摘要:制造業是我國的立國之本、強國之基。推動制造業高質量發展,是建設社會主義現代化強國的必由之路。當前,世界各主要強國把智能制造作為鞏固制造業全球領先地位、帶動制造業回歸、繼續掌握全球產業價值鏈中高端的戰略選擇,紛紛加緊智能制造戰略布局。經過近5年的大力發展,我國智能制造成效初顯,探尋并持續推進智能制造仍舊是當前和今后很長一段時期我國制造業發展的主攻方向。本文從國內外智能制造發展最新趨勢、我國智能制造已形成的成效和經驗等方面進行了分析,探尋下一步發展路徑,并提出可具體開展的幾點思考。
關鍵詞:智能制造;高質量發展;工作成效
Abstract: Manufacturing industry is the foundation of Chi's development. Promot ing h igh-qua lity deve lopmentof namanufacturing is the only way to build Chiinto a great modern socialist country. At present, the world's majnaor powers take Smart Manufacturing as a strategic choice to consolidate the leading position of manufacturing industry in the world, drive the return of manufacturing industry, and continue to master the middle and high end of the global industrial value chain. After nearly 5 years development, Chi's Smart Manufacturing has made initial achievements. It is still the namain direction of China's manufacturingdevelopment to explore and continuously promote. Based on the latest development trend of Smart Manufacturing at home and abroad, this paper analyzes the achievements and experience of Smart Manufacturing in China, explores the next development path, and puts forward some specific thoughts.
Key words: Smart manufacturing; High quality development; Work achievements
1 背景
當前,新一輪科技革命和產業變革在不斷的深入,制造業呈現出數字化、網絡化、智能化的發展趨勢,智能制造作為重要的方向,正在不斷突破新技術,催生新業態,推動制造業高質量發展邁上新臺階。世界主要制造業發達國家紛紛提出各自的發展規劃。美國繼2012年提出先進制造業國家戰略計劃之后,于2019年發布了美國先進制造業領導力戰略;德國在實施工業4.0的基礎上,近期又出臺了國家工業戰略2030;日本提出機器人新戰略和社會5.0戰略,加緊在智能制造領域進行戰略布局。
經過幾十年的快速發展,我國制造業的發展取得了長足進步,總體規模已連續多年位居世界第一,具備較為強大的產業配套基礎和產業鏈生態優勢。但制造業大而不強的問題突出,個性化、多樣化、高端化供給不充分,低端過剩、高端不足等矛盾還比較突出,無論是勞動生產率、資源利用率,還是投資回報率,與發達國家相比都還有相當大的差距。為了應對傳統制造業外延式發展增長乏力,企業生產、管理落后,技術創新能力弱等問題,2015年,我國逐步推動企業生產智能化、管理智能化、服務智能化與產品智能化的發展。經過近5年的發展,實踐證明了發展智能制造是中國制造業邁向高質量的重要驅動力。
2 我國發展智能制造的成效
2015年以來,在我國政府的積極推動下,產、學、研、用各方共同努力,我國智能制造發展快速,初步形成了試點示范引領、供需兩端發力、線面復制推廣、多方協同推進的良好局面。具體成效包括:
(1)初步形成了央地協同、政產學研用聯動的推進體系。政府出臺了多項智能制造工程、規劃等政策文件,各地區依據自身特點制定相應的配套措施,上下聯動、縱橫結合。高校積極開展前沿新技術探索,科研機構完成技術導入與驗證,產業界推動成果應用,各方密切結合、協同推進的機制逐漸形成。
(2)建成了一批國際先進的數字化車間和智能工廠,形成了一批智能制造新模式。2015年起,我國先后選定了305個試點示范項目,用于帶動相關行業智能制造發展。這些示范項目啟動智能制造后,生產效率平均提高近30%,最高達到3倍以上。此外,通過探索智能制造應用模式,在服裝、家居等領域形成了大規模個性化定制模式,在航空、汽車等領域形成了網絡化協同設計模式,在電力裝備、工程機械等領域形成了遠程運維模式等,這些模式還在行業和地區進行復制推廣,總數超過3000多項,極大地帶動了企業生產方式和發展觀念的轉變。
