史,因为不完 全是“物”的差距,主要是人的素质、观念、技术水平、敬业精神等与德国差距更大一些。我完全同意苗圩部长于2015年1月26日给笔者的来信说:“推进两 化深度融合,是我部立部之本。近年来我们做了大量探索,初步建立了覆盖全国的两化融合政策和服务体系。今年经过国际对比,充分调研和反复论证,我们进一步 明确智能制造是推进两化融合的核心目标和主攻方向,也是与德国工业4.0异曲同工之妙的所在”。苗圩部长在5月13日发言中:中国制造尚处于工业2.0和 3.0并行发展阶段,必须走工业2.0补课、工业3.0普及、工业4.0示范的并联式发展道路。笔者完全同意苗圩部长的论述,但从一个单个企业来讲从工业 1.0到工业2.0,再到工业3.0发展到工业4.0,必须串联式发展,但是可以大大缩短代际之间时间。因为机械制造行业是一个实践性行业,需要经验、资 料、技术、管理及各种数据长期积累与传承,特别是人掌握的技术管理经验或生产中的突发事件尚无法完全用虚拟的信息化技术来替代,它只能优化。如《大国工 匠》之说,在媒体上频频出现,这可能起误导作用。如美丽的瑞士,只有800万人口,在这世界花园小国中,精密机械制造业特别发达,其精密机械、精密仪表、钟表、甚至数十人的传感器企业都领先于世界,其重要原因之一就是拥有一大批掌握绝技的技师、工匠和专家。这就是“工匠精神”,这与国之大小无关。最精密的 机械设备最后还是靠高超技艺的人来完成的,它的产品就像艺术品一样。至少目前来说“人工智能”是完全代替不了它的。人是掌握了高度智慧化、智能化技术的,目前任何CPU代替不了人脑,但可部分代替,虽然有计算机在国际象棋比赛对弈中打败了著名的选手案例。再如瑞典,人口不到1000万,出了像SKF轴承、山特维奇的硬质合金刀具、阿特拉斯的挖掘机械、Volvo的汽车、工程机械、军事装备等世界有名的跨国公司,很多产品处在垄断地位,还有一批世界“隐形冠 军”的中小企业。如最精密的轴承、钟表,最后靠熟练技工研磨选配而成,不然最高等级的精密机械从何而来呢?所谓“以小干大”、“以粗干精”靠的是人的绝 技。当然普通情况下工作机械精度性能越高,制造出的产品质量越好。将来实现
机械设备维修 http://www.xiexiebang.com/bid/ 所谓“无人化工厂”、“少人化工厂”,人还是起决定作用的,即要求人掌握更高技 术、更丰富知识、具有更高的智慧。
4.“互联网+”与“+互联网”对智能制造的影响
智能制造本来就包含着网络技术的内涵,一个企业内信息的传递靠“专网”或“局网”,与外界联系用互联网。由于窃密问题严重,信息安全提到国家安 全、经济安全的层面来考虑,因此“专网”与“互联网”之间要建立防止信息泄露的“物理防火墙”,各种重要的软件运行都要加密,而且设计不同的密级。不同级 别的人员可接触到不同密级的内容。因此一些较大的重要的企业一定要有自己软件开发人员,一来开发适合自己企业情况的软件,特别是应用软件;二来为了信息安 全及加密。最近国务院颁布了《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》国发【2015】40号文件,文件中十一大重点领域中就有
(二)“互联网+”协同 制造、(十一)“互联网+”人工智能,这将大大促进智能制造及智能化装备更快速发展,包括远程监控。这里各主管部门有一个协调同步发展的问题。要形成合力 而不是分力,否则将重蹈过去重复投资的覆辙,事倍功半,这是笔者担忧之处。
最近媒体又出现“+互联网”,使笔者又有一些疑虑,“互联网+”与“+互联网”有什么异同之处,要请专家多多指教,是不是主从关系?
