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智能制造：中國制造業(yè)新引擎
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文章來源: 中國社會科學(xué)報
發(fā)布時間: 2017-3-16
近年來,新工業(yè)革命方興未艾,全球制造業(yè)正邁向數(shù)字化、智能化時代。為應(yīng)對新工業(yè)革命下的國際競爭,發(fā)達國家不約而同地將智能制造作為制造業(yè)未來發(fā)展的重要方向。美國的《先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃》,旨在大力推動以“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”和“新一代機器人”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 德國意欲主導(dǎo)智慧工廠等工業(yè)4.0標準制定智能制造 掌控智能制造的規(guī)則話語權(quán)。日本提出了《機器人新戰(zhàn)略》、“社會5.0戰(zhàn)略”等一系列戰(zhàn)略措施支持智能制造的發(fā)展,以重塑本國制造業(yè)的競爭新優(yōu)勢。
回顧世界經(jīng)濟發(fā)展歷程中國制造，每一次工業(yè)革命總是帶來勞動生產(chǎn)率大幅提高和生產(chǎn)方式的巨大變革中國制造，同時也為后發(fā)國家提供了“彎道超車”的重要機遇。能否抓住智能制造這一重大戰(zhàn)略機遇中國制造，關(guān)系到我國向制造強國邁進、跨越“中等收入陷阱”、全面建成小康社會等戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)。
目前,我國制造業(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,成為全球價值鏈的重要參與者。然而,總體來看,中國制造大而不強的特征明顯,自主創(chuàng)新能力相對較弱,資源消耗大,低端產(chǎn)能過剩,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)前國內(nèi)發(fā)展動能轉(zhuǎn)換和國際競爭加劇的形勢下,發(fā)展智能制造,是實現(xiàn)工業(yè)強國戰(zhàn)略目標的重要途徑。
強化“中國制造”的綜合競爭力
在經(jīng)濟發(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、帶動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的新引擎。
智能制造的本質(zhì),系虛擬網(wǎng)絡(luò)和實體生產(chǎn)的相互滲透融合,通過將專家的知識和經(jīng)驗融入感知、決策、執(zhí)行等制造活動中,賦予產(chǎn)品制造在線學(xué)習(xí)和知識進化的能力,使制造體系中的各個企業(yè)、各個生產(chǎn)單元高效協(xié)同,在減少對傳統(tǒng)勞動力需求的同時,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)計數(shù)字化、生產(chǎn)自動化、管理現(xiàn)代化、營銷服務(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)、云計算等的運用,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)與用戶間的無縫對接,企業(yè)可以更加精準地預(yù)測用戶需求,根據(jù)用戶多樣化、個性化的需求進行柔性生產(chǎn),并實時監(jiān)控整個生產(chǎn)過程,實現(xiàn)低成本的定制化服務(wù)。
對于我國來說,智能制造提升生產(chǎn)效率的功能有助于抵消勞動力成本上漲的影響,保持并強化“中國制造”的綜合競爭力。制造業(yè)向智能制造的轉(zhuǎn)型會產(chǎn)生對智能裝備、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)增長點。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)制造與市場需求之間的動態(tài)匹配,有利于減少過剩產(chǎn)能和庫存,節(jié)約資源和能源,這與供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的目標方向高度契合。智能制造業(yè)將為“補短板”、打造經(jīng)濟發(fā)展新動能注入動力和活力。
智能化升級仍面臨挑戰(zhàn)
由于我國工業(yè)化起步晚,技術(shù)積累相對薄弱,信息化水平相對較低,我國制造業(yè)智能化升級面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。
一是“兩化”融合的整體水平有待進一步提升。我國地區(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)開始智能化探索,但更多的企業(yè)尚處于電氣化、自動化甚至機械化階段,半機械化和手工生產(chǎn)在一些欠發(fā)達地區(qū)仍然存在。《中國企業(yè)兩化融合發(fā)展報告2015》的數(shù)據(jù)顯示,截至2015年,我國企業(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%,但尚未開展信息化建設(shè)的占比卻高達40%。我國制造業(yè)全面實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化還有很長的路要走。
