编者按 当前，信息网络技术及智能化技术的创新浪潮正在席卷全球，基于信息物理系统的智能装备、智能工厂等智能制造正在引领制造方式变革；网络众包、协同设计、大规模个性化定制、精准供应链管理、全生命周期管理、电子商务等正在重塑产业价值链体系。5月19日，国务院印发了《中国制造2025》，其中提到将智能制造作为一项重战略，并制定了关于加快发展智能制造装备和产品、推进制造过程智能化、深化互联网在制造领域的应用等实施细则。作为国民经济建设的支柱产业和基础产业，石油和化工行业也将受到新一轮变革的深远影响，与智能制造的深度融合，必将使这个传统行业绽放新的生机！
智能装备提高生产效率
如今，众多企业都在发展智能制造或者构建智能制造产业链中的某一环节。早在2012年4月25日出台的《智能制造科技发展“十二五”专项规划》中，就已经明确表示要全面开展智能制造技术研究，在现代传感技术、网络技术、自动化技术等先进技术的基础上，通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术，实现设计过程、制造过程和制造装备智能化，将信息技术和智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成。
工业和信息化部部长苗圩在5月13日举行的2015智能制造国际会议上发表演讲时指出，信息技术和制造业的深度融合是未来产业竞争的制高点，要抢占这一制高点，就必须把智能制造作为主攻方向。要抓好智能装备和智能产品的研发生产，突破高档数控机床、工业机器人等智能制造装备和智能化生产线的关键核心技术，加快服务机器人等智能化产品的研发和产业化。
当前，全球正掀起以信息网络技术、智能化技术为代表的创新浪潮。众多国家纷纷开展了相关的研究，包括德国提出的“工业4.0”。为此，德国弗劳恩霍夫协会的生产系统和设计技术研究所正在进行相关技术的研究――水处理用的渗透膜如何实现“自组织”方式智能生产。“自组织”是通过在托盘或物件上黏结e-Grain实现的。e-Grain大小如同玉米粒，从上到下分5层：天线、主板、传感器、电源、底座。e-Grain具有通信功能，与各种传感器结合，对膜的生产进行“自行调度”。这个项目成功后还可以将技术推广到其他制造企业。
由此可见，信息网络技术与传统制造业相互渗透、深度融合，正在深刻改变产业组织方式，促进生产过程的无缝衔接和企业间的协同制造，实现生产系统的智能分析和决策优化，使智能制造、网络制造、柔性制造成为生产方式变革的方向，并将极大地提高生产效率。
石油和化学工业联合会副秘书长胡迁林告诉中国化工报记者：“智能制造给石化领域带了很大的影响，不仅有效地提高了生产效率，同时也节约人力成本，提高产品质量、稳定性。尤其是在轮胎、炼油以及一些新兴产业中，智能化技术与生产流程的深度融合将进一步提高生产效率、优化制造工艺。”
而智能制造要依托很多智能制造装备，有了智能制造装备才能构成一条智能生产线或数字化工厂。那么，智能化的装备如何提高生产效率？据华中科技大学机械科学与工程学院教授尹周平介绍，智能装备是将专家的知识和经验融入感知、决策、执行等制造活动中，赋予产品制造在线学习和知识进化能力，从而实现自学自律制造。这样的目标将通过软件和网络进行产品开发生产和服务沟通、机器与产品实时进行信息和指令交互以及自主控制和优化等技术路线实现。
全流程物联网构建智能工厂
近日，一条《东莞首个民营无人工厂开建》的消息在网络上引发热议。该工厂隶属于东莞松山湖长盈精密技术有限公司，是一家以制造、销售超精密部件及模具的高新技术企业，比相同规模的工厂在人员配备上减少90%，预计将不超过200人。东莞无人工厂开建在国内并不是唯一，且未来智能机器人的应用会更加普及，但在这一发展过程中，企业和个人都将面对机器人浪潮所带来的颠覆性变化。
苗圩指出，要大力推进制造过程的智能化，从产品设计智能化、关键工序智能化、供应链优化管控等方面，推进重点行业智能制造单元、智能生产线、智能车间、智能工厂建设；要积极培育新型生产方式，结合行业特点，推进重点行业智能制造应用示范，不断探索大规模个性化定制、云制造等新型制造模式。
“智能工厂包括生产流程、经营销售、数字化车间、企业内部的信息化管理等一系列内容，是一个立体的概念。”胡迁林告诉记者，智能工厂不仅仅是生产流程，而是涵盖全流程的不同层面的信息化集成。尹周平则将智能制造归纳为三个集成：由ERP、MES、PCS等系统构成的制造体系纵向集成，从客户需求出发到产品开发、生产、服务的全周期集成，以及网络化设计、生产、物流、营销等企业的横向集成。
智能制造不仅采用新型制造技术和设备，而且将迅速发展的信息通信技术物联网和服务互联网渗透到工厂，在制造业领域构建信息物理系统，从而彻底改变制造业生产组织方式和人机关系，并带来商业模式的变革。因此，智能制造不是某个领域的技术突破，也不是简单地用信息技术改造传统产业，而是信息通信技术与制造业的融合发展和集成创新。