5.“互联网+”、“智能制造”、德国“工业4.0”与传感器技术发展的关系
不管是互联网还是专网都是网络,它就像信息高速公路,没有信息的互联网与没有汽车的高速公路是一样的。网络就是一种载体与工具而已。互联网的出 现与发展,使人与人、物与物、人与物、物与人之间的交流缩短了时空间距离,这就会影响一个国家的经济、技术、社会生活,甚至政治与军事业态的变化。信息的 互联互通,首先靠的是传感器,即把物理量、化学量、生物量等通过传感器变为数字化的信息,这样才能通过信息高速公路——互联网,实现人与人、物与物、人与 物、物与人之间的互联互通而交流信息,从而使虚拟空间与实体空间相互紧密结合。传感器之重要性就不言而喻了,但是到现在为止还没有被政府及业界人士重视,使传感器大大受制于人,特别受制于发达国家,往往引起很多政治与商业麻烦。为此笔者于2012年3月13日、2012年10月20日、2013年2月20 日三次给时任中央领导写过信,得到中央领导同志的重视与批示,而且工信部、科技部等主管部门主要领导亲自部署,这几年取得不少成果。但对目前把两化融合、智能制造、“中国制造2025”等作为振兴制造业的国策来说,应该说传感器的发展极不理想。不知问题出在什么地方。而过去政府颁布的“物联网”、“智能制 造”,现在颁布的“互联网+”也都把传感器作为核心技术来攻关,目前形成“九龙治水”的管理模式,解决不了小小的极为重要的传感器的发展,笔者不得其解。虚拟制造与实体制造,或信息与物理系统的桥梁就是传感器,没有传感器就没有智能制造,没有装备的数字化、网络化、智能化,就没有物联网,也就发挥不了互联 网的作用,不知这种思考是否正确?
6.制造业面临下行压力加大,企业如何进行智能制造技术改造与发展
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目前制造业,特别是机械工业各行业与企业面临强大的下行压力,很多排头兵企业订单不足,生产能力放空。企业领导忙着解困或解决“吃饭”问题。笔 者认为这是国内外经济形势造成的,这种局面很难在短期内有根本改变。因此企业领导要根据自身实际情况,善于把“吃饭”与“发展”即实现智能制造技术的应用 结合起来,变“危”为“机”,使后者成为解困的助力而不是阻力。这是一次对企业领导班子,特别是一把手的智慧与决策能力的考验。既要利用良好贴心服务与质 量开拓国内外的细分市场,但也要提防国内外市场带来的各种风险,特别是防止资金链的断裂。
由于笔者已是耄耋之年,对新技术的掌握跟不上时代进步,以上观点肯定有很多不正确之处,请专家、教授不客气地指正。笔者写本文的目的就是起“抛 砖引玉”之作用,供大家讨论。越讨论就越能符合实际,越讨论就越能理解,理解越深就能更自觉地实施“中国制造2025”与“智能制造”的历史任务。
作者简介:
沈烈初,江苏常州人。1953年加入中国共产党。1955年毕业于清华大学机械系。1960年获民主德国德累斯顿高等工业学校工学博士学位。回 国后,历任第一机械工业部机床研究所研究室副主任,沈阳第三机床厂副总工程师、副厂长,第一机械工业部机床部机床局副处长、科技司副司长,机械工业部副部 长。
第二篇:浅谈德国工业4.0与中国制造2025
浅谈德国工业4.0与中国制造2025近日,在课堂上,老师上课时谈起了德国工业4.0与中国制造2025,这是在工业工程领域中时下热点的话题,对此,我也借此机会学习一下这方面的内容,增加自己的专业知识。
通过查找了相关的论文和背景资料,我了解到当前,德国工业 4.0、美国工业互联网以及中国制造 2025 规划相继出台,世界各国在智能制造领域的竞争日益加剧。我国企业如何在此次工业革命浪潮中脱颖而出,已经成为影响中国经济转型升级的重大命题。德国作为世界八大工业国之一,其优势领域主要有电子、航天、汽车、精密机械、装备制造、军工等。德国工业以技术领先、品质精良而著称,但成本较高。德国工业4.0,这一概念是由德国联邦教研部与联邦经济技术部在2013年汉诺威工业博览会上提出的。其描绘了制造业未来的前景,提出继以蒸汽机的应用、规模化生产和电子信息技术为标志的三次工业革命后,人们将迎来以信息物理融合系统系统为基础,以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的第四次工业革命。德国工业 4.0 的提出将成为工业战略性的革命,而中国也需要进行根本性的工业革命,从而提出了中国制造 2025。
