從“制造”到“智造”：變革、困境和舉措※

杜人淮

從“制造”到“智造”：變革、困境和舉措※

杜人淮

智能制造（“智造”）是我國制造強國戰略的主攻方向和突破口。從“制造”到“智造”是我國制造業轉型升級的新一輪變革，實現從“制造”到“智造”轉型升級，還面臨著信息技術和制造技術總體水平偏低、制造業發展整體水平低且不平衡、相關配套制度建設不夠系統和完備等困境。為加快推進從“制造”到“智造”轉型升級，需要發揮好戰略規劃的統籌和牽引作用、相關制度的保障和激勵作用、自主創新和人才的支撐作用。

“制造” “智造” 轉型升級 變革 困境 舉措

2013年4月德國推出以智能制造為主導的 “工業4．0”后，一場被稱之為“第四次工業革命”或“智能化工業革命”（金培，2015）的浪潮席卷全球。順應這一潮流我國啟動了制造強國戰略，經過前期充分準備和醞釀，2015年5月國務院發布了《中國制造2025》，為扭轉我國制造業“大而不強”和邁向“制造強國”明確了新的發展路線圖；通過進一步實施 《中國制造2025》、《中國制造2035》、《中國制造2045》等行動綱領，到建國一百周年時把我國打造成全球領先的制造強國。為了更好落實制造強國戰略，2015年6月成立了國家制造強國建設領導小組。我國推出的制造強國戰略，智能制造被確立為主攻方向和突破口，加快推動制造業由傳統制造向智能制造轉型升級，著力打造“中國制造”升級版——智能制造。

一、從“制造”到“智造”：制造業轉型升級的新一輪變革

制造業是國民經濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基。近年來，我國制造業發展面臨前所未有的挑戰，加快 “中國制造”到“中國智造”邁進，是推動制造業轉型升級的當務之急。按照德國劃分標準，制造業發展先后經歷四個階段：工業1．0——機械化，以機械替代人力；工業2．0——電氣化，以電力推動機械；工業3．0——自動化，以電腦替代人腦；工業4．0——智能化，實現智能制造。“智造”是把云計算、物聯網、大數據等新一代信息技術，貫穿于設計、生產、管理、服務等制造生命周期各環節，具有信息深度自感知、智慧優化自決策、精準控制自執行等功能的先進制造過程、系統和模式的總稱；以智能工廠為載體，以全流程的智能化為切入點，以端對端的數據流為基礎，以網絡互聯為支撐是智能制造主要特征（李東，2015）。可見，“智造”不等同于數字化，也不等同于自動化，它是制造業轉型升級的新一輪變革。

1．傳統單純制造技術向信息技術與制造技術融合轉變

從“制造”向“智造”轉型升級，是新一代信息技術與制造技術深度融合的過程。為此，《中國制造2025》把推進信息技術和制造技術深度融合放在第一位，強調需要著力發展智能裝備和智能產品，推進生產過程智能化，培育新型生產方式，全面提升企業研發、生產、管理和服務的智能化水平。①國務院印發 《中國制造2025》，《新華網》2015年5月19日，http：／／news．xinhuanet．com／politics／2015－05／19／c＿1115331338．htm．提高制造智能化水平過程，是新一代信息技術與制造技術深度融合過程。新一代信息技術的產生及其在制造領域廣泛應用，為智能化制造提供了有力技術支撐，集機械技術、計算機技術、自動控制技術、虛擬化技術、大數據、工業互聯網、3D打印等高新技術于一體，重構制造業技術體系，其中，融合現代計算機技術、自動化技術、傳感技術、智能化感知技術、人機交互技術、模糊控制技術、人工神經網絡技術和智能控制軟件等“智造”裝備，將實現設計過程、制造過程智能化；有機植入新材料技術、數字技術和智能技術等產品，從根本上改變產品功能和性能，將提高產品的智能化水平；基于信息物理系統、傳感型智能機器人等技術的智能工廠，將使簡單重復和一般技能勞動被智能裝備和智能生產所替代。用新一代信息技術對制造業自動化系統進行改造，不僅使制造企業自動化系統結構更為合理，而且智能化水平更高，從而使自動化系統的控制和管理更加方便和高效。

