未來已來 從“制造”到“智造”的中國實(shí)踐
2017-10-27 作者： 記者 曹煦 來源： 中國經(jīng)濟(jì)周刊
在黨的十九大即將召開之際，中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習(xí)近平9月 25日前往北京展覽館，參觀“砥礪奮進(jìn)的五年”大型成就展。
世界上下潛深度最大的作業(yè)型載人潛水器“蛟龍?zhí)枴蹦Ｐ?，中國自主研制的首臺400馬力無級變速拖拉機(jī)，強(qiáng)軍征程揚(yáng)帆遠(yuǎn)航武器裝備模型……一件件反映我國制造業(yè)成就的實(shí)物模型亮相展廳。
5年來，一件件“大國重器”橫空出世，作為七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一的高端裝備制造業(yè)拿出了耀眼的成績單：
采用國際最高安全標(biāo)準(zhǔn)的百萬千瓦級自主三代核電裝備“華龍一號”，亮出了中國制造的又一張“名片”;
國產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)突破瓶頸，運(yùn)20、殲20服役，國產(chǎn)大飛機(jī)C919首飛成功，我國航空工業(yè)取得歷史性突破;
世界最大水泥運(yùn)輸船圓滿交船，全球最大集裝箱船將在上海開建，第一艘國產(chǎn)航母和新型萬噸級驅(qū)逐艦相繼下水，世界第一造船大國正向造船強(qiáng)國大踏步邁進(jìn)……
成績的背后，是黨的十八大以來，眾多高技術(shù)、高附加值、順應(yīng)轉(zhuǎn)型升級趨勢的新產(chǎn)業(yè)，已成長為推動(dòng)我國制造業(yè)發(fā)展的新引擎，有力拉動(dòng)著經(jīng)濟(jì)增長。
2013年至2016年，我國高技術(shù)制造業(yè)和裝備制造業(yè)增加值年均增速分別高于規(guī)模以上工業(yè)增加值增速3.8個(gè)和1.4個(gè)百分點(diǎn)。今年1—7月，這一優(yōu)勢更是擴(kuò)大為5.3個(gè)和4.1個(gè)百分點(diǎn)。
新產(chǎn)業(yè)快速成長，關(guān)鍵在于黨中央、國務(wù)院的高瞻遠(yuǎn)矚和戰(zhàn)略謀劃。
2015年，我國出臺了《中國制造2025》，明確提出分“三步走”建設(shè)制造強(qiáng)國的戰(zhàn)略目標(biāo)、主要任務(wù)和重大舉措，為制造強(qiáng)國建設(shè)第一個(gè)十年描繪了藍(lán)圖。
5年來，中國制造業(yè)規(guī)模全球領(lǐng)先，增加值和產(chǎn)品出口占全球的比重均居世界第一，目前已經(jīng)建成了門類齊全、獨(dú)立完整的體系。
我國無疑已經(jīng)成為制造業(yè)大國。“大國”之后，制造業(yè)“強(qiáng)國”成為新的目標(biāo)。那么，從“大國”到“強(qiáng)國”，路徑是什么?
