中國工程院院士、中國機械工程學會理事長、華中理工大學教授 李培根
中國制造2025 論壇
2016-2017制造業及兩化融合十大熱點解析
中國工程院院士、中國機械工程學會理事長、華中理工大學教授 李培根
編者按:2017年3月16日,“2017(第六屆)中國信息化和工業化融合發展高峰論壇”在北京歌華開元大酒店開幕。會上,中國工程院院士、中國機械工程學會理事長、原華中理工大學校長、著名制造業專家李培根教授對2016-2017制造業及兩化融合十大熱點作了精彩剖析,解讀了過去一年制造業及兩化融合領域的重大事件、熱門趨勢和技術革新。現將相關內容整理如下,以饗讀者。
(一)制造業與互聯網的融合通向深化
1.在國家層面
國務院印發2016年第28號文件《關于深化制造業與互聯網融合發展的指導意見》 培育網絡化協同制造、個性化定制和服務型制造,強化軟件支撐和定義制造業的基礎性作用。
2.在應用層面
制造企業在加強互聯網技術與生產車間、研發設計、物流供應、運營服務等的融合方面開展了相關實踐,并呈現出智能化、協同化、定制化、服務化、平臺化等趨勢。
(二)中國制造業高稅負引發爭議
中國制造業還面臨著結構性失衡,經濟循環不暢等問題。下表羅列了一些企業2015年稅負情況:

格力電器華為福耀玻璃收入: 1 0 0 6億元收入: 3 9 5 0億元收入: 1 3 6億元毛利:約3 6 2億元毛利: 1 6 4 7億元毛利: 5 7億元納稅: 1 4 8億元納稅: 4 6 0億元納稅: 1 4億元稅負率: 4 1 %稅負率: 2 8 %稅負率: 2 5 %
(三)智能互聯產品成為制造業新主題
智能互聯產品在制造業告個領域井噴式涌現,如:施耐德的PORT技術最多可將電梯等待時間縮短50%;海爾衛璽生產的智能坐便蓋;ABB公司生產的智能電網;聯想智能音箱和聯想智能存儲;小米和飛利浦照明開發的家居智能互聯照明產品,等等。
可以預見,智能互聯產品將幫助企業實現指數級増長,顛覆企業價值鏈,基至重構組織架構。
智能互聯產品生產特點如下圖所示:

(四)霧霾逼倒制造業深化轉型
中國制造2025明確指出,要由資源消耗大、污染物排放多的粗放制造向綠色制造轉化,推動制造業向綠色制造轉型。體現在以下幾點:
1.觀念轉變;
2.綠色設計創新;
3.綠色生產創新;
4.綠色產業鏈創新;
5.增強消費者的環保意識。

(五)中企開啟海外并購熱潮,聚焦高端制造業
2016年海外并購創下歷史新高。折射出當前中國市場與制造業升級的迫切要求,希望縮小國外差距,加速產業轉型升級進程。如:2017年1月10日,美的宣布完成收購庫卡;海爾收購通用電氣家電業務,等等。
(六)工業物聯網應用升溫,行業巨頭加強布局
隨著網絡通信技術、傳感技術、大數據、云計算的快速發展,物聯網對制造企業的研發、生產、管理、服務等環節帶來深刻變化。
1.制造業巨頭加強布局工業物聯網。全球全球制造業巨頭如GE、西門子、三一重工、海爾布局工業物聯網平臺,以整合及優化其制造業務資源,鞏固其在制造業的領導地位。
2.IT和互聯網巨頭向工業物聯網轉型。IT巨頭PTC、微軟、英特爾、AUTODESK等加緊布局工業物聯網。百度、騰訊、阿里巴巴等也致力于打造自己的工業物聯網平臺。波士頓數據分析公司2016發布的物聯網產業報告顯示,到2020年,全球工業物聯網產值將達到1510億美元。
(七)工業軟件支撐制造業智能化轉型升級構建制造強國的“新四基”是:
1.自動控制和感知
2.工業核心軟件
3.工業互聯網
4.工業云和智能服務平臺
其中工業軟件將實現人、機器、設備和網絡的互聯,嵌入到生產制造的各個環節,通過工業軟件采集和分析工業生產以及產品運行數據,并對這些數據進行分析和管理。
(八)新材料激活制造業新動能
“十二五”期間,新材料產業發展取得了很大成就,如:
1.新材料產業規模由2011年的8000億元增長至2015年的近20000億元,產業規模翻了一番,年均增速超過24%。
2.建設了48個新材料領域相關基地,形成了一批發展載體。
3.化工新材料保障能力達到63%。
4.高強高韌汽車用鋼、硅鋼片等國內市場占有率達到90%以上。
新材料正逐漸成為促進經濟迅猛増長和提升企業、地區竟爭力的新動能。
(九)分享經濟走進制造業
制造業將是分享經濟的主戰場,中國是制造業大國,也是互聯網的大國,如果能夠把兩個優勢疊加起來,將形成疊加效應、聚合效應和倍増效應。
從基于供應鏈的服務到基于互聯網的分享服務如下圖所示:

