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智能制造：中國(guó)制造業(yè)新引擎
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文章來(lái)源: 中國(guó)社會(huì)科學(xué)報(bào)
發(fā)布時(shí)間: 2017-3-16
近年來(lái),新工業(yè)革命方興未艾,全球制造業(yè)正邁向數(shù)字化、智能化時(shí)代。為應(yīng)對(duì)新工業(yè)革命下的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng),發(fā)達(dá)國(guó)家不約而同地將智能制造作為制造業(yè)未來(lái)發(fā)展的重要方向。美國(guó)的《先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃》,旨在大力推動(dòng)以“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”和“新一代機(jī)器人”為特征的智能制造戰(zhàn)略布局。作為工業(yè)4.0的倡導(dǎo)者智能制造 德國(guó)意欲主導(dǎo)智慧工廠等工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)制定智能制造 掌控智能制造的規(guī)則話語(yǔ)權(quán)。日本提出了《機(jī)器人新戰(zhàn)略》、“社會(huì)5.0戰(zhàn)略”等一系列戰(zhàn)略措施支持智能制造的發(fā)展,以重塑本國(guó)制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)。
回顧世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展歷程中國(guó)制造，每一次工業(yè)革命總是帶來(lái)勞動(dòng)生產(chǎn)率大幅提高和生產(chǎn)方式的巨大變革中國(guó)制造，同時(shí)也為后發(fā)國(guó)家提供了“彎道超車”的重要機(jī)遇。能否抓住智能制造這一重大戰(zhàn)略機(jī)遇中國(guó)制造，關(guān)系到我國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)、跨越“中等收入陷阱”、全面建成小康社會(huì)等戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
目前,我國(guó)制造業(yè)的規(guī)模已躍居世界第一,擁有世界上最為完整的工業(yè)體系,成為全球價(jià)值鏈的重要參與者。然而,總體來(lái)看,中國(guó)制造大而不強(qiáng)的特征明顯,自主創(chuàng)新能力相對(duì)較弱,資源消耗大,低端產(chǎn)能過(guò)剩,高端供給明顯不足,產(chǎn)業(yè)整體仍處于全球制造業(yè)鏈條的中低端。在當(dāng)前國(guó)內(nèi)發(fā)展動(dòng)能轉(zhuǎn)換和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)加劇的形勢(shì)下,發(fā)展智能制造,是實(shí)現(xiàn)工業(yè)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略目標(biāo)的重要途徑。
強(qiáng)化“中國(guó)制造”的綜合競(jìng)爭(zhēng)力
在經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)下,智能制造將成為加快供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、帶動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的新引擎。
智能制造的本質(zhì),系虛擬網(wǎng)絡(luò)和實(shí)體生產(chǎn)的相互滲透融合,通過(guò)將專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)融入感知、決策、執(zhí)行等制造活動(dòng)中,賦予產(chǎn)品制造在線學(xué)習(xí)和知識(shí)進(jìn)化的能力,使制造體系中的各個(gè)企業(yè)、各個(gè)生產(chǎn)單元高效協(xié)同,在減少對(duì)傳統(tǒng)勞動(dòng)力需求的同時(shí),能極大地提高生產(chǎn)效率。智能制造不僅僅是單一技術(shù)和裝備的突破與應(yīng)用,而是依靠裝備智能化、設(shè)計(jì)數(shù)字化、生產(chǎn)自動(dòng)化、管理現(xiàn)代化、營(yíng)銷服務(wù)網(wǎng)格化等制造技術(shù)與信息技術(shù)的深度融合與集成,創(chuàng)造新的附加值。借助傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等的運(yùn)用,智能制造能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備與設(shè)備、設(shè)備與工廠、各工廠之間以及供應(yīng)鏈上下游企業(yè)間、企業(yè)與用戶間的無(wú)縫對(duì)接,企業(yè)可以更加精準(zhǔn)地預(yù)測(cè)用戶需求,根據(jù)用戶多樣化、個(gè)性化的需求進(jìn)行柔性生產(chǎn),并實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程,實(shí)現(xiàn)低成本的定制化服務(wù)。
