聚焦智能制造包裝行業(yè)，共探智能制造技術(shù)路徑及系統(tǒng)

廣義而論，智能制造是一個大的概念，是一個不斷演進的大系統(tǒng)。智能制造是新一代信息技術(shù)與先進制造技術(shù)的深度融合，貫穿于產(chǎn)品、制造、服務(wù)全生命周期的各個環(huán)節(jié)及相應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)化集成，實現(xiàn)制造的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，從而不斷提升企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、效益、服務(wù)水平，推動制造業(yè)創(chuàng)新、綠色、協(xié)調(diào)、開放、共享發(fā)展。

而智能制造包裝行業(yè)在其演進發(fā)展中可以總結(jié)、歸納和提升出智能制造的三種基本范式，即：數(shù)字化制造——第一代智能制造，數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造——“互聯(lián)網(wǎng)+制造”或第二代智能制造，數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化制造——新一代智能制造

1. 數(shù)字化制造

數(shù)字化制造是智能制造的第一個基本范式，也可稱為是第一代智能制造。

在20世紀50年代，以數(shù)字化為主要特征的信息技術(shù)開始應(yīng)用于制造業(yè)，逐步推動制造業(yè)由自動化向數(shù)字化轉(zhuǎn)變。數(shù)字化制造是在數(shù)字化技術(shù)和制造技術(shù)融合的背景下，通過對產(chǎn)品信息、工藝信息和資源信息進行數(shù)字化描述、分析、決策和控制，快速生產(chǎn)出滿足用戶要求的產(chǎn)品。數(shù)字化制造的主要特征表現(xiàn)為：第一，在產(chǎn)品方面，數(shù)字技術(shù)在產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用，形成以數(shù)控機床等為代表的“數(shù)字一代”產(chǎn)品；第二，在制造方面，大量應(yīng)用數(shù)字化裝備、數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化建模與仿真，采用信息化管理；第三，集成和優(yōu)化運行成為生產(chǎn)過程的突出特點?！?0世紀80年代以來，傳統(tǒng)包裝企業(yè)逐步推廣應(yīng)用數(shù)字化制造，推進設(shè)計、制造、管理過程的數(shù)字化，推廣數(shù)字化控制系統(tǒng)和制造裝備，推動企業(yè)信息化，取得了巨大的技術(shù)進步，特別是近年來，各地大力推進“機器換人”“數(shù)字化改造”，一大批數(shù)字化生產(chǎn)線、數(shù)字化車間、數(shù)字化智能包裝工廠建立起來，眾多的企業(yè)完成了數(shù)字化制造升級，我國數(shù)字化制造邁入了新的發(fā)展階段。同時，必須清醒地認識到，我國大多數(shù)企業(yè)，特別是廣大中小企業(yè)，還沒有完成數(shù)字化制造轉(zhuǎn)型。面對這樣的現(xiàn)實，我國在推進智能制造過程中必須實事求是，踏踏實實地完成數(shù)字化“補課”，進一步夯實智能制造發(fā)展的基礎(chǔ)。

2. “互聯(lián)網(wǎng)+制造”——數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造

數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造是智能制造的第二種基本范式，也可稱為“互聯(lián)網(wǎng)+制造”，或第二代智能制造，可對應(yīng)于國際上推行的smart manufacturing。在20世紀90年代末以來，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐步成熟，我國“互聯(lián)網(wǎng)+”推動互聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)深度融合，人、流程、數(shù)據(jù)和事物等過去相互孤立的節(jié)點被網(wǎng)絡(luò)連接起來，通過企業(yè)內(nèi)、企業(yè)間的協(xié)同，各種社會資源的集成與優(yōu)化，“互聯(lián)網(wǎng)+制造”重塑制造業(yè)的價值鏈，推動制造業(yè)從數(shù)字化制造推進到數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造階段。

我國工業(yè)界緊緊抓住互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的戰(zhàn)略機遇，大力推進“互聯(lián)網(wǎng)+制造”，制造業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)龍頭企業(yè)紛紛布局，將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計算等新技術(shù)應(yīng)用于制造領(lǐng)域。一方面，一批數(shù)字化制造基礎(chǔ)較好的企業(yè)成功實現(xiàn)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化升級，成為了數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造示范；另一方面，大量原來還未完成數(shù)字化制造的企業(yè)，則采用并行推進數(shù)字化制造和“互聯(lián)網(wǎng)+制造”的技術(shù)路線，通過“以高打低、融合發(fā)展”，完成了數(shù)字化制造的“補課”，同時跨越到“互聯(lián)網(wǎng)+制造”階段，實現(xiàn)了企業(yè)的優(yōu)化升級。

3. 新一代智能制造——數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化制造

數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化制造是智能制造的第三種基本范式，也可稱為新一代智能制造，可對應(yīng)于國際上推行的intelligent manufacturing。