目前,我国经济体系已经逐渐由以农业为主转型为以工业为主。但是,相对于世界工业发达国家,我国的工业由于发展时间过短等原因,一直处于多制造、少创造的尴尬地位。当前,全球新一轮工业革命正在进行,为抓住这一机遇,提出了中国制造强国建设三个十年的“三步走”战略。中国制造2025是中国版的“工业4.0”规划,该规划经李克强总理签批,并由国务院于2015年5月8日公布。该规划提出了中国制造强国建设三个十年的“三步走”战略,是第一个十年的行动纲领。中国制造 2025 明确提出,到 2025 年迈入制造强国行列,2035 年制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平,新中国成立一百年时制造业大国地位更加巩固,综合实力进入世界制造强国前列,使中国工业与世界先进工业接轨,建设全球领先的技术体系和产业体系,使我国实现由“世界制造大国”向“世界制造强国”的根本性转变。
德国工业 4.0 与中国制造 2025 在提出背景、发展方向及保证措施等方面有不少相似之处,但两者在发展阶段以及战略定位等方面均存在较大的差异。
其相似之处主要在于以下三点。首先,两者都属于应对全球竞争之国家战略。德国工业 4.0 与中国制造 2025都是在新一轮科技革命和产业变革背景下,针对制造业发展提出的重要战略举措,两者的出发点均是为应对新一轮工业革命和全球化竞争,提升国家综合竞争力。其次,两者都将制造业作为立国强国之根基。德国工业 4.0充分体现了制造业在德国整体发展战略中的重要地位和基础性作用;中国制造 2025,旨在打造具有国际竞争力的制造业,以提升我国综合国力、保障国家安全,实现由制造大国向制造强国的转变。再次,两者都需具备掌握良好专业技能的职业技术人才队伍作为支撑。需加强制造业人才职业技术培训和再培养,使其掌握高端制造业所需的工艺及技术诀窍。
而二者的差异之处主要有以下几点:首先,两国确立战略的起点不同。两大战略的提出,基于两国不同的阶段和发展背景。德国工业 4.0 建立在已完全实现工业化并达到相当深度的雄厚工业基础之上,旨在对现代的技术与现有的产业基础进行整合。相比之下,中国作为发展中国家,尚未真正实现工业化过程,基础工业的发展水平与德国差距很大,至少需要十年以上的时间,才能接近与德国加工深度相似的水准。其次,两国工业发展的阶段不同。德国工业 4.0 主要聚焦于能够提高资源利用率的高端产业和产业链高端环节,是成功跨越工业 2.0、工业 3.0 基础上的串行发展模式。相比之下,中国制造业仍处于工业 2.0 的后期阶段,面临着“工业 2.0 要补课、工业 3.0 要普及、工业 4.0 要示范跟上”的并行同步发展阶段。中国工业基础相对薄弱,在基础工艺、基础材料和基础零部件等方面,与德国等发达国家相比差距很大,仍面临着质量低端及技术缺失等问题,而此类问题发达国家早在工业2.0时代就已得到解决,因此中国距成为制造强国仍有很大距离。再次,两国战略定位与目标不同。由于我国与德国经济发展情况不同,在制造业基础及发展阶段等方面均存在差异,战略定位与战略目标自然会有差异。
在通过分析德国工业 4.0 推进思路和发展经验后,我认为对比我国推进中国制造 2025 战略实施以及标准化工作可以从以下做起。
从整体上看,德国工业 4.0 的标准化工作还处于起步阶段,借鉴德国经验,我国推进智能制造的首要工作仍是继续加强顶层设计,政府部门要继续增强服务意识,为智能制造相关技术创新发展营造良好环境,促进体系建设、研发的协同发展。根据德国工业 4.0、中国智能制造、等各国新兴工业发展战略的异同点,取长补短,建立更加全面合理、能够有力支撑产业发展的智能制造综合体系,从而构建有力支撑我国智能制造产业发展的标准化体系。