現代制造不是傳統意義上的“加工制作”，而是指產品形成過程中相關操作及相關活動的集合，包括開發設計、工程制圖、技術和工藝準備、加工、裝配、質檢、生產管理和服務等產品制造生命周期的一系列環節。因而推動“制造”向“智能”轉型，需要在產品研發設計、生產制造、經營管理、銷售服務等全流程綜合集成應用信息技術，特別是新一代信息技術，也就是要將人工智能技術、機器人技術和數字化制造技術等技術相結合的“智造”技術貫穿于設計、加工、組裝、管理和服務等制造各環節。一是將信息技術融入設計環節，創新智能化研發設計手段、研制開發智能產品；二是將信息技術融入生產環節，發展智能裝備，建設智能工廠，推動加工、總裝、涂裝等生產線智能化；三是將信息技術融入管理和服務環節，發展智能管理和服務手段，推動智能化管理和服務。

2．傳統大批量標準化生產向小批量定制化生產轉變

從“制造”向“智造”轉型升級，是實現制造模式由傳統大批量標準化生產向小批量定制化生產變革，從而及時、靈活、有效地滿足市場多樣化個性需求的過程。現代科技發展使產品的復雜化程度越來越高，社會經濟不斷發展和人們生活水平不斷提高，使產品需求層次呈現多樣化趨勢，傳統大批量標準化生產越來越難以滿足現代市場的多樣化個性需求。市場環境穩定、產品結構單一、大批量標準化生產的傳統生產制造模式，是基于傳統賣方市場要求，目標是為了提升企業生產率，以解決不斷增長的產品需求和生產效率低下的矛盾。隨著賣方市場向買方市場的轉變，制造業面臨的主要矛盾演變為日益多樣化的產品需求與生產制造靈活性低下的矛盾。為了解決這一矛盾，制造業需要更多考慮如何適應市場多樣化個性需求問題。因而推動傳統大批量標準化生產向小批量定制化生產轉變，是“制造”向“智造”轉型升級的必然要求。

面對激烈而復雜的市場競爭環境，基于提高生產效率的傳統模式，已無法滿足現有市場多樣化個性需求，也越來越難以在激烈競爭市場中獲取戰略先機。而“智造”不僅可通過提高制造系統的自動化水平和柔性化，提高制造生命周期各環節的智能化水平，使生產制造系統具有更完善和更靈活的判斷與適應能力，按用戶需求進行單件或小批量定制化生產；而且可通過云計算、大數據、互聯網、物聯網等在信息的強力支持下，以及制造商、服務商、用戶等基于開放共享網絡平臺的互動，徹底解決企業內部生產靈活性和市場多樣化、個性化需求等問題，促進制造商用單件小批量定制化生產取代大批量標準化流水線生產，確保制造企業能在激烈市場競爭中求得生存和發展，確保制造企業實現利潤最大化目標。

3．傳統集中控制模式向高度分布式控制模式轉變

從“制造”向“智造”轉型升級，還是實現傳統集中控制模式向高度分布式控制模式轉變。隨著制造企業計算機運算能力的不斷加強、網絡信息技術的不斷發展，工廠、車間及機器等智能化程度的不斷提高，特別是智能工廠、智能車間和智能機器等運營而生，制造企業的傳統集中控制模式逐步被高度分布式控制模式取代。在這種高度分布或“智造”環境中，智能工廠、智能車間、智能機器等在沒有中央調度和控制系統狀況下可直接接收用戶生產請求，有關車間、機器也可直接通過智能化技術協商和分配生產任務。如果某車間或機器一旦發生故障，則可向其它相關車間或機器請求幫助，以完成相關生產任務，確保不耽誤對用戶的供貨，保證企業信譽和市場競爭力。企業制造工程師及車間管理人員等專業人員的職責，主要是解決智能車間、機器等不能解決的難題，而不是對車間、機器等進行控制。