對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō),智能制造提升生產(chǎn)效率的功能有助于抵消勞動(dòng)力成本上漲的影響,保持并強(qiáng)化“中國(guó)制造”的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。制造業(yè)向智能制造的轉(zhuǎn)型會(huì)產(chǎn)生對(duì)智能裝備、智能傳感器、新材料、工業(yè)軟件系統(tǒng)以及相關(guān)服務(wù)的大量需求,能夠形成新的產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)點(diǎn)。此外,借力新的生產(chǎn)組織方式和商業(yè)模式,智能制造還能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)制造與市場(chǎng)需求之間的動(dòng)態(tài)匹配,有利于減少過(guò)剩產(chǎn)能和庫(kù)存,節(jié)約資源和能源,這與供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的目標(biāo)方向高度契合。智能制造業(yè)將為“補(bǔ)短板”、打造經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)能注入動(dòng)力和活力。
智能化升級(jí)仍面臨挑戰(zhàn)
由于我國(guó)工業(yè)化起步晚,技術(shù)積累相對(duì)薄弱,信息化水平相對(duì)較低,我國(guó)制造業(yè)智能化升級(jí)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
一是“兩化”融合的整體水平有待進(jìn)一步提升。我國(guó)地區(qū)間、行業(yè)間以及企業(yè)之間信息化發(fā)展不平衡,一些企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始智能化探索,但更多的企業(yè)尚處于電氣化、自動(dòng)化甚至機(jī)械化階段,半機(jī)械化和手工生產(chǎn)在一些欠發(fā)達(dá)地區(qū)仍然存在?！吨袊?guó)企業(yè)兩化融合發(fā)展報(bào)告2015》的數(shù)據(jù)顯示,截至2015年,我國(guó)企業(yè)信息化應(yīng)用水平較高的企業(yè)僅占14.6%,在綜合集成基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)跨企業(yè)業(yè)務(wù)協(xié)同和模式創(chuàng)新的只占3%,但尚未開(kāi)展信息化建設(shè)的占比卻高達(dá)40%。我國(guó)制造業(yè)全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化還有很長(zhǎng)的路要走。
二是智能制造的基礎(chǔ)研發(fā)能力相對(duì)較弱。我國(guó)產(chǎn)、學(xué)、研的整體科技水平與美日歐等先進(jìn)國(guó)家仍有較大差距,智能化的軟硬件缺乏自主研發(fā)技術(shù),高端傳感器、操作系統(tǒng)、關(guān)鍵零部件主要依賴進(jìn)口,在一定程度上阻礙了智能制造的發(fā)展。
三是智能制造生產(chǎn)模式尚處于起步階段。我國(guó)企業(yè)長(zhǎng)期依靠低廉勞動(dòng)力成本形成的成本洼地,慣于在國(guó)際國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上拼價(jià)格,導(dǎo)致全球價(jià)值鏈低端鎖定,多數(shù)企業(yè)使用智能設(shè)備替代人工的動(dòng)力不足?，F(xiàn)階段,即使一些引入智能設(shè)備的企業(yè),也僅停留在初級(jí)應(yīng)用階段,以智能制造整合價(jià)值鏈和商業(yè)模式的企業(yè)屈指可數(shù),更沒(méi)有形成構(gòu)建智能制造體系的戰(zhàn)略思維和總體規(guī)劃。
四是智能制造標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)軟件、網(wǎng)絡(luò)信息安全基礎(chǔ)薄弱。標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)業(yè)特別是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域工業(yè)大國(guó)和商業(yè)巨頭的必爭(zhēng)之地,主導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)制定意味著掌握市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和價(jià)值分配的話語(yǔ)權(quán)。目前,德國(guó)除了在國(guó)內(nèi)及歐盟層面推廣工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)化工作外,還在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織設(shè)立了與工業(yè)4.0相關(guān)的咨詢小組。我國(guó)雖然是制造大國(guó),但是由我國(guó)主導(dǎo)制定的制造業(yè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量并不多,國(guó)際上對(duì)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)可度也不高,中國(guó)在全球制造標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域缺少話語(yǔ)權(quán)及影響力。在工業(yè)軟件領(lǐng)域,世界上用于產(chǎn)品生命周期管理(PLM)的主流軟件主要是由德國(guó)西門(mén)子公司、美國(guó)PTC公司和法國(guó)達(dá)索公司開(kāi)發(fā)的,我國(guó)在工業(yè)軟件開(kāi)發(fā)方面缺少自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),明顯處于劣勢(shì)。
