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制造業智能化是全球工業化的大勢所趨，也是重塑國家間產業競爭力的關鍵因素。縱觀工業發展歷程，不斷提升生產的智能化水平是人類不懈的追求。近年來，主要工業化國家將智能制造視為未來制造業的主導范式，表明制造業在先后經歷了機械化、自動化和信息化三次革命后，智能制造在技術上與經濟上逐漸具備了可行性，制造范式轉向智能化，勢在必行。

與歷次工業革命類似，智能制造的成熟與拓展是一個系統過程，即在核心投入、基礎設施、主導產業和組織變革等方面均出現重大變革，且各方面層層遞進并最終形成協同效應。縱覽全球智能制造發展的前沿動向，智能制造在技術經濟范式上將呈現出如下特征。首先，新一代互聯網技術向生產和消費領域全面滲透，將大幅提升數據對企業邊際利潤的貢獻。因此，不同于以往技術經濟范式的轉換高度依賴于物理要素的升級，驅動智能制造發展的核心要素將是虛擬的數據，即數據要素將成為新型核心投入。其次，核心投入與基礎設施的動態匹配是促進先導產業快速發展的必要條件。不同于歷次工業革命依賴于交通基礎設施的升級，以大數據、物聯網和云計算為代表的新一代互聯網基礎設施將為數據要素的積累和配置提供有力支撐。再次，在數據要素與新一代互聯網基礎設施的支持下，制造業產品、生產流程管理、研發設計、企業管理乃至用戶關系將出現智能化趨勢，高度智能化的制造業部門將重新定義其在經濟社會中的功能定位。最后，主流的大規模生產方式也將受到嚴峻挑戰，大規模定制化和社會化制造等新的生產組織方式將興起。

雖然在全球范圍內智能制造的發展導向是相似的，但是主要工業化國家發展智能制造的實現路徑卻各有各的不同。從戰略演進和政策實踐看，主要工業化國家發展智能制造的基本思路是立足本國的產業基礎與傳統優勢，以解決本國產業升級中面臨的突出問題為導向，著力尋找制造業與新一代互聯網技術的結合點。一些國家在發展本國智能制造的同時，還積極將本國的智能制造解決方案向其他國家輸出，力圖在全球制造業智能化大潮中謀求一席之地。其中，最具代表性的是美國和德國的智能制造發展戰略。

其一，由“軟”至“硬”的美國模式。美國發展智能制造的基本思路是要利用美國在新一代信息技術和智能軟件等基礎產業的全球領先優勢“反哺”制造業，顯著提升制造企業智能化、數字化水平，從而在靈巧性、質量、效率和可持續性等方面重塑美國制造的長期競爭力。在發展重點上，美國優先發展三項制造技術：尖端傳感、控制與制造平臺；可視化、信息學和數字制造技術；先進材料制造。其中，前兩項技術重在提升企業對信息作出快速和高效響應的能力。標準對信息有效流動和系統的快速響應具有至關重要的作用，所以美國發展智能制造的戰略思路可以歸納為“信息先行、標準支撐”。

其二，由“硬”求“軟”的德國模式。德國“工業4.0”計劃是其發展智能制造的總體戰略。該計劃立足于德國強大的復雜產品制造能力，這促成德國發展智能制造的基本思路是在制造業領域引入“物理—信息系統”——從建設“智能工廠”著手，出產可實時生成數據的“智能產品”，形成制造與產品的大數據系統。大數據經實時分析和數據歸并后形成“智能數據”，再將“智能數據”進行可視化和交互式處理，實時向智能工廠反饋產品和工藝優化的方案，從而形成“智能工廠—智能產品—智能數據”的閉環，驅動生產系統智能化。德國還希望在智能工廠的基礎上，借助物聯網和服務網，將智能交通、智能物流、智能建筑、智能產品和智能電網等相互連接，引領國民經濟體系的智能化發展。

面對當前全球智能制造發展趨勢，作為一個工業大國和經濟大國，我國發展智能制造應該立足于本國優勢與問題，可以參考但不能盲目照搬別國的智能制造發展模式。我國發展智能制造最大的潛能，是產業轉型升級過程中對智能解決方案的本土化需求。因此，應按照“適用的便是最好的”原則，勇于探索符合我國國情的智能制造發展之路，堅持需求牽引、問題導向，堅持企業主體、協同創新，堅持遠近結合、重點突破，采取有力有效措施推進智能制造深入發展，真正構建信息化條件下的產業生態體系和新型制造模式。

當前，我國面臨經濟結構轉型升級的艱巨任務，同時也趕上了新一輪科技和產業革命驅動的新經濟蓬勃發展的歷史機遇。如果說發達國家發展新經濟的本質是信息化與“再工業化”的深度融合，那么對于中國而言，發展新經濟則意味著工業化和信息化的深度融合，是工業化進程的進一步推進、經濟結構轉型升級的內在要求。智能制造作為信息化和工業化深度融合的集中體現，對于傳統工業化動能減弱、新舊經濟增長動能亟待轉換的現階段中國，具有十分重要的意義。

