陈明:同济大学全国首开“工业4.0导论”课程

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访客:20701  发表于:2016-03-27 10:44:13

编者按:3月23日,德国总统约阿希姆·高克到访同济大学,并发表了重要演讲。3月25日,同济大学工业4.0-智能工厂实验室联合工业4.0俱乐部,围绕“标准驱动智能制造产业生态创新”的主题,大学及研究机构、产业界等领军人物齐聚一堂,讨论智能制造标准制定与践行。为此,专访了同济大学工业4.0-智能工厂实验室主任陈明教授。

【简介】陈明:同济大学教授,博士研究生导师,同济大学中德工程学院副院长,工业4.0-智能工厂实验室主任

记者:陈院长,您好,很高兴在百忙之中接受我的采访。首先祝贺此次智能制造标准化高峰论坛在同济大学的召开,这次大会受到了广泛的关注。第一天开放报名就有超过1300人次的关注。这个您想到过吗?

陈明:这说明智能制造仍然是当前的热点,因为大家都觉得智能制造是传统企业转型升级的有效途径之一。同时这也说明大家已经充分认识到标准化的重要性,所以会出现第一天就超过1300人关注的情况。

记者:以往的智能制造论坛主要围绕相关热门概念和战略,这次会议聚焦标准化,并强调标准化驱动智能制造产业生态创新,发起本次活动为何突出标准化的主题?

陈明:一流企业做标准、二流企业做品牌、三流企业做产品。能否参与标准的制定是一个企业所处产业地位的直观表现。

在智能制造时代,标准化更有特别的迫切性。智能制造的本质特征是来自各个不同厂商的设备或系统之间可以互联互通,企业内部从管理决策层到最底部的车间现场,以及处于价值网络中的企业内的各个IT系统之间能够实现无缝的数据交换,这就需要制定相应的通讯,数据交换等相关标准。

在过去,制定标准是在一个技术成熟很多年后再由其中的优势主导企业牵头制定成相关标准。这样的标准制定,已经无法适应智能制造时代对标准的迫切需求。现在是通过选择合适的应用案例,上升为标准。这一转化,大家都处于探索阶段,所以也希望通过这次论坛,探讨新条件下,标准的制定方式与方法。

记者:大家知道,工业4.0的概念提出者是德国,作为高科技战略的重要组成部分,工业4.0战略旨在确保德国制造业在未来竞争中的优胜地位。您觉得这与政府提出的“中国制造2025”有何差异?

陈明:中国的发展需要根据自己的国情制定相应计划,对比“工业4.0”与“中国制造2025”,可以发现具有以下不同。

首先,德国具有扎实且厚重的工业技术基础,在德国发布“工业4.0”计划时,德国工业已经具备了“工业3.0”的基础,其全国范围内自动化能力均已处于世界领先水平。各个工业领域的产业技术都已相对成熟,能够为工业4.0的发展奠定好基础;同时,其丰富的工业发展经验也将能够为工业4.0的规划与发展提供帮助。另一方面,在信息化软件的应用层面,如嵌入式系统、工业软件、信息处理技术等方面,德国的制造业企业已经相对普及,对于中小企业来说具有较好的适应新一轮工业革命的基础。因此,在工业4.0的发展过程中,德国具备了良好的先决条件。中国制造业工业2.0、工业3.0,也有工业1.0,需要根据不同行业、不同地区进行因地适宜、因情适导地对工业2.0向工业3.0进行补课、对于有条件的地区和行业进行工业3.0的普及,对相对发达地区和优秀企业,需要引导其成为面向工业4.0的示范地区或单位。因此在未来一段时间内,中国的工业发展中,工业2.0,3.0以及走向4.0的状态将长期并存。在此过程中,不仅需要兼顾自己传统产业的转型升级,同时还要实现在高端领域的跨越式发展,因此,“中国制造2025”仅仅是我国制造业未来发展的第一阶段,在今后的中国制造2035以及2045中,将会逐步完善和提升我国的制造业水平。在此过程中,我国的工业发展任务比德国实现工业4.0更加复杂、更加艰巨。

