柳百成院士:中美制造业都被“中间缺失”困扰,中国企业智能制造升级切忌一拥而上  
 
2017-05-04 11:07:37
 
 
 
 

  中国和美国制造业都面对着“中间缺失”的困扰,在美国,“中间缺失”甚至被称为“死亡谷”——大量科技创新栽倒在了缺失的中间环节。 那么,何谓“中间缺失”?中国企业在智能制造升级的热烈氛围中,该如何冷静设计符合自己现状的“智能制造路线图”?凤凰文创带您详细了解中国工程院院士,清华大学机械工程系柳百成教授对这些重要命题的解读。 美国制造业协同创新体系值得借鉴之处 凤凰文创:智能制造升级已经成为中国制造业当前的首要任务,您如何看待中国制造目前在创新方面的现状? 柳百成:对于协同创新,去年我到美国做访问有一些感受。就是我们国家的创新体系,应该分出几个层面。比如美国的制造创新过程分为了六个阶段。或者按制造的成熟度,创新过程可以又分成九级。 我考察美国之后的感受,工信部也觉得大体上有些观点可以借鉴,就是制造创新和技术创新的第一阶段、第二阶段应该主要放在高校。比如美国的大学是诺贝尔奖获得最多的地方,美国的高校是原始创新和制造创新的主要战场。 中美两国制造业都存在所谓的“死亡谷” 凤凰文创:在您对美国制造业的考察中发现什么有共性价值的难题? 柳百成:美国曾分析了自身在制造业上存在的问题,主要是缺了三到四级,把这叫做“中间缺失”。同时为了引起大家的注意,美国人用夸张的语言,把“中间缺失”称为“死亡谷”。 美国考察结束以后,我在工程院、工信部都做了报告,在一些见解上与行业专家们也达成了共识,我们认为这个中间缺失的现象不仅在美国,我们国家也缺少了这个中间的环节。

  反观中国制造的“中间缺失”现象 凤凰文创:“中间缺失”的环节是哪些?这个问题又该如何解决? 柳百成:我们说《中国制造2025》有五大工程。其中第一个工程是要建造国家技术创新体系,这个技术创新体系就是要聚焦三到四级的发展。比如,为什么我们说中国科技成果的专利转让大约只占10%左右,就是我们申报了专利以后,缺少了中间的一段,没有把它们产业化。 所以《中国制造2025》计划要建40个国家级的创新中心,现在已经建造了两个,这个部分特别强调产学研建立协同创新的联盟。这种协同创新的价值,我举个例子,美国成立的第一个生产制造创新研究院,集中了美国最领先的七八十个生产制造研究单位、美国在生产制造基础研究上做得最好高校,也包括中小企业共同组成联盟。 《中国制造2025》计划要建的40个国家级创新中心,应该是由政府主导,产学研组成的联盟。这个部分,单靠企业或者高校都是不行的,要集中起来。因为这种联盟针对的技术,在美国用的词是“竞争前技术”,我们国家把它叫做“关键共性技术”。这部分技术如果国家投入的话,它们可以为大企业服务,也可以为中型企业服务,为大量的中小企业服务。 所以我的理解是,协同创新中心、协同创新联盟,应该聚焦在技术创新的三到四级,或者是在技术程度上的四到六级。在知识创新、高校的研究成果与企业的产业化中间解决这个“中间缺失”的问题,或者说是解决“死亡谷”这个问题。最近工信部的领导讲话,也认同这样的想法。 实时的“反馈和控制”是智能制造升级关键 凤凰文创:智能制造是制造业升级的方向,您对智能制造的本质是如何理解的? 柳百成:智能制造随着时代的发展也是在发展的,它的内涵现在很宽广,假如用个定义来讲,场景相当复杂,所以我从自己的切身体会来讲。第一个例子就是数控机床和智能机床的比较。 数控机床实际上只是个数字化的装备,比如说你把毛坯放在那以后,它自动加工。那什么叫做智能机床?智能机床里有传感器,传感器在机床里要测温度,同时机床里要测刀具的磨损,再根据温度的变化、刀具磨损的变化,传感器根据信息做出数据采集,同时它里面有仿真软件等再进行模拟和优化,然后再对机器反馈,针对机器原来进到的速度、角度,做出相应的调整。 所以从数控机床发展到智能机床,必须要有传感器,必须要有分析系统,还必须要有反馈系统控制。所以我的理解是,智能制造关键的技术要有传感器,要有软件做数据分析,要有反馈和控制,美国还强调要有一个测试平台,他们叫test bed。这些是智能制造共性技术和云平台。 中国有两个行业在智能制造方面比较成功 凤凰文创:您认为目前国内在智能制造方面做得比较好的领域有哪些? 柳百成:我接触的,也认为比较好的举两个例子。中国工程院去年启动了大型咨询项目“基于网络的设计、制造、服务一体化”。我们在这个项目的调研中认为两个行业做得比较成功。 第一个是航空工业,它做到了实际上的网络化。我们国家做飞机设计的机构,遍布了西安、成都、沈阳,它们的设计实现了“互联网+”,我认为它们比较早的做到了数据交换集成。 第二个做得比较好的是汽车工业。我们专门去了长春的中国一汽集团。中国一汽把发动机做成了数字发动机,包括四个方面:第一,设计的速度化。第二,工程分析。分析燃烧过程,比如油怎么喷,燃烧怎么最优化,怎么用最少的油发挥最大的效率。这就用到了速度化,包括一部分的模拟仿真技术。第三,生产过程速度化。发动机的生产过程、数控机床,再加机器人。还有第四个,控制和检测过程。我觉得这个例子在智能制造做得比较成功。

  中企的“智能制造路线图”要各安步伐,不能一拥而上 凤凰文创:在中国智能制造的发展道路上,您对制造领域的企业有哪些建议? 柳百成:我认为,部分产业、部分企业在智能制造上具备了初步的基础,但大部分企业还不具备实施智能制造的条件。因此我一再强调,推进智能制造的《中国制造2025 》的总攻方向要分两步走。 第一步,选择全国有条件的单位作为试点示范。现在我们国家已经将近选了100个智能制造示范企业或者示范单位,作为排头兵带头发展。第二步,对于其他广大的企业来讲,既要看到智能制造的远景,又要结合自己的情况,按照德国工业4.0的标准,确定你现在处在2.0、3.0还是4.0?假如你是2.0,就制定一个路线图,哪一年达到3.0?哪一年到4.0? 因此,中国智能制造的发展分两步走。重点企业、现在在智能制造已经领先的企业,作为试点示范,直接进入智能制造的示范应用阶段。而广大企业要制定路线图,各安步伐、共同前进,不是齐头并进,不是一拥而上。 去年我到韩国参加韩国国家工程院成立20周年大会,他们请人做了三个主题报告。一个是美国人讲互联网,一个是德国西门子总裁讲工业4.0,再一个请中国工程院讲《中国制造2025》。工程院派了我去参加了会议,我听了西门子的报告,它是工业4.0的发起者,报告题目的副标题是:《走在工业4.0的路上》。什么意思?就是说工业4.0或者智能制造是一个远景,虽然大家要往这里走,但每个企业要了解自己的情况和位置,知道如何制定路线图,而不能一拥而上,齐头并进,好像明天人人都智能制造,这不可能做到。 此外,上个月我去德国参加了一个会议,我很赞同一个专家的观点,叫“发展智能制造,千里之行始于足下”。这个意思是我现在要起步,但我要知道它是一千里的发展远景,而不是五百里,它还有很长的路要走。所以我认为虽然我国把智能制造作为主攻方向,但不要一拥而上,而是从现在开始起步。

 
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