隨著全球制造業(yè)的深刻變革,智能制造已成為推動產(chǎn)業(yè)升級和經(jīng)濟高質量發(fā)展的核心引擎。作為山東省重要的工業(yè)基地,濰坊正以智能制造裝備及技術的創(chuàng)新設計為突破口,積極開啟智能制造新時代,加速新舊動能轉換,提升區(qū)域制造業(yè)核心競爭力。
一、濰坊智能制造發(fā)展的背景與戰(zhàn)略定位
濰坊制造業(yè)基礎雄厚,擁有機械裝備、動力裝備、汽車制造、紡織服裝等傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),以及高端化工、電子信息、生物醫(yī)藥等新興產(chǎn)業(yè)。濰坊市委、市政府高度重視智能制造發(fā)展,將其作為工業(yè)強市戰(zhàn)略的關鍵支撐,先后出臺《濰坊市智能制造發(fā)展規(guī)劃(2021-2025年)》等一系列政策文件,明確以智能裝備設計制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設、數(shù)字化車間和智能工廠改造為重點,推動制造業(yè)向高端化、智能化、綠色化轉型。
二、智能制造裝備的設計創(chuàng)新
- 高端數(shù)控機床與工業(yè)機器人:濰坊在動力裝備和農(nóng)業(yè)機械領域具有傳統(tǒng)優(yōu)勢,正將智能化技術深度融入裝備設計。例如,濰柴集團研發(fā)的智能柔性生產(chǎn)線,集成了高精度數(shù)控加工中心、協(xié)作機器人、自動導引運輸車(AGV),實現(xiàn)了發(fā)動機關鍵部件的無人化加工與裝配。設計上強調(diào)模塊化、可重構,以適應多品種、小批量的生產(chǎn)需求。
- 智能農(nóng)業(yè)裝備:結合濰坊作為農(nóng)業(yè)大市的特色,智能農(nóng)機裝備設計成為亮點。雷沃重工等企業(yè)開發(fā)的無人駕駛拖拉機、智能收割機,搭載北斗導航、視覺識別和物聯(lián)網(wǎng)傳感器,能夠自動規(guī)劃作業(yè)路徑、精準施肥施藥,大幅提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和資源利用率。設計理念從“功能機”轉向“智能數(shù)據(jù)終端”,強調(diào)人機交互的便捷性與數(shù)據(jù)的實時采集分析。
- 專用智能裝備與生產(chǎn)線:針對紡織、化工、食品等本地重點行業(yè),濰坊企業(yè)聯(lián)合高校院所,設計開發(fā)了系列專用智能裝備。如紡織行業(yè)的智能驗布機、印染自動配色系統(tǒng),化工行業(yè)的智能反應釜與安全監(jiān)控裝置,食品行業(yè)的自動化包裝與分揀線。這些裝備設計深度融合工藝知識,通過嵌入式控制系統(tǒng)和傳感器網(wǎng)絡,實現(xiàn)工藝參數(shù)的智能優(yōu)化與故障預警。
三、智能制造關鍵技術的集成與應用設計
- 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺:濰坊正加快建設區(qū)域級和行業(yè)級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,如“鳶都工業(yè)云”。平臺設計采用微服務架構,集成設備接入、數(shù)據(jù)管理、模型服務、應用開發(fā)等功能,為企業(yè)提供設備遠程運維、生產(chǎn)協(xié)同、供應鏈優(yōu)化等SaaS服務。平臺設計強調(diào)開放性和生態(tài)化,支持第三方開發(fā)者接入,形成“平臺+生態(tài)”的賦能模式。
- 數(shù)字孿生技術:在智能工廠設計中,數(shù)字孿生技術得到廣泛應用。通過對物理工廠的虛擬建模,實現(xiàn)生產(chǎn)流程的仿真優(yōu)化、設備狀態(tài)的實時映射與預測性維護。例如,豪邁科技在輪胎模具智能工廠項目中,構建了從訂單到交付的全流程數(shù)字孿生系統(tǒng),設計階段即可模擬不同生產(chǎn)方案,大幅縮短投產(chǎn)周期并降低試錯成本。
- 人工智能與大數(shù)據(jù)分析:將AI算法嵌入裝備與系統(tǒng)設計,實現(xiàn)智能決策。如在質量檢測環(huán)節(jié),基于機器視覺的智能檢測設備能夠自動識別產(chǎn)品表面缺陷,準確率超越人工;在能源管理方面,通過大數(shù)據(jù)分析優(yōu)化設備運行參數(shù),實現(xiàn)節(jié)能降耗。技術設計注重邊緣計算與云計算的協(xié)同,平衡實時性需求與計算資源。
四、協(xié)同創(chuàng)新生態(tài)體系的構建
濰坊智能制造的發(fā)展離不開創(chuàng)新生態(tài)的支撐。政府、企業(yè)、高校、科研機構正形成緊密的協(xié)同網(wǎng)絡:
- 依托濰坊智能制造研究院、山東大學濰坊工業(yè)技術研究院等新型研發(fā)機構,開展共性技術攻關與成果轉化。
- 舉辦智能制造創(chuàng)新設計大賽、高峰論壇,激發(fā)創(chuàng)新活力,吸引高端人才。
- 建設智能制造示范區(qū)與孵化基地,為中小企業(yè)提供技術驗證與推廣平臺。
五、挑戰(zhàn)與未來展望
盡管成績顯著,濰坊智能制造仍面臨核心零部件依賴進口、高端人才短缺、中小企業(yè)轉型動力不足等挑戰(zhàn)。濰坊需進一步:
- 強化基礎研究與原創(chuàng)設計,在高端傳感器、工業(yè)軟件等短板領域取得突破。
- 深化“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合應用設計,推動全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同智能化。
- 完善人才培養(yǎng)與引進機制,打造智能制造“工匠”與工程師隊伍。
- 加強區(qū)域協(xié)同,融入膠東經(jīng)濟圈乃至全球智能制造創(chuàng)新網(wǎng)絡。
以智能制造裝備及技術的創(chuàng)新設計為引領,濰坊正從傳統(tǒng)制造重鎮(zhèn)向智能制造高地邁進。通過持續(xù)的技術攻關、生態(tài)培育與產(chǎn)業(yè)實踐,濰坊有望在新時代制造業(yè)競爭中塑造新優(yōu)勢,為區(qū)域經(jīng)濟高質量發(fā)展注入強勁動能,為中國智能制造貢獻“濰坊方案”。