信息化與工業(yè)化深度融合是“牛鼻子”?！吨袊圃?span>2025》中明確提出，“以加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合為主線”。
為做好“兩化”深度融合這篇大文章，我國制定并組織實(shí)施了50個(gè)規(guī)劃及專項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃，形成推動(dòng)“兩化”深度融合的頂層設(shè)計(jì)、政策體系、組織保障和工作機(jī)制。
在“兩化”融合這一“主線”之下，我國以智能制造為主攻方向，實(shí)施智能制造專項(xiàng)和智能制造試點(diǎn)示范專項(xiàng)行動(dòng)，建立了國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系，打造了一批數(shù)字化車間，初步形成了若干可復(fù)制可推廣模式。5年來，智能工廠在許多企業(yè)落地生根。
其中，在民用領(lǐng)域，頗具代表性的便是已建成8個(gè)互聯(lián)工廠的海爾。目前，在海爾的一家智能工廠生產(chǎn)線上，每15秒鐘就會誕生一臺洗衣機(jī)?；ヂ?lián)工廠中，工人人數(shù)減少一半，而產(chǎn)能增加2倍。在柔性生產(chǎn)線上，可以安排50多個(gè)型號的產(chǎn)品，是以前的5倍?；ヂ?lián)工廠生產(chǎn)效率提升60%，用戶定制占比達(dá)10%以上，其中，中央空調(diào)互聯(lián)工廠已實(shí)現(xiàn)100%的產(chǎn)品由用戶遠(yuǎn)程定制并監(jiān)控。
2016年10月9日，中共中央政治局就實(shí)施網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國戰(zhàn)略進(jìn)行第三十六次集體學(xué)習(xí)。習(xí)近平總書記在主持學(xué)習(xí)時(shí)強(qiáng)調(diào)，世界經(jīng)濟(jì)加速向以網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)為重要內(nèi)容的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)轉(zhuǎn)變。我們要把握這一歷史契機(jī)，以信息化培育新動(dòng)能，用新動(dòng)能推動(dòng)新發(fā)展。要加大投入，加強(qiáng)信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化，做大做強(qiáng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)，拓展經(jīng)濟(jì)發(fā)展新空間。
在全國人大常委會原副委員長、中科院原院長路甬祥看來，21 世紀(jì)前半葉，工業(yè)制造文明將進(jìn)化為網(wǎng)絡(luò)協(xié)同智造文明。“中國制造業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型正迎來與新科技革命和全球制造服務(wù)轉(zhuǎn)型交匯的新機(jī)遇、新挑戰(zhàn)?！?/span>
什么是智能制造?目前學(xué)界的主流觀點(diǎn)是：智能制造(Intelligent Manufacturing，IM)是一種由智能機(jī)器和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，它在制造過程中能進(jìn)行智能活動(dòng)，諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。通過人與智能機(jī)器的合作共事，去擴(kuò)大、延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動(dòng)。
多位受訪人士向《中國經(jīng)濟(jì)周刊》記者表示：將制造自動(dòng)化的概念更新，擴(kuò)展到柔性化、智能化和高度集成化，是智能制造區(qū)別于“流水線、機(jī)器化生產(chǎn)”的主要特征。
而在工信部部長苗圩看來，智能制造更明確、更直接，就是要研發(fā)出一批智能化的產(chǎn)品。比如現(xiàn)有的工業(yè)機(jī)器人(22.100, 0.17, 0.78%)只是程序控制的裝備，下一代機(jī)器人應(yīng)該是具有一定“人工智能”的機(jī)器人。他舉例說，“比如說有一個(gè)人如果誤操作了，很可能被機(jī)器人傷到。如果將來在機(jī)器人身上實(shí)現(xiàn)人工智能，那么它發(fā)現(xiàn)附近安全距離內(nèi)有人的話就不會去操作，這就是智能化產(chǎn)品的標(biāo)志。”