其次,我们应积极向欧洲及其他国家传递我国智能制造的发展思路,吸引国内外先进企业参与智能制造技术创新和研究。鼓励国内企事业单位和专家积极参与与智能制造相关的工业、自动化、电子信息、通信等相关研究组活动;密切跟踪工业互联网联盟等工作动态,在国际化活动中逐步占据主动地位,从而大力推进智能制造领域标准的国际化。
工业 4.0 促进了信息技术与工业化的深度融合,需要复合人才,我们应该重视人才培养工作,应更加关注创新精神和全面发展,提高我们的能动性、跨学科能力,培养全局意识。
除了以上几点外,在我看来,在深入研究他国工业标准化进程的发展趋势与借鉴他国经验及发展道路的优缺点的同时。在国际道路发展的舞台上,应 与德国进行积极对接,争取夺取更多未来产业竞争的制高点和话语权。
第三篇:德国制造学习心得
德国制造——长盛不衰的秘密
在欧债危机的大背景下,欧洲各国经济哀鸿遍野,唯有德国一家风景独好,成为欧元区屹立不倒的“定海神针”。为何“德国模式”能够胜出?究其根本,除了德国完善的社会市场经济体制和严格的金融监管外,牛气十足的制造业是其抵御欧债危机的铜墙铁壁。
无论是帐篷、钟表、桥梁,还是汽车、火车、轮船,“德国制造”大致具备了五个基本特征:耐用、务实、可靠、安全、精密。
但“德国制造”的光环并非与生俱来,从历史上看,“德国制造”经历了由弱到强、由辱到荣的“灰姑娘”式的蜕变进程。
德国是后起的资本主义国家,19世纪30年代才开始工业革命,较邻国法国晚了30年,此时英国工业革命更是接近尾声。由于世界市场几乎被列强瓜分完毕,追求强国梦的德国人在列强挤压下,以剽窃设计、复制产品、伪造商标等“卑劣”手法,不断仿造英、法、美等国的产品,廉价销售冲击市场,由此遭到了工业强国的唾弃。
从那一时刻起,德国人开始清醒过来:占领全球市场靠的不是产品的廉价,而是产品的质量。于是紧紧抓住国家统一和第二次工业革命的战略机遇,改革创新,锐意进取,通过对传统产业的技术改造和对产品质量的严格把关,大力发展钢铁、化工、机械、电气等制造业和实体经济,催生了西门子、克虏伯、大众等一批全球知名企业,并推动德国在一战前跃居世界工业强国之列。
“德国制造”完成华丽的蜕变,与德意志民族的文化传承息息相关。严谨理性的民族性格形成了“德国制造”的核心文化:标准主义、完美主义、精准主义、守序主义、专注主义、实用主义和信用主义。这些文化特征深深地根植于斯,就像是德意志民族的语言,复杂而精确,语法和词汇不能出现丝毫的模糊一样,泾渭分明,从而成就了“德国制造”的传奇。
“德国制造”之所以能够长盛不衰,并在全球化时代始终保持领先地位,主要得益于德国“三位一体”的体系保障。一是科技创新体系。“德国制造”的强大生命力在很大程度上依赖于领先的产品技术含量。德历届政府十分重视制造业的科研创新和成果转化,着力建立集科研开发、成果转化、知识传播和人力培训为一体的科研创新体系。它的最大特色是个人、企业和政府的统一:科研人员出成果、企业出资本、国家出政策并负责对企业和科技界进行沟通和协调;企业承担2/3的科研经费,剩下的1/3由联邦政府和地方政府买单。为了使“制造科技”能够在新的经济环境下可持续发展,德国政府确立了三大发展目标:“绿色制造”、“信息技术”和“高端制造”。德国人始终相信一句话:真正决定企业前途命运的是研究与开发,而不是别的不能把握的客观因素。因此,德国企业对研发投入毫不吝啬,研发经费约占国民生产总值3%,位居世界前列。据统计,欧盟企业研发投资排名中,前25位有11家德国公司,排名第一的德国大众汽车公司研发费高达58亿欧元。即便在欧债危机期间,尽管订单有所减少,但德国企业的研发投入不仅没有相应递减,反而逐步增加,使以先进制造业为强大支撑的德国经济受欧债危机的影响甚微,反而因持续不断的科技创新而更具生机和活力。