高度分布式控制模式下，制造工程師和管理人員基于Internet或Web等用戶界面可在任何時間、任何地點實時了解和掌握制造過程相關數據，以及車間、機器的布置、運行和故障等狀況，從而實現遠程調度和遠程機器操作，大幅度提高制造效率和效益。與此相適應，企業的管理體制和經營方式也必然隨之發生變革，即由傳統金字塔式管理體制向扁平化管理體制轉變，由傳統自上而下集中式經營方式向分散的經營方式轉變，實現對計劃層、執行層、控制層的一體化控制，滿足多目標和不同條件下的計劃排產、調度和優化等要求，實現企業信息流、控制流、物流和價格的閉環控制，從而降低企業庫存和資金占用，提高生產能力，減少生產脫節時間，使產品制造和服務能夠有效地對市場做出更加靈敏和快速反應，增強企業市場競爭力。

二、實現從“制造”向“智造”轉型升級所面臨的主要困境

同世界制造業先進水平國家相比，我國制造業“大而不強”，制造水平相對落后，自主創新能力、信息化程度、產業結構水平、資源利用效率、質量效益等有非常明顯差距。按照《中國制造2025》提出的實施“智造”工程目標要求，到2020年，我國制造業重點領域智能化水平顯著提升，試點示范項目運營成本降低30%，產品生產周期縮短30%，不良品率降低30%；到2025年，制造業重點領域全面實現智能化，試點示范項目運營成本降低50%，產品生產周期縮短50%，不良品率降低50%。①國務院印發《中國制造2025》，《新華網》2015年O5月19日，http：／／news．xinhuanet．com／politics／2015－05／19／c＿1115331338．htm．我國實現從“制造”向“智造”轉型升級不僅任務緊迫而艱巨，而且面臨諸多現實挑戰和困境。

1．信息技術和制造技術總體水平偏低

實現從“制造”向“智造”轉型升級，很大程度上受制于信息技術和制造技術的發展。目前，我國制造領域信息技術和制造技術總體水平偏低，許多領域遠遠落后于世界前沿水平。以制造業自動化水平為例，我國機器人擁有量為23臺／萬工人，德國為273臺／萬工人，日、韓為300臺／萬工人。我國是世界第一大機器人市場，機器人市場規模非常巨大，但研發能力嚴重滯后，國內3／4機器人市場已被外資占領。統計數據顯示，中國工業機器人市場上完全國產的不到20%，其余都是從口本、美國、瑞典、德國、意大利等20多個國家引進的。②張鐵：《工業機器人及智能制造發展現狀分析》，《機電工程技術》2014年第4期。網絡就緒度指（NRI）——衡量信息技術推動經濟發展的權威指標，2012年我國為4．03，位居世界第51位，2013年進一步降至58位。我國高端傳感器、軟件系統等關鍵核心技術和設備嚴重依賴進口。以芯片為例，2013年，我國80%芯片依賴進口，總額達2313億美元，同比增長20．5%，成為我國第一大進口商品。

由于我國新一代信息技術和先進制造技術發展滯后，中國制造轉型升級困難重重，長期處于全球價值鏈的低端，經濟效益極其低下。2014年，雖然我國工業增加值達到22．8萬億元，占GDP的35．85%，500多種主要工業產品有220多種產量位居世界第一，但工業企業利潤同比增幅只有3．3%，較上年度放緩8．9個百分點；2014年，我國入選“財富世界500強”企業共100家，較2008年增加65家，其中制造業企業為56家，其數量連續兩年成為第二大國，僅次于美國（130多家），但企業的利潤極低。我國生產一部價格為178．96美元蘋果手機，國內負責組裝企業僅能得到6．5美元。由于“中國制造”長期處于微利狀況，信息技術、制造技術等自主創新和發展所賴以的經濟基礎薄弱，很大程度上又進一步影響和制約 “制造”向“智造”的轉型升級。

