工業(yè)4.0就是兩個“實現”并行
問：德國于2015年底發(fā)布了第二版德國工業(yè)4.0標準化路線圖，并提出了工業(yè)4.0參考架構模型（RAMI4.0）。您是如何理解工業(yè)4.0的？您認為工業(yè)4.0的核心是什么？
歐陽勁松：德國提出和推進工業(yè)4.0，是希望通過整合相關資源要素，打通區(qū)域間、行業(yè)間、企業(yè)間的壁壘，將信息和通信技術深度應用到傳統(tǒng)制造業(yè)，以維持德國在未來全球制造業(yè)中的領導地位。同時，從用戶需求角度出發(fā)，形成一體化的制造和服務能力，建立和培育新的市場，成為智能制造技術、產品的主要供應商，占領國際市場。
工業(yè)4.0的核心在于生產、產品和服務的全面交叉滲透，這種滲透借助于軟件，通過在互聯(lián)網和其他網絡上實現產品及服務的網絡化而實現。工業(yè)4.0重點關注兩方面內容：產品開發(fā)與生產過程。
總之，我認為工業(yè)4.0就是兩個“實現”的并行：一方面，在產品中，將用戶需求的功能、性能進行數字仿真并快速實體化“虛擬實現”；另一方面，在生產中，從材料選擇到工廠生產資源配置的“全數字仿真與實現”。通過云計算、大數據、互聯(lián)網等手段實現跨企業(yè)、行業(yè)、地域的生產鏈整合以高效滿足用戶個性化需求，最終完成價值鏈的重構。
標準化是技術發(fā)展的風向標
問：德國公布的工業(yè)4.0八個優(yōu)先行動領域中將標準化排在首位，而國際標準化工作向來都可以看成是技術發(fā)展的風向標。請您介紹一下工業(yè)4.0的國際標準化現狀。
歐陽勁松：技術當道，標準先行。目前，工業(yè)4.0涉及的直接相關的國際標準包括數字工廠、安全與保障、能效、系統(tǒng)集成、控制網絡等幾個大的技術領域，大部分標準來自IEC/TC65（工業(yè)測量控制和自動化技術委員會），同時也包括IEC/SC3D（產品屬性、分類及表示）、ISO/TC184（工業(yè)自動化系統(tǒng)集成）、ISO/IECJTC1（信息技術）、IEC/TC17B（低壓開關和控制器）、IEC/TC44（機械安全）等技術委員會的相關標準。
IEC和ISO均基于原有的工作在2014年和2015年分別成立了專門的工業(yè)4.0國際標準化組織。2014年8月，IEC/SMB（標準管理局）成立了SG8“工業(yè)4.0/智能制造”戰(zhàn)略工作組，開展智能制造標準體系研究，并將于2016年6月向SMB提交最終報告，建議ISO和IEC共同成立智能制造聯(lián)合系統(tǒng)委員會（SyC），制定各TC/SC協(xié)調一致的智能制造參考架構和模型。2014年10月，IEC/MSB（市場戰(zhàn)略局）啟動“未來工廠”白皮書項目，開展智能制造市場需求、技術發(fā)展、長期規(guī)劃研究，該白皮書已完成制定并正式發(fā)布。2015年ISO/TMB（技術管理局）成立“工業(yè)4.0/智能制造”戰(zhàn)略顧問組，開展工業(yè)4.0標準戰(zhàn)略研究。
作為工業(yè)4.0/智能制造國際標準化工作的主要陣地，IEC/TC65早在2011年6月就成立了WG16“數字工廠”工作組，制訂了IEC62794《工業(yè)過程測量、控制和自動化生產過程表示用參考模型（數字工廠）》，該標準已由SAC/TC124等同轉化為我國國家標準GB/Z32235-2015。2016年2月，TC65又專門成立了“智能制造信息模型”和“智能制造框架和系統(tǒng)架構”兩個特別工作組，全面支撐智能制造相關工作。作為國內對口此項工作的單位，儀綜所均派專家參加了以上所有工作組的工作。
從制造業(yè)大國向制造業(yè)強國的轉變
問：國務院于2015年3月19日發(fā)布了建國以來制造強國戰(zhàn)略的第一個十年行動綱要《中國制造2025》，并將智能制造確定為主攻方向。請您介紹一下我國智能制造戰(zhàn)略的發(fā)展思路，以及各主要部委的相關政策。
歐陽勁松：全球制造業(yè)正面臨制造技術體系、制造模式、產業(yè)形態(tài)和價值鏈的巨大變革。發(fā)達國家紛紛推出一系列戰(zhàn)略舉措，包括德國的工業(yè)4.0、美國的重振制造業(yè)計劃、日本的機器人革命等。然而，我國制造業(yè)面臨的現狀是“2.0補課、3.0普及、4.0示范”三個階段并行。雖已成為制造業(yè)大國，但仍面臨著資源環(huán)境剛性約束加強、產品質量不高、創(chuàng)新和核心競爭力不足、產業(yè)結構不合理等諸多問題。因此，我國智能制造是要以實現制造業(yè)的智能、高效、高質、協(xié)同、綠色、安全發(fā)展為總體目標，完成從制造業(yè)大國向制造業(yè)強國的轉變。各有關部委，包括工信部、科技部、國家標準委等，出臺了一系列舉措。