二是标准化和质量认证体系。德国长期以来实行严谨的工业标准和质量认证体系,为德国制造业确立在世界上的领先地位做出了重要贡献。一是建立完善、统一的行业标准,最主要的制定机构为德国标准化学会(DIN),其制定的标准涉及建筑、采矿、冶金、化工、电工、安全技术、环境保护、卫生、消防、运输和家政等几乎所有领域,每年发布上千个行业标准,其中约90%被欧洲及世界各国采用。二是建立公正、客观的质量认证和监督体系,最主要的认证和监督机构为南德技术监督公司、北德技术监督公司、莱茵技术监督公司,实行独立于政府和行业以外的自主经营,依照ISO和DIN等标准对企业产品和制造流程进行检测,并为合格者颁发认证证书。这样既有效协调了本土企业间的竞争,又确保了“德国制造”的质量,还整体提升了“德国制造”的竞争力。据统计,“德国标准”每年为德国制造业创造价值达180亿欧元。
三是双轨制职业教育体系。“德国制造”的成功离不开富有活力和高水准的技术工人。在培养技术工人的过程中,德国注重推行双轨制职业教育,即由学校和企业联合展开职业教育。学校负责传授理论知识,企业为学生安排到一线实习和培训。政府对数百个职业制定毕业考核标准,以确保教学和人才质量的评判水平。德国约70%的青少年在中学毕业后会接受双轨制职业教育,每周有三至四天在企业中接受实践教育,一到两天在职业学校进行专业理论学习,培训时间一般为两年到三年半。职业学校教育费用由国家承担,企业实践培训费用由企业承担。这种模式突出的优势就在于,培训生通过理论与实践结合,有效保证了制造业所需的高技能。同时,职业培训也是通往职业生涯的一条重要途径。
目前在德国可以参加的培训职业多达350多种。特别值得一提的是,德国技术工人的平均工资远高于英、法、美、日等国,与白领阶层相差无多。正是这些技术娴熟的工人把研发出来的蓝图变成精美的产品,投放市场,帮助德国企业在经济全球化过程中始终保持强大竞争力。
今天的中国正如同19世纪晚期的德国,也是追赶型的崛起国,尽管已经成为“世界工厂”和制造业大国,但距离制造业强国甚远。当前,中国制造业依靠低成本、高消耗、高排放推动增长的模式基本上已经走到了尽头,人力成本上涨、产能过剩、技术含量缺乏竞争力、品牌缺乏影响力等问题已经成为严重阻碍中国制造业发展的难题。面对诸多挑战,吸取德国制造业的成功经验,对我国制造业摆脱困境、再铸辉煌具有十分重要的借鉴意义:
一是坚持以制造业为中国经济的立国之本。金融危机前,随着全球产业转移的持续进行和房地产业的快速发展,欧美发达国家普遍出现产业空心化的趋势,主要表现为:工业占GDP比重逐年下降,与房地产密切相关的金融业、租赁及其它服务业占GDP比重逐年上升。而德国则始终专注于工业制造业的发展,同期德国工业占GDP比重上升了1个百分点,金融、房地产和租赁服务业占GDP比重基本保持不变。
正是对制造业的执着和专注,使得德国免受泡沫经济破灭后的痛苦。因此,我国各级政府应坚持制造业在国家实体经济中的核心和基础地位,坚决摒弃急功近利的政绩观,在转方式、调结构的过程中,引导各类产业均衡发展,努力营造有利于制造业发展的社会环境。
二是坚持以“三位一体”贯穿“中国制造”的全过程。积极加强科技创新、标准化和质量认证、人才培养“三位一体”的体系建设,改变“中国制造”长期以量取胜的局面,真正实现以质取胜。在科技创新方面,加大研发投入,加速科技成果向生产力的转化,鼓励自主品牌发展。在标准化和质量认证方面,以加强标准化工作为突破口,为我国工业产品提供具有竞争力的标准支撑,拉动内需、稳定出口;努力推进质量认证工作,促进形成与经济大国地位相称的质量责任意识,提高“中国制造”的国际质量形象。在人才培养方面,加大对专业人才的职业技能培训,通过政策引导提升“产学研”三个环节的合力,建立面向市场、面向企业、面向生产的职业教育体系。
三是坚持以全面深化中德制造业合作打造制造业强国。制造业是中德经贸合作的重点领域。两国制造业处于不同的发展阶段,互补性强。德国先进的科学技术、精湛的制造工艺、科学的经营管理、优良的产品质量、良好的职业操守以及较为开放的技术合作,为中德两国制造业开展互利共赢的合作提供了有利条件。在前两轮中德政府磋商中,双方已就在先进制造业、职业教育、标准化等领域开展务实合作达成重要共识。
取人之长,补己之短,祖国的制造业兴起才回充满希望。德国的历史足够我们去借鉴,他们的经验也值得我们去学习揣摩。
第四篇:工匠精神、德国制造
工匠精神、德国制造
(2016年4月22日
《企业文化》)
2016年全国两会上,李克强总理首次提出“工匠精神”。
何为“工匠精神”?
