張銀平
日前,國務院副總理馬凱在廣東調研時強調,要深入實施《中國制造2025》,以新一代信息技術與制造業深度融合為主線,以智能制造為主攻方向,大力推進制造業數字化、網絡化、智能化發展,積極推動中國制造向中國智造邁進,加快形成中國制造競爭新優勢。
智能制造迎來新高潮
目前,智能制造是全球新一輪制造變革的核心內容,是中國制造實現由大變強、向高端邁進的戰略選擇。其中,強化創新驅動;夯實發展基礎;推進智能轉型;深化融合發展是其幾個主要方面。在落實這些內容過程中的各種措施和投入,也正在改變和推動智能化的發展進程,有可能在某些領域的技術突破及應用會引發新的產業變革和新一輪的創新浪潮。
前不久,美國國家科學基金會發布的《科學與工程指標2016》顯示,中國已成為僅次于美國的世界第二科技研發大國,在研發投入、科技論文產出、高技術制造增加值等重要指標方面已居世界第二位。
據有關部門統計,2015年我國研發經費投入總量為1.4萬億元,占GDP比重2.1%。在公布的《“十三五”國家科技創新規劃》,研究與試驗發展經費投入強度達到2.5%。科研力量和經費的不斷投入,加快了中國工業和制造體系的建立和完善,加快了中國制造邁向中國智造的步伐。
目前,中國是全世界唯一擁有聯合國產業分類中全部工業門類的國家,擁有39個工業大類,191個中類,525個小類,已經形成了一個舉世無雙、行業齊全的工業體系。這些日益完備的工業體系為中國智能制造和發展打下了堅實的基礎。
2015年以來,工信部連續兩年組織實施智能制造專項行動。在專項行動中,共確定109個示范項目,覆蓋63個行業,分布在27個省、自治區、直轄市。初步形成了石化行業智能工程、航空專業網絡制造和重大技術裝備遠程服務和存儲可服務可發展模式,還帶動一批關鍵裝備和軟件產品的突破。
當前,“智能制造”一詞已成許多企業家口中最熱的詞匯。不久前,一項對中國企業的情況調查顯示,85%的企業未來一年內有意引入工業機器人、數字化智能機床、數控系統、3D打印機等智能制造設備,22%的企業未來一年向智能制造設備的投入占總預算的20%以上。
還有,國內許多知名企業也積極聯合向中國智造邁進,如浪潮集團聯合中國航天科技集團、大連船舶重工集團等20多家機構,成立中國智能制造信息化推進聯盟,以航空航天、船舶、高端裝備制造等國家核心行業為中心,打造協同創新平臺與成果產業化應用推廣聯合體,圍繞智能制造產業鏈的新需求合力攻關,打造智能制造生態圈。
在山東,青島海信集團每年投入2億—3億元打造“智能工廠”,到今年年底將達到上千臺機器人的使用規模。在生產場地沒有增加和工人數量減少的情況下,電視機產量由2011年的800萬臺增長到去年的1110萬臺,增長了39%。
因此,人們相信中國智造業的產品智能、設備智能、生產過程智能,將是繼零售業、信息傳播產業等領域發生顛覆性改造以后的下一個高潮,智能制造是中國工業經濟陣營里的新技能。
國外智造業戰略的提出和發展
當前,智能制造技術已成為世界制造業發展的客觀趨勢,世界上主要工業發達國家正在大力推廣和應用。如日本早在1989年提出智能制造系統,美國在1992年執行新技術政策,大力支持包括信息技術、新的制造工藝和智能制造技術在內的關鍵重大技術。歐盟于1994年啟動新的研發項目,選擇了39項核心技術,其中信息技術、分子生物學和先進制造技術均突出了智能制造技術的地位。
目前,智能制造裝備跨國企業主要集中在美國、德國及日本工業化發達國家。以智能控制系統為例,全球前50家企業排行榜中74%為美、德、日企業,入榜企業最多的是美國和德國,各有13家,其次是日本有11家企業,其后相對居多的國家是英國和瑞士,其中,排名前10位企業中有半數是美國企業。
近年來,美國為了重塑制造業的全球競爭優勢,啟動了制造業振興計劃,加快發展技術密集型先進制造業,實現再工業化。并研發智能制造系統集成等關鍵要素技術進行系統支持。
奧巴馬政府也重點提出了再工業化戰略,目的是優化本國投資環境,吸引本國制造業回歸和外國直接投資。從2010—2014年,美國制造業以年均3.46%的速度增長,高于同期GDP增長率,制造業就業人數從1200多萬上升到1300多萬,年均增長2.05%,制造業成為美國經濟復蘇的重要引擎。
2013年,美國GE公司宣布將在今后幾年投入15億美元開發工業互聯網,并同年發布《工業互聯網@工作》報告,直接與美國政府的戰略舉措相呼應。在GE公司的未來構想中,工業互聯網將通過智能機床、先進分析方法以及人的連接,深度融合數字世界與機器世界,深刻改變全球工業。
還有德國政府,根據本國工業形勢發展需要積極和弗勞恩霍夫研究所、各州政府合作,投資數控機床、制造和工程自動化行業應用制造研究,鞏固其制造業領先地位。
在2014年漢諾威工業博覽會上,德國展示了10家企業聯合研發的全球第一個“工業4.0”演示系統。向世界提供用智能制造系統生產的產品,并扮演智能制造系統供應者的角色。
