讀而思 工藝是推動智能制造發(fā)展的重要基礎(chǔ)。未來,我國將加強先進(jìn)工藝技術(shù)攻關(guān),推進(jìn)行業(yè)數(shù)字化改造,強化制度保障。推進(jìn)工藝數(shù)字化智能化,應(yīng)加大對工藝技術(shù)創(chuàng)新支持力度,開展工藝數(shù)字化智能化行動,加強工藝人才的培育。 鄖彥輝 董凱 賽迪智庫產(chǎn)業(yè)政策研究所(先進(jìn)制造業(yè)研究中心) 本文發(fā)表于《中國工業(yè)和信息化》雜志2022年1月刊總第42期 工藝是制造業(yè)整體素質(zhì)和核心競爭力的根本體現(xiàn),是制造強國建設(shè)的重要基礎(chǔ)和支撐條件,是從制造大國向強國邁進(jìn)的關(guān)鍵基礎(chǔ)領(lǐng)域。近日,工業(yè)和信息化部等八部門聯(lián)合發(fā)布《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》(以下簡稱《規(guī)劃》)?!兑?guī)劃》提出要著力推動智能制造工藝的發(fā)展。要推進(jìn)智能制造發(fā)展,必須發(fā)展適應(yīng)智能制造的工藝技術(shù)?!笆奈濉逼陂g,我國將進(jìn)一步突破智能制造工藝的制約瓶頸,加強推廣應(yīng)用,構(gòu)建可靠的供給體系。 在生產(chǎn)過程中,工藝處于基礎(chǔ)與先導(dǎo)地位,是企業(yè)制造能力的切入點和突破口。工藝在企業(yè)運營中實質(zhì)就是生產(chǎn)制造技術(shù),包括從原材料進(jìn)廠加工制造到產(chǎn)品包裝入庫等一系列的生產(chǎn)技術(shù)。只有發(fā)揮工藝的支撐、保障和基礎(chǔ)作用,才能提升產(chǎn)品質(zhì)量,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。 發(fā)達(dá)國家通過積極推進(jìn)制造工藝的提升來促進(jìn)先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展。比如,為搶占未來制造業(yè)發(fā)展的制高點,美國從2012年開始建立制造業(yè)創(chuàng)新中心,其中許多創(chuàng)新中心的研究工作與提升制造業(yè)的工藝高度相關(guān),如增材制造創(chuàng)新研究所,現(xiàn)更名為美國制造,工藝為五大研究主題之一。美國發(fā)布的《美國先進(jìn)制造業(yè)領(lǐng)導(dǎo)戰(zhàn)略》的主要目標(biāo)和基本任務(wù)之一就是發(fā)展領(lǐng)先世界的材料及工藝制程技術(shù)。日本先進(jìn)的材料工藝研發(fā)積累促使日本具備世界頂尖的工業(yè)加工基礎(chǔ)設(shè)施,日本國立材料科學(xué)研究所(NIMS)的成果在全球處于最高水平,并根據(jù)日本的國家戰(zhàn)略推廣和利用這些成果。歐盟近期提出工業(yè)5.0概念,其支持技術(shù)中許多都涉及工藝,如生物仿生技術(shù)和工藝。 我國注重通過制造工藝的提升夯實制造業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)。比如,我國實施工業(yè)強基工程,突破先進(jìn)基礎(chǔ)工藝。“十四五”規(guī)劃建議中提出實施產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造工程,加快補齊基礎(chǔ)零部件及元器件、基礎(chǔ)軟件、基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)工藝和產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)等瓶頸短板。當(dāng)前,我國已經(jīng)掌握了一批先進(jìn)工藝技術(shù),如復(fù)雜鑄件無模復(fù)合成形制造關(guān)鍵技術(shù)、激光焊及激光-電弧復(fù)合焊關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)、工程技術(shù)等,但在工藝標(biāo)準(zhǔn)體系、數(shù)字化工藝機(jī)理模型的積累、工藝知識軟件化方面仍較為薄弱。 工藝數(shù)字化智能化將成為智能制造發(fā)展的重要方向。以焊接工藝為例,這是一種重要基礎(chǔ)工藝,廣泛應(yīng)用于船舶、汽車、軌道交通、重工機(jī)械、航空航天、家電等。焊接過程是一個瞬時動態(tài)非平衡過程,焊縫成形質(zhì)量受各種因素動態(tài)影響,使得質(zhì)量控制變得極為復(fù)雜。這對焊工的操作其實提出了很高要求,很多過程的控制完全超出了人的能力范圍。通過數(shù)字化智能化技術(shù)手段,我們可以對各類焊接工藝參數(shù)進(jìn)行高頻采集,結(jié)合一線工程師多年積累的工藝知識和經(jīng)驗,形成數(shù)字化工藝畫像,并通過學(xué)習(xí)框架平臺不斷訓(xùn)練,進(jìn)而形成算法模型,封裝成工藝軟件包或微服務(wù)組件,嵌入至邊緣控制層對焊接工藝進(jìn)行實時智能調(diào)優(yōu),提升焊接工藝的質(zhì)量和安全。 加強先進(jìn)工藝技術(shù)攻關(guān)。掌握核心技術(shù)是我國智能制造發(fā)展的先決條件?!