智能制造是“中國制造2025”的主攻方向，是重塑中國制造競爭優(yōu)勢的重要工具和手段。在我國，智能制造是指基于新一代信息技術，貫穿設計、生產(chǎn)、管理、服務等制造活動各個環(huán)節(jié)，具有信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準控制自執(zhí)行等功能的先進制造過程、系統(tǒng)與模式的總稱。國際上對智能制造尚無公認的定義，一般認為包括但不限于制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化。
A 發(fā)展智能制造時不我待
新一代信息技術和工業(yè)融合發(fā)展呈現(xiàn)新趨勢，智能制造日益成為第三次工業(yè)革命和工業(yè)4.0的重大趨勢和核心內(nèi)容。當前，全球制造業(yè)格局正在發(fā)生深刻變化，世界各國都將制造業(yè)作為立國之本。世界主要發(fā)達國家已經(jīng)紛紛在這一領域加緊布局，如美國提出了先進制造伙伴計劃(AMP)、先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃等，德國發(fā)布了“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，日本公布了《機器人新戰(zhàn)略》。
發(fā)展智能制造是“中國制造2025”的主攻方向，是促進工業(yè)向中高端邁進、建設制造強國的重要舉措。中國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)，正處于增長速度換擋期、結構調(diào)整鎮(zhèn)痛期和前期刺激政策消化期三期疊加的狀態(tài)。在這個爬坡過坎的重要關口，靠拼投資、拼資源、拼環(huán)境的老辦法已經(jīng)行不通，必須加快發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，尋找經(jīng)濟持續(xù)增長的動力和源泉。
加快發(fā)展智能制造，也是新常態(tài)下打造新的國際競爭優(yōu)勢的必然選擇。目前，一些發(fā)展中國家正積極承接產(chǎn)業(yè)及資本轉(zhuǎn)移，積極拓展國際市場空間。中國企業(yè)不能再打價格戰(zhàn)，自主研發(fā)、創(chuàng)新驅(qū)動成為不二選擇。中國制造要由“高投入、高消耗、高排放、高污染”和“低產(chǎn)出、低效益”，實現(xiàn)向“高起點、高效率、高附加值”和“低排放、低能耗、低占用”的升級轉(zhuǎn)型。
B 中國智造趕超任務艱巨
發(fā)達國家優(yōu)勢依然巨大
美國、德國和日本，仍位居世界制造強國的第一第二方陣，在智能制造方面依然有較大優(yōu)勢。
美國是世界頭號強國，在航空航天、電子信息、生物醫(yī)藥、新能源、新材料、新能源汽車等領域具有超強實力。正攜Google、IBM等IT巨頭和Boeing、GE等制造業(yè)巨頭之威推出第三次工業(yè)革命，希望藉此掌握互聯(lián)網(wǎng)時代制造業(yè)的主導權。
德國被稱為“眾廠之廠”，世界工廠的制造者地位不可撼動，有30%的出口商品在國際市場上是沒有競爭對手的獨家產(chǎn)品。以西門子、奔馳、博世、SAP等為首提出“工業(yè)4.0”，以抗衡美國在信息技術等方面的霸主地位，持續(xù)領跑全球制造業(yè)。
日本在汽車、電子信息、以機器人為代表的智能制造等領域，以及不少領域的核心技術、關鍵裝備、高精尖產(chǎn)品的技術水平和制造能力世界一流，正大力培育發(fā)展新能源汽車、蓄電池、新藥及醫(yī)療器械等六大新產(chǎn)業(yè)。
無可諱言，中國的互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模已然很大，但工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)不多不強，大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等也缺乏積累和優(yōu)勢。在體現(xiàn)一國頂尖水平的智能制造方面，中國也是創(chuàng)新亮點多、總體差距大。
產(chǎn)業(yè)整體大而不強
智能制造取得了一批重大成果，但產(chǎn)業(yè)整體仍然大而不強。中國的智能制造有一些重大突破，比如載人航天、探月工程、載人深潛、北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)、超級計算機、高速鐵路、大飛機等領域，取得了一批世界頂尖水平的重大成果。但這些成就高度依托于國家重大專項和國防工業(yè)建設，純民品以至產(chǎn)業(yè)鏈呈現(xiàn)良莠不齊、總體落后的格局。
流程工業(yè)短板明顯