业内人士认为，智能工厂的建成以及产业链的整合将加速形成新的企业与用户、供应商关系：一是由大规模批量生产向大规模定制生产转变；二是由集中生产向网络化异地协同生产转变；三是由传统制造企业向跨界融合企业转变。
物联网是智能制造的一个重要领域。PTC公司行业技术总监吴跃表示，通过物联网技术定义信息关系，将各系统有机地联系在一起，根据数据可进行研发制造改进，降低重复故障的发生、趋势诊断、早期的问题诊断。据悉，PTC帮助客户在智能互联时代，转变其产品的制造、运营和服务方式，改变了在整个产品生命周期（从概念和设计到采购和服务）中创造产品和提供产品服务的方式。
个性化定制开展智能服务
利用物联网、大数据、云计算等新一代信息技术与工业的深度融合，除最大限度地降低生产成本、减少能源资源消耗、有效提高生产效率外，更为重要的是对于市场需求的急速反应和对服务的升级完善，也代表着生产方式向定制化、分散化、服务化转变。
一方面，企业以用户为中心，就产品设计、制造与用户进行实时互动，为大量用户定制产品和服务，而有独特需求的顾客也可以参与到产品的设计、生产、运作、回收等环节，甚至在生产过程中随时根据需求改变设计及生产；另一方面，基于云计算、制造系统集成、服务生命周期管理、大修维修（MRO）、远程诊断与服务等关键技术，厂家可提供云制造、系统成套与工程总包、产品全生命周期维护等服务。
“互联网加制造，最大的改变就是对大量涌来的信息进行共享、整合，如利用大数据等技术进行分析后调整产品的设计。”胡迁林表示，今后产品的个性化需求会进一步攀升，大宗的、同质化的需求将不再是主流，就拿轮胎来说，需要满足农用、卡车子午胎、玩具车等形形色色的需求，而智能化、模块化的设计正好可以对应这样的变化，也有助于企业实施“走出去”战略。
互联网、物联网、云计算、大数据等在信息的强力支持下，制造商、生产服务商、用户在开放、共用的网络平台上互动，单件小批量定制化生产将逐步取代大批量流水线生产。随着生产型制造向服务型制造转变，网络众包、异地协同设计、大规模个性化订制、精准供应链管理等正在构建企业新的竞争优势；全生命周期管理、总集成总承包、互联网金融、电子商务等加速重构产业价值链新体系。
江苏大明金属制品有限公司副总经理金建东向记者介绍，智能化的生产固然有利于提高生产效率、减少人力成本，而物联网的发展将有助于传统产业的进一步整合。目前，他们公司已经开拓了材料超市等满足多元需求的服务领域。
中国制造到中国“智”造
国际金融危机后，欧美发达国家纷纷推出“再工业化”战略，力图抢占国际竞争的制高点，如美国制定了先进制造业国家战略计划，德国推出了“工业4.0”战略，法国出台了“新工业法”。与此同时，新兴国家也不甘落后，去年9月，印度发布“印度制造”战略，将制造业作为立国之本，希望利用后发优势和低成本优势实现工业强国的目标。全球制造业发展格局的深刻变化，使我国制造业发展面临发达国家和发展中国家的“双重竞争”，这不仅是制造业的新课题，也是对包括化工等基础工业的新挑战。
据胡迁林介绍，智能制造在不同行业发展不尽相同，在一些加工流程工艺较为明显的行业发展较好，例如炼油、轮胎、化肥等行业。目前工信部也正在开展相关行业的试点，包括九江石化、青岛软控、鲁西化肥、赛轮金宇等信息化试点项目。
一些大型央企也开展了智能化道路的探索。大唐移动通信设备有限公司行业应用事业部总经理彭渝表示，大唐将4G通信技术引入油气行业，并从无线技术、设备本身的环境可靠性等方面做了大量改造和定制，并针对油气行业的作业环境特点，重新修改整个系统的建网方案及工程管理办法。
胡迁林认为，在智能制造方面，我国与国际先进水平存在一定差距，缺乏一些核心技术导致整体水平中低端化。化学工业也呈现大而不强的局面，信息化水平参差不齐。与德国的“工业4.0”相比，我国更为注重原材料工业等，而高端制造业、设备制造进步空间很大。因而，中国的智能制造路线虽可借鉴发达国家的多次工业革命，但也不能忽略我国一直以来缺乏高端制造的具体国情。
此外，我国的智能化进程与国外也存在不小的差距。据中国石化信息化管理部主任李德芳介绍，石化智能工厂与国外的差距主要体现在几个方面：第一，以环境优化为约束的效率提升，在降低能耗、减少污染、安全生产等方面尚有一定的差距；第二，实现生产过程闭环管控的关键环节，我国缺乏适用的高端技术；第三，对于已经获取的海量生产和经营数据，国内还没有形成适用于石化生产有效全流程的知识模型库。
“在国际化背景下，我国应用系统集中集成程度需要进一步加强，基础设施应该更具有弹性；同时，应加强行业应用标准规划和评价指标体系建立，以促进行业整体优化。”李德芳指出。
来源：中国化工报
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