近年來，在互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)飛速發(fā)展形成群體性突破的推動下，以大數(shù)據(jù)智能、跨媒體智能、人機混合增強智能、群體智能等為代表的新一代人工智能技術(shù)加速發(fā)展，實現(xiàn)了戰(zhàn)略性突破。新一代人工智能技術(shù)與先進制造技術(shù)深度融合，形成新一代智能制造——數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化制造。新一代人工智能本質(zhì)的特征是具備了學(xué)習(xí)的能力，具備了生成知識和更好地運用知識的能力，實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。新一代智能制造將為制造業(yè)的設(shè)計、制造、服務(wù)等各環(huán)節(jié)及其集成帶來根本性的變革，新技術(shù)、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)、新模式將層出不窮，深刻影響和改變社會的產(chǎn)品形態(tài)、生產(chǎn)方式、服務(wù)模式乃至人類的生活方式和思維模式，極大地推動社會生產(chǎn)力的發(fā)展。新一代智能制造將給制造業(yè)帶來革命性的變化，將成為制造業(yè)未來發(fā)展的核心驅(qū)動力。

4. 我國智能制造“并行推進、融合發(fā)展”的技術(shù)路線

智能制造的三個基本范式體現(xiàn)了智能制造發(fā)展的階段性和融合性的特點，三個基本范式沿時間脈絡(luò)逐一展開來看既是相關(guān)技術(shù)發(fā)展到一定階段和產(chǎn)業(yè)結(jié)合，各有其所在階段的特點，也都面臨著當(dāng)時階段所需要的重點解決的問題，體現(xiàn)著先進信息技術(shù)與制造技術(shù)融合發(fā)展的階段性特征。而在發(fā)展過程中，三個基本范式在技術(shù)上來看并不是割裂的，而是相互交織、迭代升級，通過技術(shù)融合相互促進發(fā)展，體現(xiàn)著智能制造發(fā)展的融合性特征。

我國應(yīng)發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，采取三個基本范式“并行推進、融合發(fā)展”的技術(shù)路線，走一條數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化并行推進的智能制造創(chuàng)新之路，實現(xiàn)中國制造業(yè)的智能升級、高質(zhì)量發(fā)展。一方面，我國必須堅持“創(chuàng)新引領(lǐng)”，直接利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等最先進的技術(shù)，推進先進信息技術(shù)和制造技術(shù)的深度融合；瞄準高端方向，加快研究、開發(fā)、推廣、應(yīng)用新一代智能制造技術(shù)；另一方面，我們必須實事求是，因企制宜、循序漸進地推進企業(yè)的技術(shù)改造、智能升級。充分利用我國推進“互聯(lián)網(wǎng)+制造”的成功實踐給我們提供的重要啟示和寶貴經(jīng)驗，企業(yè)根據(jù)自身發(fā)展的實際需要，“以高打低”——采取先進的技術(shù)解決傳統(tǒng)制造難于解決的問題，扎扎實實地完成數(shù)字化“補課”，同時，向更高的智能制造水平邁進。

5. 新一代智能制造系統(tǒng)

新一代智能制造系統(tǒng)是一個大系統(tǒng)，主要由智能產(chǎn)品、智能生產(chǎn)及智能服務(wù)等三大功能系統(tǒng)以及工業(yè)智聯(lián)網(wǎng)和智能制造云兩大支撐系統(tǒng)集成而成。

而智能生產(chǎn)是新一代智能制造系統(tǒng)的主線。智能工廠則是智能生產(chǎn)中的主要載體。智能工廠根據(jù)行業(yè)的不同可分為離散型智能工廠和流程型智能工廠，追求的目標都是生產(chǎn)過程的優(yōu)化，大幅度提升生產(chǎn)系統(tǒng)的性能、功能、質(zhì)量和效益，重點發(fā)展方向都是智能生產(chǎn)線、智能車間、智能工廠。

新一代人工智能技術(shù)與先進制造技術(shù)的融合將使生產(chǎn)線、車間、工廠發(fā)生革命性的大變革，企業(yè)將會向自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自控制的新一代智能工廠進軍?！皺C器換人”，企業(yè)生產(chǎn)能力的技術(shù)改造、智能升級，不僅能解決一線勞動力短缺和人力成本高升的問題，更是從根本上提高制造業(yè)的質(zhì)量、效率和企業(yè)競爭力。在今后相當(dāng)長一段時間內(nèi)，企業(yè)的生產(chǎn)能力升級——生產(chǎn)線、車間、工廠的智能升級將成為推進智能制造的一個主要戰(zhàn)場。

產(chǎn)業(yè)升級。推動智能制造的目的在于產(chǎn)業(yè)升級，要著眼于廣大企業(yè)、各個行業(yè)和整個制造產(chǎn)業(yè)。各級政府、科技界、學(xué)界、金融界要共同營造良好的生態(tài)環(huán)境，推動中國制造業(yè)整體發(fā)展質(zhì)量變革、效率變革、動力變革，實現(xiàn)中國制造業(yè)全方位的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型升級。

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