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推動IT和OT深度融合 強化智能制造人才隊伍培養

“十三五”期間,我國智能制造取得了長足進步,智能制造裝備和智能制造系統的供給能力顯著增強,有效支撐了制造業數字化、網絡化、智能化水的提升。當前,我國已轉向高質量發展階段,正處于轉變發展方式、優化經濟結構、轉換增長動力的攻關期。站在新一輪科技革命、產業變革與加快轉變經濟發展方式的歷史交匯點,“十四五”期間,智能制造系統和應用將進一步向縱深方向發展,加速產業技術變革和優化升級,推動制造業產業模式和企業形態的深刻轉變。

工業和信息化部(下簡稱“工信部”)剛剛發布“十四五”智能制造發展規劃(下簡稱“規劃”),規劃的發展目標和路徑明確指出:“推進智能制造,要立足制造本質,緊扣智能特征,以工藝、裝備為核心,以數據為基礎,依托制造單元、車間、工廠、供應鏈等載體,構建虛實融合、知識驅動、動態優化、安全高效、綠色低碳的智能制造系統。”裝備作為制造的基礎、工藝作為制造的靈魂成為智能制造深入發展的核心關鍵。沒有先進的智能制造裝備,不懂得制造機理,不了解生產工藝,就無法建立完善的數學模型,更難以構建完整的信息—物理系統。

推動IT和OT深度融合

“十三五”期間,我國制造業中信息技術(IT,Information technology)在研發、管理、銷售等環節的應用較多,但在制造環節IT技術仍未充分發揮其重要作用。其核心原因在于:我們對制造業的規律把握不足,特別是對先進制造的裝備和工藝的理解不夠深入,導致IT技術和制造一線的運營技術(Operational Technology,OT)融合不夠,IT技術長期處于自我循環、空轉的狀態,游離于制造環節之外。

先進制造裝備和工藝,與工業領域的創新高度相關,不僅是科技創新的主要來源,還是科技創新的試驗載體和主要傳播者、推廣者。裝備和工藝還承擔著知識和技術的“蓄水池”功能,哈佛大學的研究表明,一個國家制造的商品,其所需的制造裝備越復雜、制造工藝越先進,裝備和工藝的知識、技術“蓄水池”作用就越大,國家實現繁榮富強的可能也就越大。

麻省理工大學在定義先進制造業時,不僅把裝備制造業納入先進制造業范疇,而且還將機械車間(Machine shop)作為先進制造業的細分領域之一。主要是由于機械車間多集中于工藝環節,是工業技術創新的重要源泉,更是構建制造業高質量發展生態系統的重要基礎。

為此,規劃重點強調了制造業IT和OT的深度融合,在重點任務中明確指出:一方面,要加強關鍵核心技術公關…開發應用增材制造、超精密加工等先進工藝技術;另一方面,要大力發展智能制造裝備…推動先進工藝、信息技術與制造裝備深度融合,通過智能車間/工廠建設,帶動通用、專用智能制造裝備加速研制和迭代升級。

加速IT技術融入制造的核心增值活動

為了推動IT和OT的深度融合的,必須強調IT技術更多、更廣泛地融入制造企業的核心增值活動。統計研究發現,制造企業的增值活動約占生產和經營活動的5%,必要但非增值活動約占60%,其余35%為浪費。當前我國的智能制造應用場景主要集中在去除浪費,提高技術效率上,比如,縮短研發周期、開展遠程運維,提升供應鏈效率等。而對于通過工藝創新推動技術進步從而實現增值活動的智能制造場景還不多。一架價值1億美元的波音飛機,其原材料價值并不很高,高附加值主要不是因為波音能實現遠程運維,也不是波音能網絡化管理供應鏈,波音的競爭力核心是把先進制造工藝知識通過先進裝備“濃縮”到產品中,從而實現產品的高附加值。

過去幾年中,越來越多的領先跨國企業正在通過收購制造企業、吸引制造業高端人才掌握先進制造工藝,致力于成為本領域具備最強制造核心競爭力的企業。以蘋果公司為例,其核心競爭力看似在于產品設計、品牌建設和供應鏈管控等方面,但其實,蘋果公司對制造工藝的理解、對核心裝備的掌控遠超過其代工廠。在此基礎上,領先企業進一步利用信息技術,將其對產品制造的高度追求和工業工程思想滲透入產業鏈的各個環節,從而構建先進制造業的未來版圖。

實際上,在智能制造裝備領域,國內也出現了先知先覺先行者。美的集團在自身信息化建設的基礎上,陸續收購了機器人企業KUKA、運動控制驅動器企業高創、伺服電機企業威靈、工業變頻器企業合康新能,并先后開展了與安川合資、入股埃夫特、建設盈合機器人示范基地等經營活動,核心就是為了深度滲透制造產業鏈,加速IT和OT的融合,確保對制造工藝知其然、知其所以然。

強化智能制造人才隊伍培養

人才是智能制造發展的第一資源,即懂制造工藝、又懂工業軟件的復合型人才是“十四五”時期信息技術與工藝和裝備深度融合的保障。規劃在重點任務中明確提出要強化智能制造的人才培養,專門安排了“編制智能制造人才需求預測報告、緊缺人才需求目錄,依托高技能人才培訓基地等機構,開展大規模職業培訓,以及加強應屆畢業生、在職人員、轉崗人員數字化技能培訓,推進產教融合型企業建設等重點任務”

目前,我國大量的優秀人才流入金融、互聯網等領域,進入制造業從事增值創新工作的人才有逐漸減少的趨勢。其中,每年計算機科學與技術相關專業畢業的研究生,從事智能制造的比重僅為8%。然而,我們卻看到,美國軍工企業洛克希德馬丁編寫的程序代碼量已經超過微軟。通用電氣在全球擁有約1.5萬名軟件工程師,組建了數字化部門,其數字化技術應用已下沉到了生產一線崗位。工業巨頭西門子也已經成為全球工業軟件領域的領軍企業,這些領先制造企業吸納了大量的信息技術人才。

國外領先制造企業中大量的信息技術人才,與我國制造企業的現狀形成了鮮明的對比。我國在各類工程技術人才資源方面具備巨大優勢,“十四五”期間,我們必須著重培養理念先進的智能制造管理人才,既掌握先進制造技術,又熟悉數字化、網絡化、智能化技術的高技術人才,以及知識先進、技術精湛、熟悉工裝的高技能人才,將人才資源規模優勢轉變為智能制造人才隊伍的質量優勢,將人才質量優勢轉變為智能制造的巨大創新優勢。

綜上所述,智能制造系統中,智能是特征、裝備是基礎、制造是本質、工藝是靈魂、人才是關鍵。“十四五”期間,我國的智能制造能否上一個新臺階,其重要標志之一就是信息技術能否與工藝和裝備深度融合。

來源:中國工業新聞
編輯:GY653

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