工匠精神是指工匠对自己的产品精雕细琢、精益求精的的精神理念。工匠们对细节要求很高,追求完美和极致,对精品有执着的坚持和追求。
1.精益求精。不息花费时间和精力,反复改进产品。
2.严谨、一丝不苟。不投机取巧,必须确保每个部件的质量。3.耐心、专注、坚持。不断提升产品和服务。4.专业、敬业。许多具备“工匠精神”的企业必是行业里的奢侈品牌,如瑞士的手表制造行业、夏奈尔鞋业。案例1:丰田帝国
丰田佐吉是丰田的创始人,他本人就是一个工匠、一个研究狂人。他研究发明的织布机对现在的纺织行业影响犹在。丰田佐吉的儿子丰田喜一郎是一个“发动机”迷。丰田佐吉的孙子丰田英二是个工作方式的研究狂,他研究如何才能降低库存、降低成本。三代研究狂造就了丰田帝国。
案例2:中联重科
全球领先的集工程机械、环境产业、农业机械、金融服务等多位一体的装备制造企业。
从创建伊始,便严格追求产品质量、精益求精。2007年,中联重科引入美国质量大师克劳士比的“零缺陷”质量管理理念、并通过举办“创建零缺陷”质量文化培训来传播和推广“零缺陷”理念,改变和提升员工的质量理念和质量责任感。
为激发全体员工质量改进的积极性,还颁布《质量管理奖励方案》,设立了质量改进项目奖、质量卓越奖等,以表彰质量管理水平有明显提升的集体和在质量管理中有突出贡献的员工。
中联中科先后发出101米世界最长炭纤维臂架泵车、113米全球最高登高平台消防车、5200吨世界最大水平臂塔车——2014年,全球最大平台搭车再次诞生于此。
使其在竞争激烈的欧美市场和制造强国日本市场站稳脚跟。案例3:德国工匠、日本匠心
截止2013年,全球寿命超过200年的企业,日本有3146家,为全球最多,德国有837家,荷兰哟222家,法国有196家。西门子、博世、奔驰都是百年的家族企业。
中国有百年以上历史的只要5家:
案例4:小小寿司店,小野先生把它做成世界名店 地址:日本银座大街地下一楼 店名:小野二郎
生于1925年,现在是90高龄,一辈子捏寿司,已经有70多年。店里只有10个作为,但是是米其林三星店,2个月之前不预约,绝对跨不进这家店。2014年美国总统奥巴马访问日本,与安倍慕名前往品尝,让世界认识了这位顽固的老头。
但中国崇尚的价值观:要芝麻开花节节高,节节高才能体现家族的兴旺与荣耀。在中国人的概念中,如果一家子,爷爷是开拉面的,儿子是必须考上大学当干部,孙子如果不去海外留学,就是“没出息”。
案例5:关于德国制造的三则小故事:耐用、务实、可靠、安全、精密
帐篷的故事:2008年汶川地震后,灾区陆续收到各国援助的帐篷灯救援物资。有记者在采访中了解到,灾民相互打听住的是哪个国家的帐篷,而住德国帐篷的灾民往往引来周遭的羡慕,因为德国的质量是最好的。
钟表的故事:德国殖民时期在青岛江苏路修建的基督教堂的钟表迄今运转正常。2010年,在华投资生产大型齿轮的一名德国商人陪父亲在青岛旅游时看见了这座钟表,老人顿时认出钟表所用的齿轮便是他的家族企业供应的。在接受记者采访时,该德国商人表示:根据目前的使用情况,这些齿轮没有任何问题,还能再用上300年,真要维修时,恐怕要到我的曾孙一代了”。
桥梁的故事:1906年,德国泰来洋行承建甘肃兰州中山桥,1909年建成。合同规定,该桥自完工之日起保证坚固80年。在1949年解放兰州的战役中,桥面木板被烧,纵梁留下弹痕,但桥身安稳如常。1989年,距桥梁建成80年之际,德国专家专程对该桥进行检查,并提出加固建议,同时申明合同到期。如今,中山桥仍然正常使用,并被列为市级文物保护单位。
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第五篇:先进制造技术与工业工程
先进制造技术与工业工程
作者:代云扬
摘要:本文介绍了先进制造技术的特点和发展趋势,以及工业工程的发展历史以及现状。并分析两者之间的联系,阐明了工业工程技术对现代制造业有哪些影响。
关键词:工业工程
先进制造技术
制造业
联系
一、先进制造技术
1.先进制造技术的产生与概念