一、對智能制造的基本認識

面對我國是工業大國但不是工業強國的現狀，以及國際金融危機后美、德、日、英、法等發達國家紛紛提出制造業振興規劃的國際背景，2015年我國出臺了《中國制造2025》。制造業是立國之本、強國之基、興國之器。《中國制造2025》的意義不能僅從一個產業規劃視角來理解，更應該從未來我國經濟可持續增長的動力藍圖來看待。《中國制造2025》提出，以加快新一代信息技術與制造業深度融合為主線，以推進智能制造為主攻方向，強化工業基礎能力，促進產業轉型升級，實現制造業由大變強的歷史跨越。在經濟增長的動力藍圖中，智能制造是作為一個主攻方向提出的，可以看出其地位十分重要。

所謂智能制造，直觀地講，就是基于人工智能技術與制造技術集成而形成的滿足優化目標的制造系統或者模式。在智能制造一開始提出時，內容相對狹義，優化目標也相對具體，但隨著新的制造模式不斷出現和信息技術不斷發展，智能制造的內涵已經逐步廣義化。從技術基礎看，已經從單純人工智能發展到包括大數據、物聯網、云計算等在內的新一代信息技術；從制造過程看，已經從單純的生產加工環節擴展到產品的全生命周期；從制造系統的層次看，已從制造裝備單元擴展到包括車間、企業、供應鏈在內的整個制造生態系統；從優化目標看，從最初實現在沒有人工干預情況下實現小批生產，發展到滿足消費者個性化需求、實現優化決策、提高生產靈活性、提高生產效率和資源利用率、提高產品質量、縮短制造周期、體現環境友好等一系列目標。因此，現在的智能制造，已經被廣義地理解為基于大數據、物聯網等新一代信息技術與制造技術的集成，能自主性地動態適應制造環境變化，實現從產品設計制造到回收再利用的全生命周期的高效化、優質化、綠色化、網絡化、個性化等優化目標的制造系統或者模式，具體包括智能產品、智能生產、智能服務和智能回收等廣泛內容。

智能制造的實現，關鍵是依靠新一代信息技術系統的技術支持。現在比較公認的智能制造技術基礎是信息—物理系統（CPS），或稱為虛擬—實體系統。通俗地說，這是一個可以將工業實體世界中的機器、物料、工藝、人等通過互聯網與虛擬世界中的各類信息系統有效連接的網絡空間系統，該系統通過對實體世界工業數據的全面深度感知、實時動態傳輸與高級建模分析，實現網絡信息系統和實體空間的深度融合、實時交互、互相耦合、互相更新，從而形成智能決策與控制，最終驅動整個制造業的智能化發展。這個系統在德國工業4.0中被稱為CPS，而在美國的產業界則被稱為工業互聯網。在美國產業界看來，工業互聯網是互聯網在工業所有領域、工業整個價值鏈中的融合集成應用，是支撐智能制造的關鍵綜合信息基礎設施。有了這個系統就可以實現制造過程自組織、自協調、自決策的自主適應環境變化的智慧特性，進而滿足高復雜性、高質量、低成本、低消耗、低污染、多品種等以前傳統制造模式認為相互矛盾、不可能同時實現的一系列優化目標。

經濟學研究表明，一國經濟的國際競爭力和長期穩定增長的關鍵是制造復雜產品的能力，而智能制造是制造業的轉型升級制高點，代表著未來制造業發展的方向和經濟結構高級化的趨勢，決定著一個國家制造復雜產品的能力大小。因此，智能制造已成為當今世界各國技術創新和經濟發展競爭的焦點，發達國家以智能制造引領“再工業化”戰略，我國則將智能制造作為《中國制造2025》的主攻方向。當然，我國智能制造的總體水平與世界制造強國相比還相差比較大，但智能制造是一個應用廣泛的體系，包括從工藝、產品、企業、產業鏈到整個社會的各個層面，我國通過科學規劃、努力創新，可以逐步實現從點到線、從線到面、從面到體的突破，最終建設成為制造強國。

二、智能制造與新經濟的關系

當今世界正在步入新一輪科技革命拓展期，顛覆性技術不斷涌現，產業化進程加速推進，新的產業組織形態和商業模式層出不窮，從而經濟增長的新要素、新動力和新模式不斷涌現，于是所謂“新經濟”浮出水面。“新經濟”這個詞本身并不新，在20世紀90年代末至本世紀初美國出現了一段在信息技術和全球化驅動下呈現高增長、低通脹、低失業率、低財政赤字等特征的經濟發展時期，被認為是“新經濟”。但2000年下半年以后，以互聯網技術和金融主導的“新經濟”泡沫最終破滅。其根本原因是沒有把互聯網這種技術和制造業結合在一起。離開制造業，僅僅停留在科技發明和金融追逐而衍生出來的經濟大多都會成為泡沫。如果說在上世紀末美國提“新經濟”還為時過早，現在由于信息技術的突飛猛進使得信息技術成本大幅度降低，信息技術已與制造業逐步融合并廣泛地應用改變著社會經濟生活，現在提“新經濟”則是水到渠成。