西北大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院院長任保平分析認(rèn)為，作為《中國制造2025》核心的智能制造，主要包括三個(gè)方面內(nèi)容：一是研發(fā)出一批智能化產(chǎn)品;二是將信息技術(shù)應(yīng)用于制造業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理的全過程，使生產(chǎn)和管理過程實(shí)現(xiàn)智能化;三是在微觀的企業(yè)層面，實(shí)現(xiàn)信息的充分交流和共享，建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)或物聯(lián)網(wǎng)。
“中國智造”背后的國家意志與現(xiàn)實(shí)需求
2015年5月8日，國務(wù)院發(fā)布《中國制造2025》，也正是從2015年開始，“中國制造2025”連續(xù)3年出現(xiàn)在政府工作報(bào)告中。2015年政府工作報(bào)告首次提出“中國制造2025”，2016年則是進(jìn)入到“啟動(dòng)實(shí)施”階段，2017年則提出“深入實(shí)施”。
《中國制造2025》包括“1+X”的規(guī)劃體系，截至目前已全部發(fā)布，其中“1”指《中國制造2025》，“X”指11個(gè)配套文件，11個(gè)配套文件中，有一份專門針對智能制造，即《智能制造工程實(shí)施指南(2016—2020)》。
中國工程院院長周濟(jì)認(rèn)為，制造業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化是新一輪工業(yè)革命的核心技術(shù)，應(yīng)該作為“中國制造2025”的制高點(diǎn)、突破口和主攻方向。工業(yè)和信息化部消費(fèi)品工業(yè)司司長高延敏說，“加快推進(jìn)智能制造是貫徹落實(shí)《中國制造2025》的主攻方向?！?/span>
《中國制造2025》明確提出，著力發(fā)展智能裝備和智能產(chǎn)品，推進(jìn)生產(chǎn)過程智能化，培育新型生產(chǎn)方式，全面提升企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)的智能化水平。
“頂層設(shè)計(jì)”之下，各地陸續(xù)出臺相關(guān)行動(dòng)計(jì)劃，全面對接《中國制造2025》。江蘇、廣東、福建、四川、安徽等省份分別出臺《<中國制造2025>江蘇行動(dòng)綱要》《廣東省智能制造發(fā)展規(guī)劃(2015—2025)》《福建省實(shí)施<中國制造2025>行動(dòng)計(jì)劃》《<中國制造2025>四川行動(dòng)計(jì)劃》《中國制造2025安徽篇》等文件，以加快制造強(qiáng)省的建設(shè)步伐。
河北提出，未來5年要建成1500個(gè)智能工廠、車間;江蘇的目標(biāo)則是到2025年，建成1000個(gè)智能工廠，研制并應(yīng)用1000個(gè)首臺(套)重大裝備，其中50%以上填補(bǔ)國內(nèi)空白;浙江計(jì)劃到2020年全省在役工業(yè)機(jī)器人數(shù)量超過10萬臺。
今年2月，《成都市建設(shè)“中國制造2025”試點(diǎn)示范城市實(shí)施方案》獲批，成都繼寧波市、蘇南城市群和珠江西岸城市群之后，成為全國第三批、西部第一批“中國制造2025”試點(diǎn)示范城市。
各地智能制造的專業(yè)園區(qū)建設(shè)也如火如荼，“全國已建成和擬建的3D打印、機(jī)器人、無人機(jī)、數(shù)控機(jī)床、智能裝備等智能制造產(chǎn)業(yè)園區(qū)，總量預(yù)計(jì)已有百家。”中國電子學(xué)會副理事長兼秘書長徐曉蘭介紹說。
國家意志下的“中國智造”前景廣闊。《2016中國制造業(yè)競爭力調(diào)研報(bào)告》預(yù)測，到2025年，我國智能制造能夠完成超過50%的進(jìn)程;2035年，能完成70%的進(jìn)程;2045年，能夠完成90%的進(jìn)程。在2049年時(shí)，智能制造水平與發(fā)達(dá)國家并駕齊驅(qū)，甚至在若干領(lǐng)域引領(lǐng)發(fā)展。
“風(fēng)口”之上的智能制造產(chǎn)業(yè)想象空間巨大，正受到各路資本的青睞。中投顧問發(fā)布的《2016—2020年中國智能制造行業(yè)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測報(bào)告》認(rèn)為，2015年我國智能制造產(chǎn)值在1萬億元左右，2020年有望超過3萬億元，年復(fù)合增長率約20%。