中國的石油、鋼鐵、化工、輕工、建材、水泥、橡膠、陶瓷、塑料、玻璃、冶金、造紙、醫(yī)藥等流程工業(yè)，以及汽車、電子、光伏、多晶硅、鋰電池等流水線型的離散工業(yè)，產(chǎn)能規(guī)模早已位居世界前列甚至過剩，但重大成果不多，且呈碎片化。雖然在局部的引進消化再創(chuàng)新上捷報頻傳，但總體上技術依附度高、嚴重依賴進口裝備生產(chǎn)。
產(chǎn)學研結合不夠
智能制造是工業(yè)化和信息化“兩化”的深度融合，但當前產(chǎn)學研的結合方式、創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)的關系尚未理順。經(jīng)常是有研發(fā)體系和創(chuàng)新成果，卻無制造鏈;或是有制造項目，卻無研發(fā)創(chuàng)新機構。即便是兩化融合示范企業(yè)，也多應用于數(shù)字建模、計劃管理、自動化監(jiān)測運行、物流管理等方面的信息化運用和集成，制造的智能化、柔性化、個性化(定制化)和增值服務領域尚未取得較大突破。
制造業(yè)基礎能力薄弱
中國制造業(yè)的四基(關鍵基礎材料、核心基礎零部件及元器件、先進基礎工藝、產(chǎn)業(yè)技術基礎)能力薄弱，“四基”產(chǎn)業(yè)對外技術依存度在50%以上(發(fā)達國家平均在30%以下，美國和日本平均在5%以下)。許多國產(chǎn)基礎件產(chǎn)品使用壽命僅為國外同類產(chǎn)品的三分之一到三分之二，90%的火電核電高端閥門、工程機械高端液壓元件、高端軸承齒輪密封件等長期依賴進口，95%以上的高檔數(shù)控系統(tǒng)依賴進口。對很多基礎材料技術工藝只是知其然而不知其所以然，正向設計創(chuàng)新缺乏有力支撐，嚴重制約了工業(yè)的整體競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力。
C 智能制造裝備是核心突破點
智能制造一般包括三個方面：一是產(chǎn)品和裝備的智能化，二是生產(chǎn)過程的智能化，三是服務的智能化。其中，智能制造裝備是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級改造、實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化、智能化、精密化、綠色化的基本工具，是培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的支撐。智能制造裝備的水平已成為當今衡量一個國家工業(yè)化水平的重要標志，是智能制造發(fā)展的核心突破點。
中國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)進步明顯
在我國，智能制造裝備是指有感知、決策、執(zhí)行功能的各類制造裝備的統(tǒng)稱。目前，我國已形成一批具有國際競爭力的龍頭企業(yè)。如，在機床工業(yè)領域，沈陽機床、大連機床的年銷售收入均超過百億，進入世界機床產(chǎn)業(yè)前幾名;在智能控制系統(tǒng)領域，涌現(xiàn)出上海新華控制、浙大中控、北京和利時等為代表的具有自主知識產(chǎn)權的DCS生產(chǎn)廠商;在儀器儀表領域，有重慶川儀、京儀集團等一批具有國際競爭力的龍頭企業(yè);在工業(yè)機器人領域，有新松機器人、廣州數(shù)控等企業(yè)。此外，還有瓦軸集團、沈鼓集團等一批各具特色的智能制造裝備企業(yè)。
發(fā)達國家仍占主導地位
發(fā)達國家仍然占據(jù)智能制造裝備產(chǎn)業(yè)的主導地位。目前，美國、德國、日本等工業(yè)發(fā)達國家還沒有“智能制造裝備產(chǎn)業(yè)”的提法。但在以上領域具有多年的技術積累，技術和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢明顯。
在數(shù)控機床領域，美國、德國、日本三國是當前世界數(shù)控機床生產(chǎn)、使用實力最強的國家，是世界數(shù)控機床技術發(fā)展、開拓的先驅(qū)。
在工業(yè)機器人領域，日本、美國、德國和韓國是工業(yè)機器人強國。日本號稱“機器人王國”，美國是機器人的發(fā)源地，德國工業(yè)機器人的研究和應用在世界上處于領先地位。韓國是工業(yè)機器人的后起之秀。
在智能控制系統(tǒng)領域，全球前50家企業(yè)排行榜中74%為美德日企業(yè)。瑞典ABB公司持續(xù)多年保持全球集散控制系統(tǒng)(DCS)市場規(guī)模第一。
在可編程控制系統(tǒng)(PLC)領域，歐洲以大中型PLC而聞名，日本的小型PLC產(chǎn)品約占有70%的份額。在自動化儀器儀表領域，生產(chǎn)廠家主要集中在歐美日等發(fā)達國家。如美國、歐洲和亞洲(包括日本)的傳感器市場約占全世界傳感器市場的90%左右。變頻器市場占有率較高的也主要是日美歐企業(yè)。在3D打印設備領域，排名前3位的企業(yè)分別是美國3DSys鄄tems公司、Stratasys公司和德國EOS公司，占據(jù)全世界近70%的市場份額。