而博覽會上提出的“工業4.0”是由德國政府《德國2020高技術戰略》中所提出的十大未來項目之一。該項目由德國聯邦教育局等部門聯合資助,投資達2億歐元。旨在提升制造業的智能化水平,倡導智能制造,建立具有適應性、資源效率及人因工程學的智慧工廠,在商業流程及價值流程中整合客戶及商業伙伴,其技術基礎是網絡實體系統及物聯網。
另外,日本在20世紀七八十年代,也把主要精力投入到先進制造技術的開發和應用上,從而在國際競爭中后來居上,動搖了其他發達國家技術領先地位。雖然90年代日本的經濟衰退,造成先進制造業競爭力有所下滑。但在1989年日本提出創建智能制造系統后,在1994年啟動了先進制造國際合作研究項目,包括公司集成和全球制造、制造知識體系、分布智能系統控制、快速產品實現的分布智能系統技術等,使經濟發展有所回升。
總之,通過以上事例,我們看到世界范圍內的智能制造國家戰略空前高漲,人工智能已是不可避免的發展趨勢,并有著非常廣泛的發展前景。
智能制造重在“智能和創新”
目前,中國制造業產出占世界比重的“1/5”,工業制成品出口居世界第一,2015年出口占全球比重13.8%,家電制造占全球70%左右,中國已連續6年成為世界第一制造大國。
但是,我們還應看到差距和不足,國內裝備制造業自主創新能力薄弱、核心技術和關鍵技術自給率低、高端制造環節主要由國外企業掌握、關鍵零部件發展滯后、現代制造服務業發展緩慢等。因此,我國制造業“大而不強”這個痛點,讓中國智造始終難以在國際市場中展示更大風采。
大家知道,《中國制造2025》明確指出,中國制造要實現由大變強,由制造邁向智造,必須加快轉型升級。要實現這一戰略目標,必須要形成由政府主導,企業發力的良性氛圍。通過擴大經濟改革的力度,激發企業的積極性和創造性,激發高科技企業在與跨國大企業的強強競爭,實現由制造環節向產品設計、品牌營銷、自主創新、自主品牌的轉變,提升企業在全球產業分工的話語權,實現企業質的跨越。
因此,中國制造向中國智造邁進,需要經過艱苦努力,并且要走很長的艱辛之路。
今年8月24日,在全國智能制造試點示范經驗交流會上,工信部領導透露,自2015年6月工信部聯合財政部啟動智能制造專項以來,已投入中央財政資金21.5億元,支持了93個重點項目。今年,兩部門繼續實施智能制造專項,在立項133個重點項目基礎上,將進一步加快智能制造關鍵技術裝備的集成應用,系統推進智能制造。
不僅如此,下一步還要加快實施100項左右智能制造基礎共性標準和行業應用標準的制定修訂工作,通過智能制造工程、智能制造專項、試點示范、標準體系建設、工業互聯網等措施的系統推進,夯實智能制造發展基礎,構建新型制造體系。
目前,我國智能制造關鍵技術裝備實現了重要突破,高檔數控機床、工業機器人、智能儀器儀表、增材制造等領域快速發展。智能制造標準體系初步構建,一批系統集成商孕育形成,為發展智能制造提供了良好支撐。
另外,“長三角”和“珠三角”的廣大制造企業,在政策推動和市場需求共同作用下,自發開展了“機器換人”,加快向數字化、網絡化、智能化轉型。
而以素有“世界工廠”之稱的東莞,在電子、機械、食品、紡織、家具等行業大力實施“機器換人”,從2014年9月至今,“機器換人”專項總投資達108.7億元,扭轉了東莞過去幾年來工業技改增速低位運行的被動局面。預計未來3年,東莞市工業機器人的市場應用將以年均30%的速度增長。
而江蘇、廣東、浙江等省份,每年制造業固定資產投資設備達1萬億元,其中數字化、智能化裝備占了相當大的份額,且比重將越來越高。
還有3D打印技術也在迅速崛起,不僅運用在生活生產的方方面面,更在工業、制造業掀起巨大的技術改革浪潮。而“智能制造”的發展也給行業注入了新活力。
9月6日,2016中國(長沙)智能制造峰會召開。來自國內外的著名專家學者、企業家、政府工作人員等700余人參加了會議。與會人員在工程機械、自主可控信息安全、3D打印、新材料、智能運動控制系統和機器人等6個分論壇上,進行了深入探討和交流,人們一致認為智能制造已成為企業轉型發展的新亮點,經濟增長的新引擎。
9月9日,中科院電工研究所宣布:該所科研團隊成功研制出世界首根100米量級鐵基超導長線。這一成果創造了鐵基超導材料從實驗室走向產業化的里程碑,標志著我國在鐵基超導材料技術領域的研發走在世界前沿。
同一天媒體又報道,武漢國家航天產業基地建設將啟動,該基地建成后將主要發展新一代航天發射及應用、智能裝備、新一代信息技術及應用、激光、新材料新能源、軍民融合、現代服務業等7大產業集群,預計到2020年形成年產50發運載火箭的生產能力以及年產40顆100公斤以上、100顆100公斤以下商用衛星的制造能力,力爭年產值達300億元。
總之,要推動中國智能制造發展,企業及政府部門要增強產業發展的責任感和緊迫感,按照《中國制造2025》要求,智能制造,首在“智能”,重在創新。要逐步完善創新體系,突破關鍵核心技術,重視行業標準制定,堅持示范項目帶動。確保在新的產業變革中,讓中國智造搶占新一輪科技革命的制高點。