2．制造業發展整體水平低且不平衡

中國制造業發展特別是“智造”，同美、德、日等發達國家還有很大差距。“智造”的核心內容是智能工廠、智能車間、智能裝備、智能產品和智能生產管理和服務等，實現從“制造”向“智造”轉型升級將是一個極其復雜系統工程，有賴于不同行業、不同領域、不同地區制造業和不同制造企業的整體提升和相互協調，有賴于零部件制造業、信息產品制造業和裝備制造業等智能化的相互支撐，因而不可能依靠某幾個產業、幾個企業、幾個產品的發展來推動和完成。目前，我國制造業不僅發展整體水平偏低，而且總體上講發展不平衡。發達國家制造業基本上是按照機械化（工業1．0）、電氣化（工業2．0）、自動化（工業 3．0）、智能化（工業4．0）的順序依次向前串聯推進。從世界范圍來看，發達國家已步入信息技術與制造業全面綜合集成，以數字化、網絡化、智能化應用為特點的新階段。而我國不同行業、不同領域和不同企業的制造業呈現出工業2．0、3．0，甚至1．0等幾個階段相互重疊局面，因此推動“制造”向“智造”轉變，就不能走西方發達國家串聯式發展道路，只能走工業2．0、3．0、4．0并聯式發展道路，既要實現智能化，同時又要補上機械化、電氣化和自動化發展差距。

既然 “智造”是信息技術與制造技術深度融合，“制造”向“智造”轉變就必然受到制造業信息化水平的影響和制約。我國制造業信息化水平整體偏低，不同地區、行業和不同企業間的信息化水平極不平衡，結構層次參差不齊。目前，我國大型骨干企業信息化建設已進入深化階段，但CIMS（計算機／現代集成制造系統）示范企業尚未實現全面集成應用，一些中小企業信息化應用處于較低水平，僅處于代替人工手工作業。我國企業信息化發展水平和利用信息技術對傳統生產方式和工藝流程等改造，大多處于以初級或局部應用為主階段。一些關系國家經濟和國家安全的高端核心工業軟件高度依賴進口，信息技術與信息安全等領域人才儲備嚴重不足。不僅如此。我國信息化還缺乏統一規范和標準，訂立的一些編碼標準也被廢棄。我國制造業應用軟件的水平一定意義上反映了我國“智造”水平，目前我國制造業開發的應用軟件基本上還處在“克隆”狀態，更沒有同先進制造技術深度融合。不僅如此，我國軍工制造和民用制造的發展水平不平衡，軍工制造整體上領先于民用制造。

3．相關配套制度建設不夠系統和完備

加快“制造”向“智造”轉型升級，需要相關制度建設提供保障，包括戰略規劃、體制機制和政策法規等。目前，我國“智造”相關配套制度還存在體系不夠健全、內容不夠完善等問題。相比較而言，“智造”規劃建設進展較快。近年來，面對美、德、日等發達國家紛紛推出以“智造”為主導的制造業振興計劃，為了搶占“智造”發展先機，我國“十二五”規劃期間，已將“智造”納入《“十二五”戰略性新興產業發展規劃》、《信息化和工業化深度融合專項行動計劃》（2013－2018年）等專項規劃，并專門制定了《“十二五”“智能制造”裝備產業發展規劃》。與此同時，國家把“智造”作為制造強國戰略重中之重，并在《中國制造2025》行動綱要中將“智造”工程作為首要任務。但“智造”規劃體系、內容規定和執行等還有待進一步完善。而其它制度建設則相對滯后，不少領域還處于空白狀態。

要加快推動“制造”向“智造”轉型，需要相對完善的組織管理體系、工作運行體系和政策制度體系等提供制度保障。2015年5月我國成立的國家制造強國建設領導小組，作為實施以“智造”為主攻方向的制造強國戰略的領導機構和議事機構，為全面統籌協調“智造”提供了重要組織保證，但由于尚未建立相應的協調機制和工作機制，舊有的利益格局的阻力將難以有效破除，不同領域、行業、地區和企業的“智造”將不同程度相互掣肘，由此必然影響和制約“制造”向“智造”的轉型升級。同時，目前還沒有建立系統完備、銜接配套的政策制度支撐體系，難以有效發揮投資、財稅、金融等對推動“制造”向“智造”轉型的引導、鼓勵和支持功能，“制造”向“智造”的轉型升級會不同程度存在動力不足等問題。