兑?guī)劃》將先進(jìn)工藝技術(shù)作為支撐智能制造發(fā)展的關(guān)鍵核心技術(shù),強調(diào)加強增材制造、超精密加工、近凈成形、分子級物性表征等先進(jìn)工藝技術(shù)的研發(fā)。強調(diào)通過加強產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同攻關(guān),推動跨學(xué)科、跨領(lǐng)域融合創(chuàng)新,開展工藝技術(shù)的研究和創(chuàng)新。 推進(jìn)行業(yè)數(shù)字化改造。工藝水平提升是行業(yè)數(shù)字化改造的重要方向?!兑?guī)劃》提出,應(yīng)聚焦裝備制造、電子信息、原材料、消費品等重點行業(yè),支持有條件有基礎(chǔ)的企業(yè)加大技術(shù)改造投入,以數(shù)字化智能化為方向,推動工藝改造、流程優(yōu)化。如對于裝備制造領(lǐng)域,滿足提高產(chǎn)品可靠性和高端化發(fā)展等需要,開發(fā)新技術(shù)與工藝結(jié)合的模塊化生產(chǎn)單元。 強化制度保障。工藝的提升需要久久為功,需要統(tǒng)籌發(fā)揮市場和政府作用。《規(guī)劃》從財稅金融支持、公共服務(wù)能力等多方面設(shè)計了多項保障措施,引導(dǎo)企業(yè)加大在工藝層面的持續(xù)投入,鼓勵企業(yè)以工藝為主攻方向推動自身數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化發(fā)展。如鼓勵國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)基金、社會資本加大投資力度,鼓勵符合條件的企業(yè)通過股權(quán)、債權(quán)等方式開展直接融資等。 當(dāng)前,產(chǎn)業(yè)界對發(fā)展智能制造的關(guān)注點仍在裝備、生產(chǎn)單元、車間和工廠的數(shù)字化智能化。我們認(rèn)為,面向未來,我國推動智能制造發(fā)展的關(guān)鍵在于實現(xiàn)工藝的數(shù)字化智能化。 加大對工藝技術(shù)創(chuàng)新支持力度。聚焦《規(guī)劃》所提出的增材制造、超精密加工、進(jìn)凈成形、分子級物性表征等先進(jìn)工藝技術(shù),開展重點攻關(guān),實現(xiàn)從關(guān)鍵點到多點的突破。加強創(chuàng)新載體建設(shè),完善工藝創(chuàng)新研究中心、實驗室等的布局,重點圍繞焊接、鑄造、熱處理等基礎(chǔ)通用工藝,建立國家制造業(yè)創(chuàng)新中心,發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈領(lǐng)航企業(yè)的引領(lǐng)帶動作用,構(gòu)建協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)和生態(tài)。加強對工藝基礎(chǔ)理論的研究和積累,加大基礎(chǔ)研究財政投入力度,形成持續(xù)穩(wěn)定的投入機(jī)制。圍繞智能制造工藝技術(shù)創(chuàng)新,廣泛開展國際交流與合作,不斷拓寬合作領(lǐng)域。 開展工藝數(shù)字化智能化行動。引導(dǎo)和支持各行業(yè)龍頭企業(yè)與新一代信息技術(shù)企業(yè)緊密合作,瞄準(zhǔn)關(guān)系行業(yè)發(fā)展的重點工藝,依托人工智能、大數(shù)據(jù)等智能技術(shù)和開源學(xué)習(xí)架構(gòu)平臺,結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場的工藝知識,對工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、清洗、分析和治理,研發(fā)一批數(shù)字化工藝機(jī)理模型,推出一批工藝機(jī)理驅(qū)動的工業(yè)軟件,打造一批工藝數(shù)字化智能化整體解決方案。以智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商為紐帶,推進(jìn)先進(jìn)工藝與裝備、軟件、網(wǎng)絡(luò)的深度融合和示范應(yīng)用,促進(jìn)整機(jī)和基礎(chǔ)技術(shù)互動發(fā)展,形成上中下游互融共生、分工合作、利益共享的模式。 加強工藝人才的培育。面向工藝發(fā)展需求,建立多層次多類型人才培養(yǎng)體系,培育一批高素質(zhì)勞動者和技術(shù)技能人才。支持高等院校、企業(yè)和科研院所面向智能制造工藝發(fā)展需求,合作辦班辦學(xué),推進(jìn)產(chǎn)教合作、校企合作,培養(yǎng)“大國工匠”。深化推進(jìn)職業(yè)教育改革,加強相關(guān)專業(yè)建設(shè),推進(jìn)相關(guān)學(xué)科改革。健全高技能人才評價體系,完善職業(yè)資格證書制度。鼓勵制造企業(yè)和新一代信息技術(shù)企業(yè)設(shè)立首席工藝官、首席工藝大師等職務(wù),給予幾十年磨一劍的工藝匠人和老師傅更高的職業(yè)尊重,并提供更好的待遇和條件讓他們潛心無憂鉆研工藝。鼓勵國家行業(yè)協(xié)會,開展各行業(yè)“工藝匠人”的評選和宣傳工作。 (來源:中國工業(yè)和信息化) |
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