苗圩部長表示，通過智能化或者說信息化的生產(chǎn)過程，可以實(shí)現(xiàn)全流程的優(yōu)化，各個(gè)環(huán)節(jié)被監(jiān)控，可以大大降低不良產(chǎn)品率，順應(yīng)中國勞動(dòng)力成本不斷上升的趨勢，大大提高效率和效益。
路甬祥則認(rèn)為，智能制造可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件的高品質(zhì)制造;可促進(jìn)綠色制造;可適應(yīng)客戶個(gè)性化、定制需求;可促進(jìn)向智能服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型;是提升我國制造業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率的必由之路。
以航空航天、船舶車輛等精細(xì)工業(yè)為例，許多結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工質(zhì)量要求高的零部件，采用在線監(jiān)測、工況實(shí)時(shí)智能控制，顯著提升制造品質(zhì)和效率。而智能手機(jī)、超極本、智能電視、機(jī)器人等產(chǎn)品也正是由于智能生產(chǎn)線對精密化部件的高品質(zhì)、大批量制造，得以工業(yè)化生產(chǎn)。
從“制造”到“智造”，中國的“并聯(lián)式”發(fā)展道路
中國已是名副其實(shí)的“制造大國”，220多種工業(yè)品產(chǎn)量居世界第一位，制造業(yè)凈出口居世界第一位，制造業(yè)增加值在世界占比達(dá)到20.8%。
然而數(shù)據(jù)顯示，智能制造仍是現(xiàn)階段我國制造業(yè)的短板之一。國務(wù)院發(fā)展研究中心攜手德國著名工業(yè)企業(yè)博世，在今年3月發(fā)布的一份研究報(bào)告稱：中國制造業(yè)整體尚處于由工業(yè)2.0向工業(yè)3.0過渡的階段。
《2016—2020年中國智能制造行業(yè)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測報(bào)告》稱，大部分中國企業(yè)處于研發(fā)階段，僅16%的企業(yè)進(jìn)入智能制造應(yīng)用階段;從智能制造的經(jīng)濟(jì)效益來看，52%的企業(yè)智能制造收入貢獻(xiàn)率低于10%，60%的企業(yè)智能制造利潤貢獻(xiàn)率低于10%。
據(jù)《世界經(jīng)理人》“2015中國制造業(yè)信息化現(xiàn)狀調(diào)研”結(jié)果顯示：我國近九成制造企業(yè)信息化處于初、中級水平，信息化覆蓋業(yè)務(wù)較窄，而且各系統(tǒng)信息處于割裂狀態(tài)，集成度低。2015年，我國制造業(yè)關(guān)鍵工序的數(shù)控化率僅三分之一，大中型制造企業(yè)也剛超過50%。而美德日等國制造業(yè)數(shù)控化率已達(dá)80%～90%。
此外，工業(yè)軟件也是我國智能制造的制約之一。以智能制造的核心環(huán)節(jié)——嵌入式軟件為例，2016年中國軟件(18.970, 0.05, 0.26%)業(yè)務(wù)收入4.9萬億元，其中嵌入式系統(tǒng)軟件為7997億元，僅占六分之一。
從產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段的對比來看，德國工業(yè)4.0是在成功完成“工業(yè)1.0”“工業(yè)2.0”，基本完成“工業(yè)3.0”之后提出的發(fā)展戰(zhàn)略，是自然的“串聯(lián)式”發(fā)展。
相比之下，中國制造業(yè)走的是“工業(yè)2.0”補(bǔ)課、“工業(yè)3.0”普及、“工業(yè)4.0”示范的“并聯(lián)式”發(fā)展道路，“所以我們的任務(wù)就比德國實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0更加復(fù)雜、更加艱巨?！敝袊こ淘涸洪L周濟(jì)表示。
如周濟(jì)所言，“中國制造”面臨的形勢并不樂觀：一方面是外部競爭市場，國際高端和低端兩頭擠壓，制造壓力過剩;一方面是內(nèi)部環(huán)境諸多約束，“脫實(shí)向虛”依然明顯，制造動(dòng)力不足。
在此背景下，完成從“制造”向“智造”的系統(tǒng)跨越，政商各界需要做的事還有很多。
政府層面需要?jiǎng)?chuàng)新和聯(lián)動(dòng)。工信部部長苗圩表示，從制造業(yè)發(fā)展規(guī)律看，推進(jìn)制造業(yè)由大變強(qiáng)需要政府在支持手段、社會化服務(wù)等方面開展深入持續(xù)的政策創(chuàng)新;《中國制造2025》的實(shí)施涉及多個(gè)部門，如何真正實(shí)現(xiàn)部門間政策資源的聯(lián)動(dòng)，仍需進(jìn)行不懈的努力和探索。“這需要一個(gè)不斷探索、試錯(cuò)的過程，難以一蹴而就，更不能急于求成。”