三、加快推動“制造”向“智造”轉型升級的應對舉措

目前，我國制造業發展已進入關鍵時期，智能制造正處在起步階段，“制造”向“智造”轉型將是一個漫長而艱難的過程。為了搶占制造業新一輪競爭制高點，需要立足我國制造業發展實際，放眼全球，優化戰略部署，采取切實有效的應對舉措。

1．發揮好戰略規劃的統籌和牽引作用

實現中國“制造”向“智造”轉型升級涉及到國防、工業、農業、科技、交通、能源、環保與資源綜合利用等部門、行業和產業，是一項極其復雜系統工程，因而需要科學完善的規劃體系來統籌和牽引，以保障中國“制造”向“智造”轉型升級的整體有序推進。目前，我國已頒布了《中國制造2025》，后續還將陸續制定和實施《中國制造2035》、《中國制造2045》等戰略規劃，作為主攻方向和突破口的“智造”將貫穿于制造強國戰略的整個過程，迫切需要制定一部有關智能制造的專門規劃。另外，我國只在《“十二五”戰略性新興產業發展規劃》等少數專項規劃中納入有關“智造”內容，絕大多數產業等專項規劃尚未安排“智造”內容。目前，不僅“智造”規劃體系不健全、不完善和相關內容不配套、不協調問題比較突出，而且“智造”規劃缺乏剛性約束和執行力，難以整體統籌和協調推進中國“制造”向“智造”轉型升級。為此，有必要緊緊抓住制定“十三五”規劃的有利契機，啟動或做好制定“智造”規劃的相關工作。

為了更好發揮戰略規劃統籌和牽引中國 “制造”向“智造”轉型升級作用，需要著力強化以下幾個方面：一是加快構建“智造”戰略規劃體系。按照國家經濟社會發展總體規劃和中國制造行動綱領等內容和要求，把“智造”有機納入國家和地方經濟社會發展總體規劃，以及相關部門、產業等專項規劃之中，并適時制定和頒布實施“智造”專門規劃，明確“智造”的發展目標、重點任務、實施步驟和重大布局。二是積極推進各有關規劃的相互銜接和配套。為了防范和化解各相關“智造”規劃之間的矛盾和沖突，需要做好相關規劃內容的統籌協調工作，確保“智造”發展目標和任務與國民經濟和社會發展總體目標和任務相契合，以及“智造”的發展與各部門、各產業發展相協調，特別是要與軍民融合發展規劃體系相統籌、相協調，著力發揮好軍工制造的領先和獨特優勢。戰略規劃不能僅僅掛在墻上，需要扎實落地和有效實施。為此，還需要加強對“智造”戰略規劃的檢查、評估和督導力度，確保規劃各項內容嚴格落實；堅持把落實“智造”戰略規劃作為衡量各級政府和有關部門領導績效的重要標準，切實增強“智造”戰略展規劃的剛性約束和執行力。

2．發揮好相關制度的保障和激勵作用

推動中國“制造”向“智造”轉型升級需要多方參與，因而必然涉及多方利益關系。導致我國制造業大而不強、智能制造發展相對滯后的原因比較復雜，相關配套制度建設滯后，體制機制不健全、政策法規體系不完善、相關激勵力度不強和動力不足等，無疑是其中的重要因素。因此，為了加快我國智能制造發展步伐，不斷提升制造業發展層次，需要強化配套制度建設，發揮好相關配套制度對智能制造的激勵、引導和保障功能。國家和地方有關部門、行業必須結合我國和各自實際情況，不斷完善深入實施制造強國戰略的體制機制，健全相關政策支撐體系、法律保障體系，努力處理和協調好各方面利益關系，充分動員社會各方面力量，有效整合社會各方面資源，形成全社會共同推進“制造”向“智造”轉型合力。