20世纪80年代,首先由美国人提出了先进制造技术的概念,美国政府为了扭转在国际竞争中逐渐处于劣势的局面,批准了由联邦科学和工程与技术协调委员会主持实施的先进制造技术计划。世界各国都十分注重基础理论的研究及应用推广,曾出现过研究与应用先进制造技术的浪潮。
先进制造技术是制造业不断吸收机械、电子、信息(计算机与通信、控制理论、人工智能等)、能源及现代系统管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的全过程,以实现优质高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。①
2.先进制造技术的发展趋势
20世纪90年代以来,世界各国都把制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优化发展,如美国的先进制造技术计划(AMTP)、日本的只能制造技术(IMS)国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划、德国的制造2000计划和欧共体的ESPRIT和BRITE-EURAM计划。美国机械科学研究院(AMST)提出的由多层次技术群构成的体系强调先进制造技术从基础技术、新型制造单元技术到先进制造集成技术的发展过程。②
在21世纪,随着电子、信息等高新技术的不断发展以及市场需求个性化与多样性,未来的先进制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、清洁化、集成化、全球化的发展方向。③
3.先进制造技术的特点
(1)外形尺寸的精密化:即零件毛坯的生产正在从接近零件形状向直接制成零件的净成形方向发展
(2)先进的制造工艺、智能化的软件和柔性的自动化设备、柔性的发展战略,构成未来竞争的软、硬件资源。④
二、工业工程
1.工业工程的概念及特点
工业工程(Industrial Engineering,IE),是从科学管理的基础上发展起来的一门应用性工程专业技术。IE是这样一种活动,它以科学的方法,有效地利用人、财、物、信息、时间等经营资源,优质、廉价并及时地提供市场所需要的商品和服务,同时探求各种方法给从事这些工作的人们带来满足和幸福。对于IE的定义,有人甚至简化成一句话:“IE是质量和生产率的技术和人文状态。”或者可以说:“IE是用软科学的方法获得最高的效率和效益”⑤
工业工程的特点:
1、IE是管理与技术集成的交叉学科
2、IE的核心是降低成本、提高品质和生产效率,追求对系统的持续改善
3、IE的重点是微观管理,从小入手,从大处收益是IE的基本特点
4、IE强调系统优化,是整个系统的效益最佳
5、IE充分考虑和重视人在整体系统中的作用
6、IE是系统设计和优化技术
7、IE是一个跨学科的技术领域 ⑥⑦
2.工业工程的思想
1、整体系统的思想:工业工程的理论和思想是追求系统的整体效益。各个子系统互相联系,与总系统结合成一个整体,在实践中,可以把工业生产看作一个由许多子系统组合而成的庞大而复杂的大系统。
2、技术与管理集成的思想:工业工程一个很重要的特点是从技术角度研究和解决生产组织和管理中的问题。工业工程往往站在全局管理的角度看待问题,进行分析、研究和控制系统的行为,达到整体优化的目的。因此,工业工程是技术与全局管理的集合。
3、不断发展和完善的思想:工业工程不是固守成规的一门思想,而是不断结合各种不同的想法的新的思想技术,不断的自我发展和完善,衍生除了各种层出不穷的新理论应用于新的领域。
3.工业工程的应用
现代工业工程的发展十分迅速。二次世界大战之前,工业工程主要运用于制造业,以研究生产方法改进、制动劳动定额、生产计划与控制、产品质量控制、成本控制、工作建评、制定工资激励制度、工厂设计和人事管理等。二次世界大战结束后,随着科学技术的迅速发展,工业工程吸收了越来越多的新学科和新技术,尤其是系统科学、信息科学、运筹学、计算机科学和人因工程等,成为一个庞大的领域,因此,现在工业工程应用的范围不断扩大。⑧
4.工业工程的发展历程
工业工程形成和发展的演变过程,实际上就是各种用于提高效率、降低成本的知识、原理和方法产生与应用的历史,工业工程技术随着社会和科学技术的发展不断充实新的内容。