其次,“德国工业4.0”面向德国国情,针对德国工业发展过程中存在的问题提出了一系列的科技革命措施,其目的主要在于对现有的工业技术进行改造、升级和换代,从而提高制造业的生产能力。然而,“中国制造2025”并非仅仅为了应对新一轮革命而制定的规划,而是兼顾到我国规模庞大的传统产业的转型升级,乃至我国整个产业的创新能力的提升。两国的工业基础业不一样,例如德国制造已经基本解决了质量问题,但在中国制造2025中,仍要把质量放在突出的位置。在五大工程中的强化工业基础工程就是工业2.0补课。因此,虽然在“中国制造2025”中所提及的智能制造或两化融合的规划与方案是德国工业4.0相类比的规划,但整个“中国制造2025”的规划体系将比德国“工业4.0”的规模大,涉及的广度与深度都要强。


                             同济大学工业4.0-智能工厂实验室

记者:在工业4.0与中国制造2025的各自的表述中,其中有一个共同点,就是都强调人才与教育的重要性。未来智能制造模式下,对员工提出了与现在不同的要求。德国的职教体系与工匠精神使他们拥有很好的基础,您作为教育专家,如何看政府、学校、企业、民间教育机构及资本在人才培养方面的有效合作?

陈明:人才培养对智能制造的发展有突出的重要意义。现阶段缺乏智能制造人才,尤其缺乏一线技术力量,因此特别需要重视职教与工匠精神。

人才的培养可以通过三个维度来定位,一个维度是人才的类型,包括研发工程师、应用工程师与现场技术人员。第二个维度是专业,涉及如何跨专业培养。第三个维度是行业,不同行业对三类人才的培养有其自身特点。

智能制造既需要在某一领域有较深涉猎的专家型人才,也需要对几个学科有较深了解的跨专业人才,以及具有全局观,能够领导复杂技术开发和实施的“复合型”人才。

为了实现这一目标,需要政府、学校、企业及资本在人才培养方面的有效合作。政府方面需要鼓励高校进行交叉学科建设,尤其是可能产生的新专业,如有些学校设立的智能制造学院,将智能制造相关专业放在一起,对学生进行联合培养。学校方面需要大胆创新,在教学内容,课程体系与教学手段上进行改革,能够适应智能制造专才、跨学科人才与复合型人才的培养。学校与企业充分合作,在实验与实践环节中提供保障。企业应该与学校建立紧密的合作关系,为学生的实践活动提供支持。智能制造人才培训将有广阔的天地,资本的投资有利于培训更好的开展,这样的投入也一定会得到回报。各方面需要紧密合作,可以大有可为。

记者:同济大学与德国民间交往颇有渊源,早在1998年与德方合作建立同济大学中德学院,2004年建立中德工程学院,另外还有德国研究中心,为增进中德文化及教育交流增添亮丽色彩。目前在深化工业4.0领域的教学、课程设置及研究等安排方面有哪些具体工作呢?与企业深入合作的情况如何呢?

陈明:教学方面,注重理论与实践的结合以及学科交叉,让不同学科的人组成智能制造项目组,完成项目,大胆尝试,包括在工业4.0-智能工厂实验室的二期建设中,由来自机械学院、电信学院、软件学院的本科生、硕士生、博士生共同参与实验室建设。

在课程设置中,除了建成国内首家工业4.0实验室,已经率先开出了全国第一门工业4.0课程——《工业4.0导论》,以后还将推出《工业大数据》、《智能工厂架构与实践》、《智能物流》与《智能仓储》、《智能测量》等课程。

主要研究方向包括,基于信息物理系统的动态调度系统、预测性维护、流程工业4.0、智能测量等方向。

目前除了与德国工业4.0先锋企业,如菲尼克斯电气,西门子,SAP,蔡司、库卡等,还与美国工业互联网企业,如艾默生、美国国家仪器等公司积极合作,力争成为具有国际一流的应用技术研究和培训的智能制造实验室。


陈明:同济大学全国首开“工业4.0导论”课程

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