工业化与信息化皇冠体育:融合,任重道远

2019-05-31 18:45

两化融合(工业化与信息化融合)是一个由国家提出的长期发展战略目标。从提出两化融合到现在已经有十多年了但两化还没有真正融合到一起,很多地方甚至还没有做好开始融合的准备。其背后的原因,错综复杂;其经历的时间,三十多年;其发展的势头,持续增强;其未来的情形,任重道远。

一、三十年前也跨界

两化融合不是今天才有的,也不是从2002年提出这个口号时才有的。如果考察一下两化融合的历史进程,可以回溯到改革开放早期。大约在上个世纪80年代初,伴随着IBM大型机、VAX小型机、阿波罗图形工作站等多种计算机进入中国,带来了一些运行在这些计算机上的机械设计、仿真软件、绘图软件、计算机软件语言,以及可以用软件语言调用的函数子程序接口和画线与渲染子程序接口,由此而有了“制造业信息化”的发端——开发计算机辅助设计(CAD)软件程序。在80年代中期机械部还推广过机电一体化技术,提倡用微电子技术改造机械设备。CAD软件和微电子属于信息技术,被设计和改造的机械属于工业化的范畴,这就构成了两化要素的最早的一种融合形式。

最初的CAD软件开发以二维绘图软件为主。当时能在阿波罗图形工作站上开发出来一套二维CAD软件的基本功能,会让人兴奋不已。笔者就是在那个时代,开始研发以二维图形裁剪为核心的交互式绘图软件系统。那个时候,能快速地画出一张符合技术要求的机械零件图,是一个非常重要的开发任务,零件图的图框、布图、尺寸、符号、技术要求标注等,都是必须要考虑的。如果能以“二维半”(二维形状拔高后的柱状形体)的形式做出一些零件立体图,那就是很高级的开发项目了。毕竟,一张可以随意修改每一根线条的零件图,胜过几乎无法修改的手绘图纸的千百倍,这就是信息化的力量。当年机械部、国家科委等都组织了多种形式的国家级开发项目,高校、研究所、企业都参与其中。笔者也参与了当年机械部组织的“七五”攻关项目、国家科委的计算机绘图软件、以及后来的甩图板等项目。由此,笔者跨入了“制造业信息化”这个领域,沉浸其中,一直行走至今。

跨界,在今天听起来或许很时髦,而在三十多年前干过这些项目的人都与笔者有同样的感觉和记忆:大家都是跨界的。要干这一行,首先要做的就是跨界:一大批出身于制造业的教师和技术人员,费力地啃起了软件工程、计算机曲线曲面、各种编程语言等专业课程,当然,也有部分原本学计算机的人,学习了机械设计等课程——但这一类学成者是极少数。道理很简单,出身机械制造的人,学习软件编程技术相对容易上手,只是多学了几门计算机类的工具知识课而已;而出身计算机的人想学习机械课程的难度和跨度就大多了,几乎是要换专业了。

这正是:

三十年前也跨界,软硬件加机械学。

白发徒增耗心血,多少编码不眠夜。

二、大小融合走过来

制造业就是通过资源要素做出各种产品的行业,包含了离散制造业和流程制造业,是工业化的主要目标对象。信息技术(IT)主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件,是信息化的主体构成。因此,我们可以这样来理解和定义:只要将信息技术与制造业的有关技术(以及现代管理技术等)结合起来产生应用成果,就都属于制造业信息化。开发CAD软件当然是属于制造业信息化的工作内容之一。

制造业信息化的应用与发展路径,是一个渐进发展的过程,是两化融合的一个缩影与子集,笔者将此称为小融合。制造业信息化经历了从早期的单项信息技术的应用,发展到多项技术集成应用等,从机械装备个别零件的数字化(加入传感器、RFID、OS等),发展到大部分零部件的数字化,最后发展到工业技术与信息技术全面交汇的两化融合,笔者将之称为大融合。

制造业信息化首先从小范围融合开始,涉及到信息技术在企业的产品研发、生产、管理等不同专业领,大致有五条平行发展的技术路线:

产品研发:从二维CAD、CAM、CAPP发展到三维CAD、CAE、CAT、PDM等,让工业产品的研发有了信息化手段;

产品本身:从印刻条码、激光条码/二维码等发展到嵌入RFID、芯片、传感器、计算内核等,让产品本身实现数字化;

自动产线:从PLC、机床数控系统,到自动化生产线、自动化物流等,让生产制造过程有了信息化手段;

企业管理:从财务软件、MRPII发展到ERP、PLM、CRM、BI、SCM、MES等,让企业在人财物以及销售和服务的管理上有了信息化手段;

管理思想:从工业工程、精益生产到5S、六西格玛等,让企业可以把现代管理思想纳入到信息化系统之中。

当这五条线上的小范围融合发展到一定阶段,就会逐渐彼此交汇,融合创新,形成比较全面的解决方案,当然也形成更大范围的两化融合。