現在的新經濟，其本質是由于新一輪科技和產業革命帶動新的生產、交換、消費、分配活動，這些活動表現為人類生產方式進步和經濟結構變遷、新經濟模式對舊經濟模式的替代。新經濟對經濟增長的促進作用至少表現在三個方面，一是由于信息（數據）獨立流動性日益增強而逐步成為社會生產活動的獨立、核心的投入產出要素，進而增加了信息邊際效率貢獻；二是以“云網端”為代表的新的信息基礎設施投資對經濟增長的拉動；三是生產組織和社會分工方式更傾向于社會化、網絡化、平臺化、扁平化、小微化，從而適應消費者個性化需求，進一步拓展了范圍經濟作用。在當前我國經濟下行壓力較大、產業結構分化、經濟增長動能亟待轉換的背景下，大力發展新經濟既是積極應對新產業革命挑戰的戰略選擇，也是我國通過供給側結構性改革優化資源配置的戰略要求。

智能制造，作為信息化和制造業深度融合的集中體現，無論是智能產品、智能工廠、智能制造企業還是智能制造的生態鏈，都構成了新經濟的重要組成部分，智能制造產業作為新一輪科技和產業革命的先導正在迅速發展，成為現代產業體系中發展潛力巨大的行業。更為重要的是，新經濟的發展主要依賴智能制造提供技術源泉和裝備基礎，新經濟的增長源泉，無論是作為新生產要素的數據的投入，還是新的信息基礎設施的投資拉動，以及新的經濟分工協作模式的產生發展，都離不開智能制造的支撐。沒有智能制造的發展支撐，新業態、新商業模式也都將成為空中樓閣。智能制造的發展，一方面會拉動新材料、信息通訊等各個領域的技術創新和產業發展；另一方面又進一步驅動各個新興產業成長和傳統產業變革，滿足生產者和消費者的智能化、個性化需求，推動智慧農業、智慧城市、智能交通、智能電網、智能物流和智能家居等各個社會經濟領域的智能化發展。當然，新經濟的快速發展，也會給智能制造提供更大的需求空間和更廣闊的應用前景。

三、抓好智能制造發展的關鍵

得益于巨大的市場潛力，近些年我國電子商務飛速發展，但發展新經濟決不能僅僅滿足于零售服務業與互聯網的融合階段。互聯網發展大體可以劃分為信息門戶網站主導、電子商務主導、工業互聯網主導三大階段，我國正處于電子商務主導的階段。但是，電子商務發展的“風口”正在過去，互聯網未來發展的方向是工業互聯網。而工業互聯網是制造業與互聯網深度融合的表現，其所支持的正是智能制造。因此，從互聯網的發展趨勢看，新經濟的未來發展應該更多地依靠智能制造的引領。

一是突出戰略引導。2015年我國推出了《中國制造2025》和《關于積極推進“互聯網＋”行動的指導意見》。其中，《中國制造2025》旨在通過工業化和信息化融合的手段、加快發展新一代信息技術等領域來實現建設制造強國的目標，《關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》是把互聯網的創新成果與多個經濟社會領域深度融合，以形成更廣泛的以互聯網為基礎設施和創新要素的經濟社會發展新形態。兩大戰略的共同重點就是推進制造業與互聯網的深度融合，推進智能制造。未來如何以科學的實施機制和戰略步驟落實這兩大國家戰略，是智能制造引領新經濟發展的關鍵任務。

二是強化創新驅動。智能制造水平是一國制造能力的核心體現，是衡量制造強國建設進展的一個重要的指標。而決定智能制造水平的關鍵是制造業的創新能力。在智能制造領域，當前我國制造業創新能力與世界工業強國差距還很大，一些工業互聯網領域的核心技術，包括工業無線技術、標準及其產業化，關鍵數據技術和安全技術等，都還有待突破，工業互聯網核心軟硬件支持能力都還不夠。我國總體制造業技術水平還處于由電氣化向數字化邁進的階段，而智能制造引領的是由數字化向智能化發展。按照德國工業4.0的劃分，如果說發達工業國家智能制造推進的是由工業3.0向工業4.0的發展，而我國智能制造需要的是工業2.0、3.0和4.0的同步推進。這一方面要求結合我國國情推進智能制造，另一方面也要求我們更加強化創新驅動，實現創新能力的趕超。

