美國智能製造創新機構全新登場

看來美國已經想清楚了智能製造發展的方向。

本周一，美國總統歐巴馬在洛杉磯宣布，全新的智能製造創新機構正式成立！這是繼2014年2月親自宣布芝加哥的數字化設計與製造創新機構（DMDII）成立兩年後，總統先生再一次明確為製造站台。

數字製造與智能製造兩條線

略微出乎意料的是，美國決心在數字化製造與智能製造展開不同的創新機構。二者分管機構並不相同，DMDII是由國防部DoD負責，而智能製造創新機構則由能源部DoE負責。這意味著，數字化製造並不必是智能製造的預備生，也不是前哨站，而是不同領域的開闢。

不出意料，新的智能製造創新機構，由智能製造領導聯盟SMLC(Smart Manufacturing Leadership Coalition)主導。該聯盟早在2006年就已經成立，總部位於加利福尼亞州洛杉磯，其擁有來自學術界、工業界和非盈利組織的近200個成員夥伴，旨在推動傳感器和數字過程控制技術進步，以快速提升美國先進位造業的效率。

與國內智能製造著重強調數字化、網絡化和智能化不同，能源管理是美國智能製造的一個重要話題。據SMLC的技術總監Jim Davis介紹說，在美國能源方面的使用，製造業方面占到了三分之一的比例，因此美國能源部非常關注製造業當中的能源消耗。而數據則作為一種創新的材料，來解決能源消耗和環境可持續性等問題。這也是為什麼能源部把具體能源節省的舉措放到了智能製造裡面。

而對於智能製造領導聯盟SMLC而言，早在2013年就曾獲得來自美國能源部能源效率與可再生能源辦公室先進位造計劃的780萬美元支持，著手開發美國首個開放的智能製造技術平台。

能源管理平台從設計到供應鏈到運營

(該測試台則位於普萊克斯氫處理廠，用於優化蒸汽甲烷重整爐)

當時的項目旨在設計和展示可以運用數據建模和仿真技術的通用平台，以便結合工廠生產系統來管理能源消耗情況。

SMLC在成立了10年之後，終於等來了國家級戰袍加身的機會。

典型的工業驅動的PPP戰略

（PPP指公私合營）

智能製造創新機構是歐巴馬政府頒布的第九個IMI（製造業創新機構），它將在美國範圍內發起5個地區製造創新機構，每個中心將專注於本地區的相關技術遷移和勞動力開發。加州大學洛杉磯分校(UCLA)將主導加州地區的創新中心，同洛杉磯市合作挖掘美國最大製造業基地的能力；德克薩斯A&M大學將主導海灣中心(化學、石油和天然氣區域)；倫斯勒理工學院(RPI)主導東北部中心(玻璃、陶瓷和微電子製造區域)；太平洋西北國家實驗室PNNL將引領西北中心，北卡羅來納州立大學NC將主導東南部中心。

平台！平台！不平台勿創新中心！

實際上，SMLC給人印象深刻的是架構平台的設計。筆者認為，全新一輪的美國製造業創新機構，在平台建設上下了很大的功夫。這也是SMLC入選的重要原因。

實時數據在開放平台的應用

為了確保所有美國企業，不論是大企業還是中小企業，都將受益於製造業創新機構的平台成果。此次新成立的智能製造創新機構，將採用開源的數字平台和技術集市的方式，以將先進的傳感器、控制器、平台和建模技術集成到商業化的智能製造系統。與此同時，簡單易上手、費用可控的製造社區，也將提供實時分析工具、基礎設施和各種工業應用。

平台上的各種服務

平台架構正是SMLC聯盟的強項之一。做為SMLC早期的發起者之一，羅克韋爾自動化公司很早就提出了IA集成架構Integrate Architecture。這也成為SMLC的一個重要思想，那就是，不斷發展開放式架構平台，搭建廣泛的製造應用平台。當時，羅克韋爾的響應者似乎並不多。而十年後，終成正果。實際上，羅克韋爾一直沒有加入GE主導的IIC工業網際網路聯盟，而執著於智能製造領導聯盟的工作。這種執著，看上去正在得到正確的回報。