為了發揮好相關配套制度的保障和激勵作用，充分調動全社會各方面內在動力，引導、扶持和激勵全社會開展“智造”關鍵核心技術攻關，提高“智造”關鍵環節和重點領域創新能力，加速“智造”技術成果轉化、推廣、使用和商業化、產業化等，需要著力強化以下幾個方面：一是健全相關體制機制。加快健全與國家制造強國建設領導小組相適應、相配合的相關組織管理體系、工作運行機制等，從整體上協調“制造”向“智造”的轉型。二是完善財稅金融和投資融資政策支持體系。中央、地方財稅部門可采取減免稅收、抵扣稅收、退稅、獎勵、補貼等政策支持“智造”；有關金融機構可采用設立專項貸款、減息和貼息等方式為“智造”提供必要的金融政策支持；中央、地方政府可設立“智造”專項基金，支持發展“智造”風險投資機構，努力形成“風險共擔、利益共享”風險投資機制等。三是發揮好市場決定性作用。確立企業“智造”主體地位，營造“智造”公平競爭環境、健全“智造”市場秩序，增強全社會推進“制造”向“智造”轉型的內在動力和活力。

3．發揮好自主創新和人才的支撐作用

加快推動“制造”向“智造”轉型升級，只能走“科技、人才、創新”相結合的發展道路。新一輪工業革命的核心是制造業智能化，是新一代信息技術、物聯網技術和制造業的深度融合，中國制造業的發展，只有自主創新才能立于不敗之地。自主創新的關鍵是人才，沒有國際一流的創新人才，就沒有國際一流的自主創新能力和水平，也就難以搶占國際智能制造高地。同發達國家相比，我國制造業自主創新能力和水平嚴重滯后，更缺乏國際一流創新人才。目前，我國高端裝備與關鍵核心技術對外依存度較高，95%的高端數控系統，幾乎所有的高端發動機、液壓件和密封件等依靠進口。同時，我國人才資源同發達國家也有較大差距，人才流動機制、激勵機制等建設滯后。

為了更好地發揮自主創新和人才資源的有力支撐作用，需要著力強化以下幾個方面：一是加大“智造”自主創新投資力度。國家和地方有關方面需加大基礎研究領域自主創新投資，力求在“智造”基礎研究領域取得重大原創性、突破性和顛覆性創新，努力搶占“智造”領域的制高點；支持和引導社會有關方面加強對關鍵核心技術，特別是關鍵核心共性技術自主創新投資，力求搶得“智造”領域的發展主動權；鼓勵社會有關方面加強對技術應用轉化和產業化、商業化轉化的自主創新投資，力求搶得“智造”領域的發展先機。二是加大“智造”人才隊伍建設。積極依托高校、院所、企業等培訓資源建立“智造”人才培訓、實訓基地，培養“智造”高層次人才；組織實施人才培養計劃，完善研發、轉化、生產、管理等“智造”各環節人才培養體系，實施國家、地方等不同層次“智造”人才建設工程，健全“智造”人才激勵機制；加大“智造”領域的“引智”力度，著力引進大批國際一流的領軍人才和緊缺人才。三是強化知識產權保護力度。“智造”需要各有關方面的持續創新，必須加大對知識產權等法律保護力度，激勵和保護社會有關創新主體積極主動破除“智造”標準化體系、關鍵核心技術和品牌等發展瓶頸。

1．金培：《世界工業革命的緣起、歷程與趨勢》，《南京政治學院學報》2015年第1期。

2．楊君：《“智造”， 中國制造的未來路徑》，《光明日報》2015年05月28日 13版。

3．居長志：《產業升級與用工短缺的關系理論探析》，《現代經濟探討》2014年第12期。

［責任編輯：吳 群］

F062．9

A

1009－2382（2015）11－0005－05

杜人淮，解放軍南京政治學院經濟學教研室教授、博導（南京 210003）。

※本文系2012年度國家社會科學基金資助項目“國防工業發展的軍民融合戰略研究”（項目編號：12BJY077）的階段性成果。