5.我国工业工程的发展现状与趋势
我国工业工程产生的社会环境与美日等西方工业化国家有相当大的历史错差。首先商品经济的发展大大滞后于西方工业化国家。应该说从90年代起,才真正具备了商品经济发展的社会政治与经济条件,至今尚处于起步阶段,还相当不成熟。并且计划经济的影响和体制改革的不到位,以及教育体制改革和科学管理的不成熟性,导致了广大企业界和全社会还不能自发地产生对工业工程的需求。这是阻碍我国工业工程学科发展的最大障碍。然而,我国的科学技术发展却远远超过了西方国家工业工程起步时的水平。这既为我们提供了建设现代工业工程的科技条件,又一定程度地忽视了经典工业工程在企业管理中的基础作用,容易造成IE高等教育、科学研究与企业管理需求的错差。
综上所述,我国对工业工程的需求是多层次性的,IE理论技术体系的国产化建设比较复杂。
改革开放以后,从80年代初我国各界注意到了管理的重要性,大量引进、学习、模仿国际上的理论、方法与经验。这时国际上现代工业工程理论在中国还是个空白,中国机械工程学会率先成立了工业工程研究会(后更名为工业工程分会),从此真正确立了中国工业工程学科的诞生。这一举措不仅受到了众多企业家的欢迎,也引起了机械工业部、国家教委、国家基金委、国家科委等部门的重视与关注。⑨
中国工业工程的发展前景可谓是一片大好。
三、工业工程与先进制造技术的结合
先进制造业要想与传统制造业区分开来,应该做到以下几点:
1、产业先进性:即在全球生产体系中处于高端,具有较高的附加值和技术含量,通常指高技术产业或新兴产业;
2、技术先进性:从“只有夕阳技术,没有夕阳产业”这个观点看,先进制造业基地不是非高新技术产业莫属,传统产业只要通过运用高新技术或先进适用技术改造,在制造技术和研发方面保持先进水平,同样可以成为先进制造业基地;
3、管理先进性:无论哪种类型的制造业基地,要冠以“先进”两字,在管理水平方面必须是先进的。不能想象,落后的管理能够发展先进的产业和先进的技术。由此可见,一贯强调技术与管理相结合的工业工程在先进制造业中也是大有前途的,只是不能把研究对象局限在机械加工等传统行业上,而是应该针对半导体、生物化工、航空航天等高科技行业的特点,强调一些工业工程新技术的应用,这样才能使工业工程在新时代焕发出新的活力。
可以看到要想开辟先进制造业,那么将工业工程与先进制造技术相结合就必行的,管理的先进性可以由工业工程来提供,技术的先进性则可以由先进制造技术来提供,两者相结合便可以创造产业的先进性。
因此,解决先进制造系统中的各种问题,诸如如何分析企业现状,确定发展战略;如何依靠科技进步,提高效率和效益;如何提高管理水平,适应两个市场竞争的要求等,均是工业工程的用武之地。⑩
四、结论
最为“世界制造工厂”的中国,现在需要的就是用科学的角度去看待先进制造技术,利用工业工程的原理将先进的制造技术带进生产中,使我们的生产变得更高效、低耗、清洁、灵活。那样,中国的制造业水平将迎来质的飞跃。
参考文献:
①《先进制造技术》—李伟 机械工业出版社,2005 P1
②《先进制造技术基础》—冯宪章 北京大学出版社,2009.8 P9
③《先进制造技术》—何涛、杨竞、范云等编著 北京大学出版社2006.1 P18 ④《先进制造技术》—何涛、杨竞、范云等编著 北京大学出版社2006.1 P13 ⑤《基础工业工程》—易树平、郭伏 机械工业工程出版社 2007 P20-21
⑥《工业工程与制造业信息化》—齐二石 宋立夫 机械工业出版社2011 P53-55 ⑦《工业工程导论》—程灏 李晶蕾 化学工业出版社 2004 P50-52 ⑧《工业工程导论》—程灏 李晶蕾 化学工业出版社 2004 P31 ⑨《中国工业工程学科发展现状与趋势》[C]—齐二石、汪应洛、卢岚 1007-7375(1999)01-0001-04 ⑩《论现代工业工程技术与先进制造模式的关系》[A]—戴庆辉、宋卫霞 1671-5276(2006)03-0001-03
文章编号:文章编号:
先进制造技术与工业工程
(论文)
姓名: 代云扬 院系:机械工程学院 班级:2011级工业工程 学号:201110603003 指导老师:文广
二〇一三年十二月