智能制造，你準備好了嗎？

／中國機械工業聯合會特別顧問 朱森第／

在未來十年中通過三條路徑：綠色制造、智能制造、服務型制造，使中國制造業在創新和協同的機制完善和協同下變成制造強國。

一、新常態下的機械工業情況

（1）新常態下的制造業思維

經濟發展新常態的特征在工業領域的體現尤為明顯，包括四方面：工業增長正從高速轉向中高速；經濟結構正從增量擴能為主轉向調整存量，做優增量并舉；發展方式正從規模速度型轉向質量效率型；發展動力正從要素驅動轉向創新驅動。主動適應新常態，要科學看待增長速度的回落，要加快產業結構調整，要全面深化改革和擴大開放。

（2）我國制造業發展面臨的形勢

我國制造業發展面臨的形勢可概括為：資源難以支撐、環境壓力加大、市場競爭激烈、利潤空間擠壓、個性定制普遍、全球經濟震蕩、產業變革將臨。因此，轉型升級迫在眉睫。

（3）機械工業發展的幾次起伏

近十年來，我國機械工業經歷了四次發展的低谷：2002年，2005年，2009年和目前的這一次。這次增速最低且持續時間長，2015年是否能企穩回升，尚有不確定因素。

2009年處于發展低谷時，“觸電”、“帶轉”的行業好于其他行業。“觸電”行業好，是因為其時正趕上電荒和農網改造，新增裝機項目較多，農網改造需求旺盛，電工行業普遍較好。“帶轉”——指帶轱轆的行業，汽車不用說，工程機械、摩托車、拖拉機、收割機等行業發展速度都較高。與上述行業相關的產業，如汽車零部件、基礎件等產業也跟著受益。這一次是“有智”、“入新”的行業要好于其他行業。

（4）2014年機械工業經濟運行概要

1）主營業務收入平穩增長。

2）多數產品產品保持增長。

3）利潤、稅金增速回落。

4）主營收入利潤率止跌微升。

5）對外貿易增幅好于上年。

6）固定資產投資增速繼續回落。

7）市場需求疲軟，訂貨增長乏力。

8）財務費用、庫存增幅持續高位。

9）價格持續低迷。

（5）不同行業差異明顯

重機行業受幾個重要服務對象如冶金、有色、石化、建材等行業產能過剩或市場不景氣的影響，面臨困難較多。機床行業受固定資產投資的影響較大，當固定資產投資增速明顯降低時，機床行業首當其沖。工程機械行業前幾年火爆，幾乎把后幾年的市場提前用掉了，工程機械行業到2016年才能消化掉幾年積聚的疲軟。

（6）“有智”、“入新”的產業發展較好

1）數控機床增長好于普通機床。

2）加工智能手機的數控鉆攻中心產量猛增。

3）工業自動化裝置行業加快發展。

4）智能制造裝備等高端裝備得到各方重視。

5）工業機器人市場出現“井噴”。

6）新能源汽車發展提速。

7）“3D打印”備受關注。

8）智能制造如火如荼。

（7）戰略性新興產業發展勢頭良好

2014年，我國戰略性新興產業領域27個重點行業企業主營業務收入達17萬億元，實現利潤近1.3萬億元，同比分別增長13.7%和16.6%，比工業同期增速高6.7和13.3個百分點。

今年1～5月，27個重點行業主營業務收入同比增長10.8%，其中工業部分增速為8.4%，而同期工業總體收入增速僅為1.3%。在工業總體利潤下滑的情況下，戰略性新興產業工業部分實現利潤同比增長19.8%。

二、主攻方向為智能制造

我國制造業必須實現的四大轉變：由要素驅動向創新驅動轉變；由低成本競爭優勢向質量效益競爭優勢轉變；由資源消耗大、污染物排放多制造向綠色制造轉變；由生產型制造向服務型制造轉變。這四大轉變中貫穿著一條主線——融合，即信息技術與制造技術深度融合，產品與服務的融合，信息化與精益化融合，互聯網與制造業融合。

這四個轉變正是《中國制造2025》要解決的問題，也是瞄準了這些問題來制定中國制造由大到強的戰略路徑。對全社會，有三件事必須要做：一是怎么把產品做出來；二是產品怎么快速有效到達消費者手中；三是怎么根據消費者需求的不同制定其需要的產品。現在互聯網只解決了“快”，對于如何制造，中國的制造業在這些方面問題比較多。智能制造就是為了解決這些問題。

中國制造業面臨三個問題：一是新常態下的制造業如何支撐中國經濟的發展；二是中國制造業以前的路徑和思路不行，到底如何發展；三是世界制造業格局正在發生變化，工業發達國家也認為制造業是本國經濟的基礎。所以，制造業是國民經濟的主體，必須發展制造業。