五是高素質(zhì)復(fù)合型人才嚴(yán)重不足。從經(jīng)營(yíng)管理層面來(lái)看,我國(guó)企業(yè)缺少具有預(yù)見(jiàn)力的領(lǐng)軍人物,以及在高水平的研發(fā)、市場(chǎng)開(kāi)拓、財(cái)務(wù)管理等方面的專門(mén)人才。從員工隊(duì)伍層面來(lái)看,我國(guó)企業(yè)存在初級(jí)技工多,高級(jí)技工少,傳統(tǒng)型技工多,現(xiàn)代型技工少,單一技能的技工多,復(fù)合型的技工少的現(xiàn)象。員工綜合素質(zhì)偏低,直接制約了智能制造系統(tǒng)的應(yīng)用和推廣。而在國(guó)家戰(zhàn)略層面,涉及智能制造標(biāo)準(zhǔn)制定、國(guó)際談判、法律法規(guī)等方面的高級(jí)專業(yè)人才更是明顯的“短板”。
向全球價(jià)值鏈高端攀升
抓住新工業(yè)革命帶來(lái)的戰(zhàn)略機(jī)遇,以智能制造為突破口,引領(lǐng)中國(guó)制造向全球價(jià)值鏈高端攀升。
第一,推進(jìn)智能制造關(guān)鍵裝備與核心軟件的自主研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化,提高價(jià)值鏈核心環(huán)節(jié)的掌控力。政府應(yīng)加大對(duì)智能制造軟、硬件基礎(chǔ)研究的支持力度,突破制約智能制造發(fā)展的關(guān)鍵核心技術(shù);推動(dòng)官、產(chǎn)、學(xué)、研、用合作和組建產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟,加快推進(jìn)中國(guó)智能制造標(biāo)準(zhǔn)的制定,工業(yè)軟件特別是智能制造操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)以及推廣應(yīng)用;研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工業(yè)機(jī)器人、增材制造裝備、智能傳感與控制裝備等關(guān)鍵技術(shù)裝備,全面提升智能制造的產(chǎn)業(yè)化水平。
第二,鼓勵(lì)創(chuàng)新商業(yè)模式,打通價(jià)值網(wǎng)絡(luò)。智能制造所帶來(lái)的以消費(fèi)者為中心、“需求定制+大數(shù)據(jù)營(yíng)銷+參與制造”的“產(chǎn)品+服務(wù)”新生產(chǎn)模式和商業(yè)模式,要求企業(yè)從封閉的價(jià)值鏈轉(zhuǎn)向開(kāi)放的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)。政府應(yīng)鼓勵(lì)企業(yè)建立平臺(tái)生態(tài)圈,通過(guò)服務(wù)生態(tài)化、系統(tǒng)化和產(chǎn)品智能化,實(shí)現(xiàn)新的價(jià)值增值機(jī)會(huì)。
第三,培育自主品牌和骨干企業(yè),拓展全球市場(chǎng)。以智能制造試點(diǎn)示范專項(xiàng)行動(dòng)為契機(jī),集中資源重點(diǎn)培育一批自主創(chuàng)新能力強(qiáng)、主業(yè)突出、產(chǎn)品市場(chǎng)前景好、對(duì)產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)作用大的大型骨干企業(yè)。鼓勵(lì)企業(yè)積極“走出去”,一方面通過(guò)開(kāi)放式創(chuàng)新,主動(dòng)利用全球的創(chuàng)新資源;另一方面把智能制造的中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)、中國(guó)平臺(tái)推廣出去,打造強(qiáng)大的智能制造生態(tài)系統(tǒng)。
第四,建立滿足智能制造需求的多層次人力資源開(kāi)發(fā)體系。大力發(fā)展職業(yè)教育、繼續(xù)教育、職業(yè)技能培訓(xùn)等,培養(yǎng)和造就具有較高素養(yǎng)的應(yīng)用型人才。鼓勵(lì)骨干企業(yè)與有條件的高等院校開(kāi)展協(xié)同育人,建設(shè)產(chǎn)業(yè)人才培訓(xùn)基地,培育具有“工匠精神”的應(yīng)用型人才,夯實(shí)智能制造的人才基礎(chǔ)。
第五,完善企業(yè)內(nèi)部?jī)r(jià)值鏈管理,增強(qiáng)企業(yè)智能化管理能力,提高數(shù)據(jù)附加價(jià)值。針對(duì)智能制造高度柔性的生產(chǎn)模式對(duì)管理復(fù)雜度的新要求,引導(dǎo)企業(yè)從產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)、原型開(kāi)發(fā)、資源管理、訂單管理、生產(chǎn)計(jì)劃獲取和執(zhí)行,到物流管理、能源管理再到營(yíng)銷售后,按照產(chǎn)品附加值的新型創(chuàng)造方式進(jìn)行整合,建立高效的智能化運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)。
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