中國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)的不足
與發(fā)達國家相比，中國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)的落后和不足主要有五方面：一是基礎理論和技術體系建設滯后。目前，我國主要側(cè)重智能制造技術追蹤和技術引進，而基礎研究能力相對不足，對引進技術的消化吸收力度不夠，原始創(chuàng)新匱乏。二是數(shù)字化基礎較為薄弱。如以德國工業(yè)4.0為參照，中國制造可能總體上還處于2.0時代，部分企業(yè)在向3.0時代邁進，處于機械自動化向數(shù)字自動化過渡階段。三是關鍵技術和核心部件受制于人。高端傳感器、智能儀器儀表、高檔數(shù)控系統(tǒng)、工業(yè)應用軟件等市場份額不到5%，大型工程機械所需30Mpa以上液壓件全部進口。四是高端軟件產(chǎn)品缺乏。低端CAD軟件和企業(yè)管理軟件得到了較好普及，但應用于各類復雜產(chǎn)品設計和企業(yè)管理的智能化高端軟件產(chǎn)品缺失，與發(fā)達國家差距依然較大。五是企業(yè)系統(tǒng)集成能力較為薄弱。質(zhì)量和水平不高，缺乏像西門子、GE一樣的國際級大型企業(yè)。
D 發(fā)展智能制造不容回避的環(huán)節(jié)
正確看待“互聯(lián)網(wǎng)+”
智能制造一定是“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造”，但“互聯(lián)網(wǎng)+”并不是包治百病的“萬能藥”?？陀^上，我國的消費互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)很發(fā)達，但工業(yè)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)還剛剛進步。如果僅有互聯(lián)網(wǎng)思維或者僅盯著互聯(lián)網(wǎng)，不花大氣力在產(chǎn)品本身的競爭力上實現(xiàn)突破，便是舍本求末。畢竟互聯(lián)網(wǎng)只是一種手段，立足研發(fā)制造才是根本。制造強國需要的是工匠精神和深厚底蘊，而不是投機取巧、偷梁換柱、炒作概念。比如說，喜歡將工業(yè)2.0時代的“機器換人”和3.0時代的自動化與4.0時代的智能工廠、數(shù)字車間混為一談。
真正落實萬眾創(chuàng)新
要發(fā)展智能制造、實現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動，國家重大專項的引導、基礎和中堅作用固然無可替代，但這還遠遠不夠。據(jù)有關方面統(tǒng)計，我國科技成果轉(zhuǎn)化率只有15%左右，發(fā)達國家的科技成果轉(zhuǎn)化率達40%~50%;技術進步對經(jīng)濟增長的貢獻率只有29%，遠低于發(fā)達國家60%～80%的水平。智能制造發(fā)展的關鍵，是實現(xiàn)科技成果向產(chǎn)業(yè)的由點到線、由線到面的全方位轉(zhuǎn)化。
從企業(yè)內(nèi)部看，要改變云計算、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)僅僅停留在技術層面上的局面，使其覆蓋到智能生產(chǎn)的自動化、流程管理的數(shù)字化、智能制造的云端化等方面。從產(chǎn)業(yè)整體看，需要真正形成以企業(yè)為核心，整合高校、科研院所的力量合力創(chuàng)新的局面。
老老實實做裝備
雖然裝備制造業(yè)投資大、投資回報率低、技術要求高，但裝備制造業(yè)仍是一國的脊梁和支柱。個性化定制、智能化制造、生產(chǎn)性服務與消費性服務等，只有通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)相互配合才能實現(xiàn)。美國能提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、德國能提出“工業(yè)4.0”，就是因為有通用電氣和西門子這些制造業(yè)巨孽站臺。只有將“工匠精神”深入人心，才會有“中國制造”強國時代的到來。
扎扎實實勤補課
“互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)3.0”是智能制造的雛形，智能制造一定是“互聯(lián)網(wǎng)+制造”的高級業(yè)態(tài)。中國制造的智能化路徑，要以“互聯(lián)網(wǎng)+”為抓手，全面加快工業(yè)1.0升級、2.0補課、3.0普及、4.0示范，以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化、流程管理的數(shù)字化、企業(yè)信息的網(wǎng)絡化、智能制造的云端化，從而不斷注入新動力、開拓新市場。