(十)制造業“隠形冠軍”樹標桿
標桿的意文在于:帶動和培育一批企業成長為單項冠軍企業,這些企業專注于目標市場,長期在相關領域精耕細作,在相關細分領域中擁有冠軍級的市場地位和技術實力;促進單項冠軍企業進一步做優、做強,促進中國制造走向世界,提升制造業核心竟爭力,提質増效。
(一)推進智能制造,熱潮還需冷靜思考
從智能制造熱潮看:
1.2016 年,工信部繼續大力推進智能制造項目;
2.各地方政府開始建立智能制造專項,積極舉辦各類智能制造大會;
3.各地積極組建智能制造研究院;
4.社交媒體上,各種關于智能制造的文字、案例鋪天蓋地。
智能制造還需冷思考:智能制造并非一蹴而就,而是一個漫長而艱難的過程,企業不宜過度炒作智能制造的概念,更不能盲目地跟風。
(二)制造企業積極進行智能產線改造
在大力推行智能制造的背景下,智能產線改造是大勢所趨,如:
1.華為榮耀東莞南方工廠的生產線;
2.近年來,美的自動化改造投入近50億元;
3.中信戴卡寧波輪轂制造投資6.6億元建立200萬件鋁合金汽車輪轂自動化生產線;
4.富士康對昆山廠區車間進行自動化改造投入達到3億元
與此同時,市場上涌現出一批具有一定實力的自動化系統集成商,如明匠智能、蘇州博眾等。特別應該指出的是:制造企業必須理解智能制造與自動化的差異所在。
(三)制造企業探索智能服務,開啟服務型制造創新模式
1.基于物聯網應用的預防性維護性服務;
2.通過客服APP提供個性化服務;
3.個性化定制服務;
4.從賣產品轉為賣服務,按產品的服務績效收費;
5.基于互聯網的制造外包和服務外包。
(四)智能制造熱潮催生MES需求旺盛
MES已成為推進智能制造的樞紐。對于MES這樣一個復雜的大系統,面對差異化極大的制造企業,要想真正的達到預期效果,需要MES產品提供商、實施服務商、制造企業,以及中立的第三方服務機構共同努力,打造一個多贏的、健康的生態系統,才能提升中國制造企業MES技術的應用水平,為中國制造企業轉型升級助力!
(五)智能倉儲及物流發展駛入快車道
隨著物聯網、GIS/GPS等技術及應用的逐漸深入,打造智能化物流體系已經成為企業推進智能制造的重要環節。智能物流的需求帶動了智能物流裝備的發展。
(六)“虛擬現實時代”的帷幕拉開
2016年,虛擬現實技術迎來了爆發年,帶來了技術革命和全新產品,商品模式不斷推陳出新。
(七)運輸管理云服務市場快速發展
運輸平臺為制造企業的運輸管理開辟了新的途徑,運輸管理的應用相對標準化,且整個運輸過程涉及多個組織,系統應用具備明顯的平臺協同效應特征,適合放在云端。
(八)增材制造激發創新活力 市場迎來新契機
在進行產品結構設計的過程中,通過拓撲優化技術以性能優先尋找最優的結構方案,不用過多的去考慮零件的可以加工性,因為任何復雜的結構都可以通過增材制造技術來加工出來。
(九)協同機器人開啟人機合作新紀元
據美國市場研究公司ABI Research《協同機器人市場的行情和當前發展狀況》最新研究報告,2015年至2020年期間,協同機器人部門有望增長10倍,從2015年的接近9500萬美元升值2020年的超過10億美元。通過人機協作,最大程度地發揮人的靈活和機器人的高效性,企業可以強化生產柔性,更好地適應市場需求。協作機器人的應用將徹底改變未來工廠的生產組織和工人的工作方式,開啟人機合作的新紀元。
(十)制造企業IT部門積極轉型開創新藍海
細數制造企業中IT部門獨立“母體”的公司,如樹根互聯、徐工信息、美云智數、東浦信息、中興網信,等等。

目前這項工作依然面臨諸多挑戰,如:如何平衡好母體和外部的需求;如何突破行業桎梏;如何實現產品化。等等。