二是智能制造的基礎(chǔ)研發(fā)能力相對較弱。我國產(chǎn)、學(xué)、研的整體科技水平與美日歐等先進國家仍有較大差距,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。我國企業(yè)長期依靠低廉勞動力成本形成的成本洼地,慣于在國際國內(nèi)市場上拼價格,導(dǎo)致全球價值鏈低端鎖定,多數(shù)企業(yè)使用智能設(shè)備替代人工的動力不足。現(xiàn)階段,即使一些引入智能設(shè)備的企業(yè),也僅停留在初級應(yīng)用階段,以智能制造整合價值鏈和商業(yè)模式的企業(yè)屈指可數(shù),更沒有形成構(gòu)建智能制造體系的戰(zhàn)略思維和總體規(guī)劃。
四是智能制造標準、工業(yè)軟件、網(wǎng)絡(luò)信息安全基礎(chǔ)薄弱。標準是產(chǎn)業(yè)特別是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域工業(yè)大國和商業(yè)巨頭的必爭之地,主導(dǎo)標準制定意味著掌握市場競爭和價值分配的話語權(quán)。目前,德國除了在國內(nèi)及歐盟層面推廣工業(yè)4.0標準化工作外,還在國際標準化組織設(shè)立了與工業(yè)4.0相關(guān)的咨詢小組。我國雖然是制造大國,但是由我國主導(dǎo)制定的制造業(yè)國際標準數(shù)量并不多,國際上對中國標準的認可度也不高,中國在全球制造標準領(lǐng)域缺少話語權(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西門子公司、美國PTC公司和法國達索公司開發(fā)的,我國在工業(yè)軟件開發(fā)方面缺少自主知識產(chǎn)權(quán),明顯處于劣勢。
五是高素質(zhì)復(fù)合型人才嚴重不足。從經(jīng)營管理層面來看,我國企業(yè)缺少具有預(yù)見力的領(lǐng)軍人物,以及在高水平的研發(fā)、市場開拓、財務(wù)管理等方面的專門人才。從員工隊伍層面來看,我國企業(yè)存在初級技工多,高級技工少,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。而在國家戰(zhàn)略層面,涉及智能制造標準制定、國際談判、法律法規(guī)等方面的高級專業(yè)人才更是明顯的“短板”。
向全球價值鏈高端攀升
抓住新工業(yè)革命帶來的戰(zhàn)略機遇,以智能制造為突破口,引領(lǐng)中國制造向全球價值鏈高端攀升。
第一,推進智能制造關(guān)鍵裝備與核心軟件的自主研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化,提高價值鏈核心環(huán)節(jié)的掌控力。政府應(yīng)加大對智能制造軟、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,加快推進中國智能制造標準的制定,工業(yè)軟件特別是智能制造操作系統(tǒng)的開發(fā)以及推廣應(yīng)用;研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的工業(yè)機器人、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,鼓勵創(chuàng)新商業(yè)模式,打通價值網(wǎng)絡(luò)。智能制造所帶來的以消費者為中心、“需求定制+大數(shù)據(jù)營銷+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)從封閉的價值鏈轉(zhuǎn)向開放的價值網(wǎng)絡(luò)。政府應(yīng)鼓勵企業(yè)建立平臺生態(tài)圈,通過服務(wù)生態(tài)化、系統(tǒng)化和產(chǎn)品智能化,實現(xiàn)新的價值增值機會。
第三,培育自主品牌和骨干企業(yè),拓展全球市場。以智能制造試點示范專項行動為契機,集中資源重點培育一批自主創(chuàng)新能力強、主業(yè)突出、產(chǎn)品市場前景好、對產(chǎn)業(yè)帶動作用大的大型骨干企業(yè)。鼓勵企業(yè)積極“走出去”,一方面通過開放式創(chuàng)新,主動利用全球的創(chuàng)新資源;另一方面把智能制造的中國標準、中國平臺推廣出去,打造強大的智能制造生態(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。鼓勵骨干企業(yè)與有條件的高等院校開展協(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,夯實智能制造的人才基礎(chǔ)。
第五,完善企業(yè)內(nèi)部價值鏈管理,增強企業(yè)智能化管理能力,提高數(shù)據(jù)附加價值。針對智能制造高度柔性的生產(chǎn)模式對管理復(fù)雜度的新要求,引導(dǎo)企業(yè)從產(chǎn)品概念設(shè)計、原型開發(fā)、資源管理、訂單管理、生產(chǎn)計劃獲取和執(zhí)行,到物流管理、能源管理再到營銷售后,按照產(chǎn)品附加值的新型創(chuàng)造方式進行整合,建立高效的智能化運營系統(tǒng)。
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