很顯然，美國製造業創新機構，非常注重平台的設計。只有建立基於平台的知識沉澱的方式，各種製造業的軟體設計、工藝、知識傳遞才能得到有效的保障。作為對製造行業的支持，SMLC將購買獨立公司無法承擔的綜合性技術，通過可拓展式的共享基礎設施來掃除智能製造系統在開發和部署上面臨的重重障礙。

智能製造的定義

對於智能製造，SMLC有一個簡單明了的定義：智能製造就是在任何時間、任何地點、按人們和機器所需要的形式使用實時數據和技術。

智能製造聯盟SMLC充分利用泛在計算能力、雲、APPs，同時強調安全的複雜性、互操作性和製造業的IP產權。開放的基礎架構是其核心，通過SM的開放式架構模式，可以將數據和信息，從不同平台、不同供應商、不同產品進行集成，並組成全新的解決方案。它不僅僅可以用於單一機器生產線，一個工廠，也可以跨越供應商和客戶，並完成實時集成。

SMLC執行長Denise Swink曾經提到過，理論上講，懂得進取的企業領導將很快意識到工廠是一個值得投資的創新和利潤中心，而不僅僅是一個只需要削減成本、有時甚至因為戰略價值低而進行海外外包的成本中心。智能製造平台意在激發出美國的創造力與工程實力，使工業生產取得質的飛躍。

顯然美國智能製造創新機構，也在往這個方向努力。

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智能製造的三維度模型

按照美國國家標準與技術研究院NIST提供的定義是，「智能製造是全集成、協同的製造系統，在工廠、在供應網絡、在客戶需要時，能夠實時做出反應，滿足不斷變化的要求和條件。」

國內目前對於「智能製造」是什麼，似乎爭論不休，很多人拿不定主意，「智能製造」似乎是個描述性語言，後面到底接什麼，一直猶豫。從美國全新的智能製造創新機構來看，智能製造顯然是一個複雜的系統，它更多地強調了外部的連接，從物流、能源管理、生產優化、實時、集成等眾多概念。從這個意義上來講，國內智能製造專家趙敏一直強調「智能製造系統」作為一個整體詞，似乎是更有道理。

在這其中，數字化製造仍然是核心位置。SMLC的技術總監Jim Davis指出，要全面理解製造業，必須意識到，下一代的IT和下一代的製造業，都圍繞一件事而發生：將數據成為核心資產 。

數字化製造與智能製造，二者並不是前腳後腳的路徑，而是一條交叉路徑。這給我們當下的認知，似乎帶來一定的困惑。它對國內智能製造的「數字化、網絡化、智能化」的描述，增加了更多可能的維度。而美國SMLC聯盟挑銜的智能製造創新機構，也正在給出一個漸見明晰的答案。

後 記

針對美國智能製造創新機構成立的消息，PLCopen中國組織名譽主席彭瑜教授，給出了自己的看法，摘錄在此，供讀者參考。

美國是一個多元化的社會結構，到目前政府支持9個創新機構說明，他們在不同地域、不同行業、不同領域，進行探索製造業的高科技轉型發展。無論是叫智能製造，還是叫數字化製造，都不能說明這一方向會壓倒另一個方向。不同的創新機構用不同的名字，不一定能反映其技術路線完全對抗。後起的機構也不一定會扭轉先建立機構的工作方向和研究方法。需要冷靜看待，觀察一段時間，多收集一些資料，才可能看出些門道。國防部支持數字化製造，能源部支持智能製造，都是高階段的發展。而我國的數字化、網絡化、智能化，都還處於起步或低級、中級階段，與國外情況並不完全相同。

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作者：林雪萍（中國機械工程學會知識中心，北京聯訊諮詢公司研究員），對智能製造、工業4.0和工業網際網路有一定研究。

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