三是完善制度環境。推進以智能制造引領新經濟的增長，一方面要推動互聯網企業逐步向制造業的滲透，另一方面是要推動制造企業的互聯網化。而當前我國制造業創新發展的整體制度環境還有待完善，經濟“脫實向虛”問題還比較突出，沒有形成人力、資金等要素資源進入制造業的有效激勵機制。麥肯錫最近一份針對中國3500家上市公司和美國7000家上市公司的比較研究表明，中國的經濟利潤80%由金融企業拿走，而美國的經濟利潤只有20%歸金融企業。這意味著，作為創新源泉的制造業的付出與其回報很不相稱。因此要通過供給側結構性改革，建立和完善有利于制造業創新發展、推進智能制造的制度環境，保證企業有意愿也有能力投入到以智能制造引領新經濟發展的戰場中。

發展智能制造 產業政策亟需跟進

智能制造是全球制造業的發展趨勢和中國制造業轉型升級的核心方向。眼下，我國的智能制造體系既缺乏能夠架構整體數字物理系統和全流程數字化解決方案的綜合集成企業，又面臨著配套工藝創新不足、工業3.0基礎落后的現實問題。針對這種狀況，推進智能制造發展的政策保障體系應充分尊重智能制造復雜產品（系統）集成能力需要長期積累和探索的事實，將有效結合智能制造與本土資源稟賦作為推進我國智能制造創新發展的重要方向。相應地，產業政策思路和工具選擇也應根據智能制造的技術經濟范式要求和我國的產業能力基礎及時作出調整。

一是加強建設國家信息基礎設施和國家工程數據庫。信息技術是智能制造體系的底層技術，信息存儲、傳輸和處理能力是決定智能制造技術和智能制造系統技術成熟度與應用效果的關鍵因素。從發達國家的各種舉措來看，工業信息的計算和處理能力已經成為影響制造業競爭力的關鍵。比如，美國競爭力委員會將高效能運算定義為“改變全球制造業游戲規則的機器”，建議通過積極的政企合作來整合美國的“計算資源”，將前沿計算能力轉化為制造業競爭力。而我國在這一方面尚有很大發展空間。對此，應建設國家高效能運算研發中心和國家高效能運算服務中心，將既有的高效能運算技術儲備轉化為商業應用和公共服務，促進高效能運算前沿技術突破。同時，建設國家級工程數據庫，可考慮以會員機構自愿提供、共同分享、收益均沾的工作方法保證數據收集與應用的可持續性。

二是加快構建以母工廠為核心的系統層面智能制造技術的應用載體。從智能制造自身的技術集成特性來看，依托于具備總體平臺架構能力的制造企業的大量迭代試驗和現場應用，是智能制造系統持續改進的關鍵。這是德國得以快速推進“工業4.0”的主要原因，也是現階段中國發展智能制造的一大短板。絕大多數中國制造業龍頭企業雖然具有產品開發和硬件創新能力，但缺乏軟件平臺開發和架構設計能力，難以承擔智能制造技術開發、試制、應用、支援的“母工廠”功能。對此，應加快建設能夠支撐智能制造系統應用與優化的載體，特別是能夠提出智能制造系統技術條件和工藝需求、具備與智能制造技術相適應的現代生產管理方法和勞動技能的母工廠，以點帶面地提升中國智能制造水平。

三是推動形成包括多元化主體和多元化路線的產業創新和技術擴散體系。對于智能制造這項新興技術革命，多方參與、多線并進的開放性創新機制是提高試錯與迭代速度、探求適用性智能制造體系的最有效手段。雖然有的發達國家將率先推出數字物理系統的技術標準作為智能制造競爭的最終目標，但政府并不是指定特定組織開展預先研究、待形成成熟標準和架構后再大規模推廣，而是以協調相關創新主體之間多種形式的合作研發為重點，促進適用性標準和架構的形成。我們可借鑒國際經驗，在加強智能制造領域資金扶持的同時，以普惠性政策推動形成多元化的（而非少數企業主導的）、競爭與合作并存的產業創新格局，鼓勵企業以解決現實問題為宗旨，自行探索并固化智能制造的成熟經驗，發展自有技術標準體系。引導組織智能制造產業聯盟合作和關鍵技術攻關，培育并發揮行業協會和地方工業聯合會等在公共服務方面的積極作用，強化面向產業聯盟的獨立評估與信息公開機制，保證廣大企業能夠快速分享政府扶持項目的知識和經驗，加快中國智能制造企業的整體技術進步和本土模式形成。注意利用中國的市場優勢，通過恰當的機制設計，在保證產業安全的同時充分吸收國外領先企業參與國內產業聯盟，在合作過程中逐步掌握主動權，使中國智能制造技術標準成為國際工業社會廣泛接受的標準。

摘自《經濟日報》