(3)突破了一批關鍵技術裝備和核心軟件。高精密光纖激光切割機床等一批技術裝備實現了突破,大型工業控制系統(DCS)等工業軟件填補了空白。埃夫特、奇瑞汽車聯合研制的工業機器人焊接自動化生產線已被整線應用到北汽南非工廠,打破了國外長達30年的壟斷,并成功實現出口;華曙高科開發的全球首款增材制造開放式一體化控制軟件,推動國內激光燒結設備自動控制技術達到國際先進水平。
(4)產業支撐體系初步構建。目前,我國基本形成國家智能制造標準體系,推動發布智能制造國家標準232項,完成國標立項135項,形成標準草案500余項,同時,標準體系還在不斷完善中。此外,培育形成了一批智能制造系統解決方案供應商,據不完全統計,有超過6000家智能制造裝備和軟件供應商參與了各類智能制造項目,在環渤海、長三角、珠三角等區域和隴海、京九、成渝等經濟帶形成了產業集聚。這些智能制造解決方案供應商為企業提供智能制造實施方案,按需求提升企業智能化水平,又為智能制造在行業和地區發展注入活力,是今后深入開展智能制造的一支重要力量。
3 當前面臨的問題
我國的智能制造已從前期的理念普及、試點示范進入到深化應用、全面推廣階段,但整體發展仍處于初級階段,與國際先進水平相比仍有較大差距,還遠不能滿足中國制造業高質量發展的需要。主要問題表現在以下幾方面:
(1)智能制造整體應用水平偏低。我國制造業起步晚、積累少、底子薄,目前來看,我國制造企業整體處于工業2.0邁向工業3.0的階段,僅有不到10%的企業接近國際先進水平,大部分還停留在解決自動化、信息化問題,甚至機械化改造的階段,量大面廣的傳統制造企業仍面臨轉型困境。
(2)企業發展智能制造的路徑方法仍不成熟。目前企業實施智能制造大多仍是生產方式的改變,對于產業模式和企業形態根本性轉變還在摸索中。我國領軍企業在技術、產品和服務上與國外先進廠商還有較大差距,產業匯聚和整合能力不足,同時,國內也缺乏類似于德國弗勞恩霍夫協會、德國工業4.0平臺這樣的生態載體。
(3)與智能制造發展相配套的高端技術裝備供給欠缺。關鍵技術與核心產品自主研制能力不足,使得集成電路、基礎軟件、互聯網、高端生產裝備、新材料等多個領域都存在產業安全風險隱患,部分行業不僅面臨低端鎖定的困境,產業鏈和供應鏈安全也得不到保障。
4 下一步工作思考
發展我國制造業,發展實體經濟就一定要把握數字化、網絡化、智能化融合發展的契機,堅定地以智能制造為主攻方向,推動產業技術變革和優化升級,推動制造業產業模式和企業形態根本性轉變。考慮當前面臨的種種難題,下一步,應考慮結合技術發展大趨勢,通過多種手段,長期持續深入推進智能制造。
一是運用好技術、新技術的疊加融合。5G、AI等新技術正成為當前產業變革的重要驅動力,其與先進制造技術加速融合并大規模應用,或將催生一批新的先導產業,推動全球價值鏈、供應鏈和產業鏈在空間上的重新分解與組合。在新技術方面,美、德、日等國已開展了大量探索,我國也有不少企業已經意識到5G、AI可能催生新產業,帶來巨大價值,正在積極布局,這將為融合創新積累應用場景和實際案例。
二是做好模式的變革和探索。推動制造業產業模式和企業形態根本性轉變,以“鼎新”帶動“革故”是我國發展智能制造、推動產業技術變革和優化升級的必然要求。雖然現階段主要是生產方式變革,但創新研發、商業模式、組織結構等全方位的變革將是智能制造下一步發展的重要階段。在應用模式方面,已有不少企業開展了一些探索和實踐,例如,有的企業通過打造協同研制生產環境,實現了多家部件廠、數百家成品單位、近千家附件配套單位資源的高度共享、彈性配置,并已取得了顯著成效。
三是智能制造要分層分類推進。在應用環節,不同行業、不同規模和基礎的企業對發展智能制造需求和目標是不同的,需要針對不同的領域和企業,制定分層、分類的推進解決方案、標準,以及路線圖。例如,在標準化方面,要構建行業應用標準體系;在供應商培育方面,要分級分類培育供應商供給能力;在公共服務方面,要加強為中小企業提供服務指導,加速中小企業轉型升級。
四是產業鏈要整合重塑。我國制造業具備較為強大的產業配套基礎和產業鏈生態優勢,但產業基礎能力較弱,部分領域核心關鍵技術受制于人,嚴重制約了產業鏈現代化發展,“斷鏈”隱憂十分明顯。打通全產業鏈,提升韌性,將為進一步提升智能制造并帶動制造業高質量發展提供根本保障。
5 小結
全球制造業正在向數字化、智能化時代邁進。為應對新工業革命下的國際競爭,發達國家不約而同地將智能制造作為制造業未來發展的重要方向。本文對智能制造發展背景和我國智能制造發展路徑進行了總結和梳理,分析當前我國智能制造標的缺失,并提出了結合技術發展推進智能制造的下一步工作思考。
本文由國家重點研發計劃“國家質量基礎的共性技術研究與應用”重點專項2016年度“戰略性新興產業關鍵國際標準研究(一期)”(編號:2016YFF0202700)項目資助。
參考文獻:
[1] 孟凡生, 徐野, 趙剛. 高端裝備制造企業向智能制造轉型過程研究——基于數字化賦能視角[J]. 科學決策, 2019, ( 11 ) : 1 - 24.
[2] 謝忠志, 王岳. 探討智能制造在裝備制造企業中應用及影響[J]. 價值工程, 2019, ( 38 ) : 15 - 16.
[3] 王冠宇, 田曉英, 國思茗, 趙明宇, 王濤. 智能制造平臺的分析與構建[J]. 自動化技術與應用, 2019, ( 10 ) : 146 – 148, 155.
作者簡介:
丁露,教授級高級工程師,博士,現就職于機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所,主要從事測控系統、工業通信、安全與可靠性等智能制造核心技術標準化和研究工作。
摘自《自動化博覽》2020年3月刊