中國制造由大到強的轉變勢在必行，《中國制造2025》要求必須大力推動重點領域突破發展，聚焦新一代信息技術產業、高檔數控機床和機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術船舶、先進軌道交通裝備、節能與新能源汽車、電力裝備、農機裝備、新材料、生物醫藥及高性能醫療器械十大重點領域。

建立完善七項重要機制：市場決定價格的機制、政產學研用協同創新機制、企業信用機制、創新產品激勵約束機制、人才激勵機制、信息互聯互通機制、國際貿易、投資預警協調機制。

實施重大工程包括：

1）制造業創新中心（工業技術研究基地）建設工程。到2020年，重點形成15家左右制造業創新中心（工業技術研究基地），力爭到2025年形成40家左右制造業創新中心（工業技術研究基地）。

2）智能制造工程。到2020年，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%。

3）工業強基工程。到2020年，40%的核心基礎零部件、關鍵基礎材料實現自主保障，受制于人的局面逐步緩解，航天裝備、通信裝備、發電與輸變電設備、工程機械、軌道交通裝備、家用電器等產業急需的核心基礎零部件（元器件）和關鍵基礎材料的先進制造工藝得到推廣應用。到2025年，70%的核心基礎零部件、關鍵基礎材料實現自主保障，80種標志性先進工藝得到推廣應用，部分達到國際領先水平，建成較為完善的產業技術基礎服務體系，逐步形成整機牽引和基礎支撐協調互動的產業創新發展格局。

4）綠色制造工程 。到2020年，建成千家綠色示范工廠和百家綠色示范園區，部分重化工行業能源資源消耗出現拐點，重點行業主要污染物排放強度下降20%。到2025年，制造業綠色發展和主要產品單耗達到世界先進水平，綠色制造體系基本建立。

5）高端裝備創新工程。到2020年，大型飛機、航空發動機及燃氣輪機、民用航天、智能綠色列車、節能與新能源汽車、海洋工程裝備及高技術船舶、智能電網成套裝備、高檔數控機床、核電裝備、高端診療設備等領域實現自主研制及應用。到2025年，自主知識產權高端裝備市場占有率大幅提升，核心技術對外依存度明顯下降，基礎配套能力顯著增強，重要領域裝備達到國際領先水平。

三、為什么智能制造為主攻方向？

未來的生產可以用E3表達，E1表示效率（工藝與高效系統的整合、個性化產品），E2為能源／排放（能源自給、可再生能源、閉環、排放中和、都市性），E3為人體工程學（知識密集型工作、信息技術）。

美國正大力發展先進制造業，實施先進制造伙伴計劃，核心是“人工智能+機器人+數字化制造。”德國提出”工業4.0“，以期保持和贏得德國制造業優勢，核心是智能（網絡、信息）物理系統CPS（Cyber-Physical Systems）。

未來制造業要以兩化深度融合為主線，智能制造為主攻方向。邁向制造強國的第一個十年，以兩化深度融合為主線，化解當前制造業的諸多矛盾，提升制造業的效率、效益和層級，促進實現四個轉變。在兩化深度融合的推進中，以智能制造業為主攻方向，力求在制造業的自動化、數字化、智能化方面取得突破，扇形牽動制造業兩化深度融合，面上取得成效。

在未來十年中通過三條路徑：綠色制造、智能制造、服務型制造，使中國制造業在創新和協同的機制完善和協同下變成制造強國。

融合有多重的形式，包括跨界融合、交叉融合、嵌入融合、復合式融合。制造業在未來若干年中，必須思考如何實現融合，融合就是創新。制造業和服務業跨界融合就把制造業從生產型制造轉為服務型制造。

智能制造可以促進我國制造業向制造強國進發：

1）提升制造業。促進制造業轉型升級，縮短上市時間，滿足定制化生產要求，降低勞動力成本，提升效率、效益、質量，優化環境、減少污染，改善作業環境。

2）促進制造模式改變。未來制造業的模式具有小批量，多品種，質量高，成本低，研發期短，服務至上，生產柔性，環境友好等特征。

3）加速形成新興產業。智能制造裝備產業得到快速發展，工業機器人出現了井噴式發展，帶動智能裝備和智能產品產業的發展，成為新常態下新的經濟增長點。

智能制造裝備發展重點包括：數字化企業、數字化工廠、數字化車間、自動化智能化生產線。

智能制造裝備產業發展的重點：數控機床，智能基礎工藝裝備，特種智能制造裝備，光電子、功率電子器件及模塊，傳感元件、傳感器系統，RFID產業——物聯網，智能控制系統（PLC、DCS、PCS、現場總線產品），工業機器人，機器視覺系統，激光器、激光加工裝備……

以工業機器人產業為例，我國工業機器人產業發展的著力點是加強工業機器人關鍵部件的研發與產業化；發展應用集成商，帶動各行各業應用工業機器人，培養發展工業機器人市場；注重各種應用的夾具、機械手的研制；著力工業機器人前沿技術研究和軟件開發，實現機機協同、人機協同；盡快形成一支學科帶頭人和技能人才隊伍。

