9月8日,由中國科協與河北省人民政府聯合主辦的第十四屆中國科協年會在石家莊市河北會堂舉行。中國工程院院長周濟以“制造業數字化智能化”為題作了大會特邀報告,就中國制造業的數字化智能化談了三點體會。
談到第一點體會,周濟表示,國際金融危機以來,世界經濟競爭格局發生了深刻變化,一方面實體經濟的戰略意義,世界主要發達國家重新重視實體經濟,紛紛實施“再工業化”戰略。美國、德國、英國、日本等國家都推出了一系列重振制造業的重大舉措。另一方面,新一輪的工業革命正在深化,西方發達國家振興制造業走的是一條新路子,他們依靠科技創新,搶占國際競爭制高點、經濟發展核心競爭力,謀求未來發展的主動權。對此,我們應該有強烈的憂患意識,同時,也要有必勝的信心。
經過新中國60多年特別是改革開放30多年的奮斗,中國制造業實現了歷史性的跨越式發展,制造業生產總值已經成為世界第一,中國國家已經成為制造大國。但我們還不是制造強國,其中最主要的差距是自主創新能力不強,在技術方面一直處在跟蹤和追趕狀態,特別是許多關鍵核心技術還遠遠沒有掌握,制造業綜合競爭力還很弱。但是也要看到,中國制造業面臨前所未有的挑戰,同時也面臨前所未有的機遇,今后20年是中國制造業實現由大到強,在創新和綜合競爭力進入世界前列的絕佳發展機遇期。中國制造業擁有巨大市場,需求是最強大的發展動力;中國制造業有著世界最為完整的體系,具備強大的產業基礎;中國一直堅持信息化與工業化融合發展,在制造業數字化方面掌握了核心關鍵技術,具有強大的技術基礎;中國在制造業人才隊伍建設方面已經形成了獨特的人力資源優勢;中國制造業在自主創新方面已經取得了一些輝煌成就。這些都成為中國制造業跨越式發展的良好條件。
第二點體會,制造業數字化、智能化是新的工業革命的核心。
周濟指出,先進制造技術創新的內涵包含了產品創新、制造技術創新、產業模式創新三個方面。數字化、智能化技術是產品創新和制造技術創新的共性使能技術,并深刻改革制造業的生產模式和產業形態,是新的工業革命的核心技術。
首先,關于產品創新,周濟以柯達公司的破產和三維打印機的誕生兩個事例,指出產品創新對企業以及制造業的終端重要性。他指出,認為三分產品七分市場的觀念已經過時,七分產品三分市場才能適應當前激烈的市場競爭格局。對于數控技術和智能技術實現機械產品創新,智能化技術將使機械工業由數字化時代進入智能化時代。數控化使機械產品裝備“大腦”,開辟了高端機械產品創新的廣闊空間。
其次,關于制造技術創新,數字化和智能化集成制造技術。數字化智能化也是制造技術創新的共性技術,可全面提升產品設計加工和管理。
1.數字技術創新。采用面向產品全生命周期,具有豐富設計知識庫和模擬仿真技術支持的數字化智能化設計系統,在虛擬現實、計算機網絡、數據庫等技術支持下,可在虛擬環境下并行地、協同地實現產品的全數字化設計,結構、性能、功能模擬的仿真優化,極大提高了產品設計的成功率。一方面是制造工藝創新,數字化技術不僅將催生新的加工原理,同時,將極大提高各種制造工藝的精度和效率,大幅度提升整個制造業的工藝水平。另一方面生產過程數字化創新。數字化智能化技術一方面使CAD、CAM、CAPP、數字化制造裝備等得到快速發展,大幅度提升生產系統的功能、性能和自動化程度。另一方面這些技術集成可形成柔性制造單元、數字化車間乃至數字化工廠,使生產系統的柔性自動化不斷提高,并想著具有感知、決策、執行能功能特征的智能化系統發展。
2.管理技術創新。管理目標是追求產品全生命周期的優化,數字化智能化技術的集成應用可以形成計算機集成制造系統、集成智能制造系統數字化企業使企業對產品整個生命周期全部數據進行統一管理,對企業所有資源進行整合集成管理,建立從供應決策到企業內部各個部門再到用戶之間的信息集成,從而有效地提高企業的市場反應速度和產品開發速度。
周濟強調,這里談到的制造業,不僅是機械制造業,離散型的制造業,也包括了鋼鐵、化工、建材等連續性的制造業、流程類的制造業。同時未來的先進制造業的范疇進一步擴大,包含了材料制造,新材料的數字化設計與制造,生物制造,生物體的數字化設計與制造等。
再次,關于產業模式創新。以數字化技術為基礎,在互聯網、物聯網、云計算、大數據等技術的強力支持下,制造業的產業模式將發生根本性的變化。生產型服務業將得到全面快速發展,大中型企業正在走向“產品+服務”的模式,正在從產品制造商向系統集成和服務商的轉變。制造業數字化智能化帶來的產品技術制造技術與管理技術的進步使企業具備了快速相應市場需求的能力,特別是形成了適應全球市場上豐富多樣客戶群,實現遠程定制、異地設計、就地生產的協同化新型生產模式,使產品制造模式、生產組織模式、以及企業的商業模式等眾多方面發生了根本性變化。
第三點體會,以工程化產業化為主線推動中國制造業數字化智能化。
胡錦濤同志指出,實現創新驅動發展關鍵是促進科技與經濟緊密結合,實現中國制造業數字化智能化最關鍵是要推進工程化、產業化。創新就是創造新事物,這個概念賦予了深刻而重要的內涵。
周濟強調,工程化產業化將科技創新與產業發展緊緊地融合在一起,是科技創新的重要組成部分,是促進產業結構調整、全面提升核心競爭力的決定性因素,要牢牢樹立創新服務發展的意識,進一步解放思想,進行有組織創新,集成創新和協同創新,最大限度解放和發展科學技術第一生產力,特別是推進科學技術成果的工程化產業化。
一是充分發揮中國制度優越性,政府主導、總體規劃、分步實施、重點突破、全面推進,動員千軍萬馬,集中精兵強將實行有組織的創新;二是加快推進信息化與工業化深度融合,通過以數字化智能化為核心的信息技術改造提升傳統制造業,進行集成創新;三是構建以企業為主體市場為導向,產學研緊密結合的創新體系,形成制造業數字化智能化創新聯盟。