企業(yè)作為創(chuàng)新決策、研發(fā)投入、科研組織和成果應(yīng)用的主體，需要在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級過程中對智能解決方案提出本土化需求。中央政策研究室經(jīng)濟(jì)局原巡視員兼副局長、中國經(jīng)濟(jì)研究院院長白津夫認(rèn)為，在“中國制造2025”的戰(zhàn)略指引下，企業(yè)轉(zhuǎn)型需求迫切，但目前面臨兩個(gè)主要問題：一是轉(zhuǎn)型方向和模式不清晰，“簡單的上自動(dòng)化和機(jī)器換人”;二是標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，“企業(yè)要面臨各種領(lǐng)域、各種層次的解決方案，難以整合和集成?！?/span>
暨南大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院教授劉金山正在進(jìn)行題為《中國智造業(yè)競爭力調(diào)研分析》的國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目研究。他也有同感：目前智能制造缺乏統(tǒng)計(jì)口徑和產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，缺少系統(tǒng)完善的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù);產(chǎn)業(yè)分類目錄尚未建立?！柏巾毥⒅悄苤圃飚a(chǎn)業(yè)劃分標(biāo)準(zhǔn)、分類目錄以及質(zhì)量認(rèn)證機(jī)構(gòu)，制定統(tǒng)計(jì)工作實(shí)施方案和統(tǒng)計(jì)管理辦法?！?/span>
企業(yè)書寫的變革故事
企業(yè)是實(shí)現(xiàn)“中國制造2025”藍(lán)圖的主角和市場主體。
9月18日，電動(dòng)工具制造商寶時(shí)得科技(中國)有限公司(下稱“寶時(shí)得”)在蘇州總部召開了一場“智能制造業(yè)務(wù)變革項(xiàng)目啟動(dòng)大會”。公司通過發(fā)展互聯(lián)工廠，逐步實(shí)現(xiàn)線上下訂單、線下制造定制化產(chǎn)品。目前，公司已建立起從接單到計(jì)劃到生產(chǎn)運(yùn)營的端到端的智能化管理和實(shí)施系統(tǒng)。
而幫助寶時(shí)得在更高水平實(shí)現(xiàn)智能制造的是美的集團(tuán)旗下云服務(wù)商美云智數(shù)，美的空調(diào)南沙工廠的數(shù)字化轉(zhuǎn)型成果吸引了寶時(shí)得：提升制造綜合效率33%，改善產(chǎn)品品質(zhì)10%，生產(chǎn)耗損減少68%、物流損失工時(shí)減半……
美云智數(shù)方面表示，將構(gòu)建全價(jià)值鏈的計(jì)劃協(xié)同、供應(yīng)鏈管理、生產(chǎn)執(zhí)行信息系統(tǒng)平臺，幫助寶時(shí)得最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)業(yè)務(wù)的互聯(lián)互通和智能制造業(yè)務(wù)變革。
除了蘇州和深圳這樣的中國制造重鎮(zhèn)，寶時(shí)得的變革故事正在當(dāng)下中國不斷上演。
服裝制造商紅領(lǐng)集團(tuán)運(yùn)用數(shù)字化、人體和版型大數(shù)據(jù)、智能信息物流等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)客戶個(gè)性化精準(zhǔn)定制，生產(chǎn)周期縮短至7天。在青島，家電巨頭海爾集團(tuán)已實(shí)現(xiàn)了智能家電的客戶個(gè)性化定制與服務(wù)，僅以其旗下的沈陽冰箱工廠為例，單線產(chǎn)能提高80%，用工減少60%，庫存減少80%……
工信部公布的智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目數(shù)量或可佐證智能制造的“增量”。 2015年示范項(xiàng)目有46個(gè)，其中第二產(chǎn)業(yè)39個(gè)、第三產(chǎn)業(yè)7個(gè);2016年有63個(gè)，其中第一產(chǎn)業(yè)1個(gè)、第二產(chǎn)業(yè)61個(gè)、第三產(chǎn)業(yè)1個(gè)。
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