不能“向底部競爭”
21世紀最重要的資源是人才，要招聘留住人才就得付出有競爭力的薪酬。有調(diào)查顯示，2010年中國制造業(yè)的勞動報酬只有日本的14.6%、德國的10.5%、韓國的20.4%，2011年制造業(yè)工人年平均工資是美國工人的13%。即便是“向底部競爭”的話，絕對成本也拼不贏，比如越南要低15%~30%，印度尼西亞要低40%，孟加拉國僅為中國的1/5。要破除發(fā)達國家先進技術“勁敵”和發(fā)展中國家低成本競爭“追兵”的雙向擠壓，中國制造就不能再在薪酬上做文章，否則會在歧途上越走越遠。
E 對發(fā)展智能制造的幾點建議
加快完善制造業(yè)創(chuàng)新體系
要圍繞“中國制造2025”，重點攻堅九大任務、發(fā)展十大領域五大工程，借鑒歐盟創(chuàng)新技術學院、美國國家制造業(yè)創(chuàng)新模式，建立以企業(yè)為主體的產(chǎn)學研用協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡。整合相關創(chuàng)新資源，以新機制、新模式創(chuàng)建一批網(wǎng)絡化國家制造業(yè)創(chuàng)新中心。特別是要建設完善戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展引導基金，發(fā)展和完善制造業(yè)創(chuàng)新服務體系。組建智能制造領域?qū)I(yè)性的風險投資基金，服務于“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”，加快初創(chuàng)型科技企業(yè)孵化進度。
加強財政支持
整合現(xiàn)有財政專項資金，支持智能制造關鍵技術與核心部件突破、智能裝備與系統(tǒng)開發(fā)、公共平臺建設、制造業(yè)智能化改造計劃、示范基地建設、重大項目建設、骨干企業(yè)培育、人才引進培養(yǎng)等專項工作。貫徹落實國家有關支持首(臺)套重大技術裝備示范項目的政策措施，加大政府首購重大技術裝備力度，或比單純的獎勵補貼更能推動產(chǎn)業(yè)化。
加速培養(yǎng)隱形冠軍
四基產(chǎn)業(yè)一向是中國制造的短板，但這個產(chǎn)業(yè)的特點向來是大企業(yè)少、隱形冠軍多。比如2015世界500強排行榜中，德國大企業(yè)為28家。而隱形冠軍，德國則有1200多家穩(wěn)居全球第一。據(jù)統(tǒng)計，85%的德國隱形冠軍企業(yè)是“科技上的領導者”。它們在研發(fā)上投入5.9%的費用，20%的隱形冠軍的研發(fā)強度甚至高達9%，是德國其他企業(yè)平均研發(fā)成本的三倍還多。中國也必須多培養(yǎng)這樣的科技型隱形冠軍，為建設制造強國夯實基礎。
加強基礎工業(yè)軟件研發(fā)
如果說以往我們首先要學習發(fā)達國家的制造工藝，現(xiàn)在則要軟件和硬件并重。正如GE董事長伊梅爾特所言：也許你昨晚入睡前還是一個工業(yè)企業(yè)，今天一覺醒來卻成了軟件和數(shù)據(jù)分析公司。必須圍繞產(chǎn)業(yè)重點，開展工業(yè)軟件行業(yè)規(guī)范與標準研究、技術攻關和產(chǎn)業(yè)化推廣。在工業(yè)軟件開發(fā)、系統(tǒng)集成、產(chǎn)品定型等方面迅速形成優(yōu)勢，深化工業(yè)軟件技術的內(nèi)涵，提升應用服務能級。
加緊開拓新興市場
跨太平洋伙伴關系協(xié)定(TPP)經(jīng)濟規(guī)模占全球四成，名為自由貿(mào)易實為關稅同盟。中國對美國和其他東亞國家的出口額占據(jù)著對外貿(mào)易出口總額的一半以上。這將對中國出口和中國經(jīng)濟產(chǎn)生負面影響，要加入也會象WTO一樣艱巨冗長。“一帶一路”大戰(zhàn)略已然布局，中國企業(yè)要搶抓機遇加緊開拓新興市場。
堅持“質(zhì)量為先”
質(zhì)量是企業(yè)核心競爭力的根本。當前我國工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量問題非常突出，制造業(yè)每年直接質(zhì)量損失超過2000億元，間接損失超過萬億元。智能制造對產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高更嚴更苛刻的要求，德國發(fā)生的機器人殺死技術員事件讓人不寒而栗。中國要搶占制造業(yè)新一輪競爭制高點，必須重塑中國制造業(yè)的核心競爭優(yōu)勢，惟有把質(zhì)量作為建設制造強國的生命線，才能建立產(chǎn)品的信譽和品牌。
中國是前兩次工業(yè)革命的后來者，但通過不懈的努力仍然確立了全球地位。在第三次工業(yè)革命這條并不平等的起跑線前，中國有底氣也有理由拒絕再次落后。