2015年初，工信部成立了智能制造綜合標準化工作組，儀綜所、中國電子技術標準化研究院和工信部電信研究院作為支撐單位，全面梳理現有標準。經過一年的工作，于2015年12月正式印發(fā)了《國家智能制造標準體系建設指南（2015年版）》。2015年3月啟動了智能制造試點示范專項行動，聚焦制造的關鍵環(huán)節(jié)，從流程制造、離散制造、智能裝備和產品、智能制造新業(yè)態(tài)新模式、智能化管理、智能服務等6方面，批復46個智能制造試點示范項目。2015年5月開展2015年智能制造專項項目立項工作，共有93個項目批復執(zhí)行。
2012年，科技部發(fā)布了《智能制造科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》。旨在按照抓住高端、突出重點、企業(yè)主體、服務發(fā)展的原則，結合世界發(fā)展的趨勢和未來前沿制高點，攻克智能制造前沿核心技術和共性關鍵技術，研制一批智能化高端裝備，并進行示范應用和產業(yè)化。2014年，科技部啟動了“十三五”國家重點研發(fā)計劃優(yōu)先啟動重點研發(fā)任務的征集工作，其中的重點方向之一就是圍繞促進產業(yè)轉型升級的重大科技需求，以智能制造為突破口，推動基礎材料和重點新材料、基礎零部件、基礎工藝、高端成套裝備等產業(yè)共性關鍵技術攻關和產業(yè)化，促進傳統(tǒng)產業(yè)向節(jié)能減排和清潔化轉型。
為了落實中德政府簽署的《中德合作行動綱要》以及馬凱副總理與德國加布里爾副總理的六點共識，2015年5月，由國家標準委、工信部、科技部和德國聯(lián)邦經濟技術部、德國標準化協(xié)會（DIN）、德國電工電子及信息技術委員會（DKE）、德國機械設備制造業(yè)聯(lián)合會（VDMA）共同牽頭，成立中德智能制造（工業(yè)4.0）標準化工作組。中方工作組秘書處由儀綜所、中國電子技術標準化研究院及北京機床研究所共同承擔。
全生命周期智能化制造才起步
問：您對于智能制造的下一步工作有何建議？
歐陽勁松：雖然我國在“十一五”規(guī)劃、“十二五”規(guī)劃、戰(zhàn)略性新興產業(yè)等政策中將先進制造、兩化融合都放在很重要的位置并給予支持，相關產業(yè)取得了顯著進步和大量技術成果，也涌現出一批在先進制造領域有突出業(yè)績的企業(yè)。但在智能制造方面，目前無論是理論構架還是現實技術條件都還處于較初級階段，要真正進入工業(yè)4.0時代還需要較長的時間?，F在，包括西門子在成都新建的工業(yè)自動化產品生產研發(fā)基地、大眾汽車生產線仿真系統(tǒng)等，雖然已經用到虛擬仿真、優(yōu)化工藝規(guī)劃等技術，但距離真正的全生命周期智能化制造也還有很長的路要走。
下一步，我們應從幾個方面入手：第一，必須明確我們跟蹤學習工業(yè)4.0、實施智能制造的目的在于實現個性化定制，建立協(xié)同制造、綠色制造和安全保障能力，提升產品質量，提高生產效率，不是將過去的制造信息化再做一遍。
第二，在積極梳理現有支撐標準的同時，密切跟蹤相關國際新標準的制訂工作。同時，結合國內的實際情況盡快制訂頂層引領和基礎性標準。如智能制造通用技術要求（智能化能力）、智能制造系統(tǒng)能效技術要求和評估方法、智能制造一致性和互操作性通用技術要求等。
第三，開展數據字典、數字工廠、參考模型等標準化基礎研究工作，建立與國際接軌的統(tǒng)一數據服務平臺。
第四，重視核心技術突破，研究需要科技攻關的瓶頸和制約技術，并建立符合我國實際情況的標準體系和統(tǒng)一的測試平臺。其中的兩個重點內容為：一是應并行考慮系統(tǒng)的功能安全與信息安全，形成基于風險分析的智能制造安全保障體系與能力；二是應開展可靠性綜合應用技術研究。
第五，充分開展不同行業(yè)不同企業(yè)的已有數據平臺調研，加緊研究典型行業(yè)、典型工藝的數字工廠模型，并建立數據庫，以便為進行全國推廣和服務更多行業(yè)建立基礎。
未來，各國制造業(yè)在全球化市場競爭中都將面臨來自商業(yè)模式、企業(yè)組織、過程管理、技術方法和工具等諸多方面的挑戰(zhàn)，我們必須找到屬于自己的成功之路。首先要保持冷靜，認識到我國的制造業(yè)現狀不同于德國，我國面臨的是工業(yè)2.0、3.0、4.0并行的情況，工業(yè)4.0應只作為參考而不是簡單地復制。其次需要智慧、勇氣和犧牲，敢于面對當前存在的問題。
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