從我國工業機器人產業發展看，近幾年內將出現一批有影響的機器人產業園區；從事工業機器人研究開發制造的單位迅速增加；10家左右的工業機器人制造企業將成為產業發展的骨干；在勞動環境惡劣、勞動強度大、勞動密集的行業和工序，工業機器人的應用日益普遍；需要防止同質競爭，著力引導產業健康持續發展；工業機器人關鍵部件有望取得突破；我國工業機器人產業在未來10年內將有可能進入世界前列。

四、怎樣推進智能制造？

（1）正確認識我國制造業所處階段和現狀

我國尚處于工業化的中后期，還是一個發展中國家。我國制造業的生產力水平參差不齊、差異極大，大量中小企業處于機械化階段。先行工業化的國家，在工業化的進程中，大都伴隨著制造業由大到強的轉變。

（2）信息時代我國制造業的強盛之路

工業2.0補課：規模化生產的組織管理，工業文明的建立，機械化走向自動化。工業3.0普及：普遍深入應用電子信息技術，普遍實行自動化生產，生產力水平大致相當。工業4.0示范：先進企業以數字化車間、數字化工廠為廣大制造企業示范引路，掌握智能制造核心技術，取得實現智能制造的經驗。

對于制造企業而言，小微企業應將重點放在機械化、自動化，中型企業重點放在數字化、自動化，大型骨干企業建數字化智能生產型，龍頭企業建數字化車間、數字化企業。

（3）推進智能制造的方略

1）因地制宜。推進智能制造業以促進制造業轉型升級、加快發展先進制造業為目標，成為邁向制造強國的有效途徑，必須因地制宜、切合實際，以取得成效為目的。

2）以用促業。加快制造業“機器換人”、“機器代人”、“設備換代”的步伐，形成對智能制造的強盛需求，以此促進智能制造裝備產業的快速發展。

3）夯實基礎。著力發展智能裝置、關鍵零部件、關鍵軟件，構建各類應用服務平臺。

4）集成牽引。以系統集成供應商為牽頭，將零部件、單機、軟硬件等企業與用戶連接起來，成自動線、成系統、成車間以及智能工廠向客戶提供整體解決方案。

5）把握時序。把握智能制造應用和智能裝置產業兩者間的發展時序，為國內品牌產品贏得時間。

6）掌握核心。掌握智能裝置、智能制造裝備及系統的核心技術，打造自主可控的國內智能制造裝備產業。

7）示范引領。智能制造是制造業的發展方向，而制造業實現智能制造則有一個過程，制造業實現智能制造也有不同的層次，因此，必須通過示范引領產業，也必然通過梯次推進，在行業中全面推開。

8）建設集群。智能制造涉及諸多領域、企業、學科和技術，有較復雜的配套關系和系統性，唯有構建起有利于智能制造發展的產業生態，形成智能制造集群的有機體，方能有效推進。

（4）2015年智能制造試點示范項目要素條件

1）以數字化工廠／智能工廠為方向的流程制造。

2）以數字化車間／智能工廠為方向的離散制造。

3）以信息技術深度嵌入為代表的智能裝備（產品）。

4）以個性化定制、網絡協同開發、電子商務為代表的智能制造新業態新模式。

5）以物流管理、能源管理智慧化為方向的智能化管理。

6）以在線監測、遠程診斷與云服務為代表的智能服務。

（5）推進智能制造的一些思考

1）以離散型制造為推進智能制造的重點。

2）以工業機器人為突破點，大力發展智能制造裝備產業，而非智能裝備產業。

3）做好頂層設計，注重標準先行，力求系統思維和統籌解決。

4）融合信息通信技術，實施”互聯網+“行動。

5）避免跟風，注重實效。

6）加強培訓，著力技能人才隊伍建設。

（6）推進智能制造的重點行動

1）建立協同推進智能制造聯合體，包括整體解決方案、ERP、MES、精益生產、工藝研究、工業機器人、智能裝置等提供商。

2）對大批量生產、多品種小批量、單件生產、流程型制造等不同生產方式開展不同示范項目。

3）不同工藝、不同工序的實現自動化生產的技術路線與途徑。

4）根據不同行業制訂智能制造總體方案。

（7）信息時代的制造業創新思維

1）不必將企業所需要的制造資源全部集中于自身。

2）無須拘泥于原有的制造模式和格局。

3）注重跨界融合、交叉融合。

4）致力于嵌入，以利基思維見縫插針、無中生有、取而代之

5）成為整合產業鏈、價值鏈的組織者

6）專注于鏈上某類產品、某個環節、某項業務、某種平臺的入市和運作，并做到極致。

歸結起來：不走套路，另辟蹊徑；融合發展，整合資源；專注為本，極致為魂。