智能制造是一種新的先進生產方式

文/朱森第

智能制造作為制造強國戰略實施第一階段的主攻方向，推進幾年來取得明顯成效。但對智能制造的理解和對大力推進智能制造的認識，仍眾說紛紜、莫衷一是。《“十四五”智能制造發展規劃》明確了今后五年推進的方向、原則、指導思想、重點任務，有助于加深對智能制造的理解和認識。

智能制造的本質

智能制造的本質是制造，是制造實現智能化。制造，是一種經濟活動，是人類社會的基本活動和賴以生存的基礎。伴隨人類社會的進步，制造業的變革、演進從未停滯，以不斷滿足經濟社會發展提出的新需求。

進入21世紀以來，高新技術層出不窮，經濟社會發展突飛猛進。近幾年來，數字化浪潮鋪天蓋地向我們奔來，數字經濟、數字政府、數字社會、數字中國，正以前所未有的速度和力度加快建設和發展。產品數字化、業務數字化、流程數字化、管理數字化等，數字化已成為當今的潮流、趨勢、發展方向。“人類正在進入一個‘人機物’三元融合的萬物智能互聯時代。”

萬物智能互聯時代的制造業必定是實現了智能制造的制造業。制造的數字化、網絡化、智能化，歸根結底是使制造更聰明、更靈捷、更節約，使制造這一經濟活動更經濟。

制造業永恒的主題

縱觀制造業的發展，從手工作坊到流水線生產，從大規模批量到個性化定制，從機械化、自動化到數字化、智能化，制造業無不緊跟時代的腳步，努力滿足人們的需求和對未來的追求，從來不曾停息前進的步伐。人的衣食住行用，人的精神文化享用，維持社會運轉，保障國家安全，所需的物品，幾乎都是制造業制造出來的。正因為如此，制造業必須不斷進步、持續變革、勇于創新、不懈追求。而貫穿于這些變革、創新和進步中的，有一條不變的主線，一個永恒的主題，那就是永遠追求更高、更低、更好、更快、更少、更小、更強、更美。這“八個更”具體來講，就是：生產效率更高，單件成本更低，產品品質更好，市場響應更快，資源消耗更少，環境影響更小，核心能力更強，職工生活更美。仔細觀察以往制造業的發展，努力追求的不就是這“八個更”嗎！

發展到現在和不遠的將來，智能制造為實現“八個更”，提供了更現實的可能和更直觀的感受。這也為大力推進智能制造和制造企業實現智能制造明確了宗旨、目標和方向。

制造系統的演進

制造活動的進行需要利用相應的工具、生產資料。“各種經濟時代的區別，不在于生產什么，而在于怎樣生產，用什么勞動資料生產。勞動資料不僅是人類勞動力發展的測量器，而且是勞動借以進行的社會關系的指示器。”人類使用的工具、生產資料，從刀鋸、鐵錘，到機床、馬達，到發動機、計算機，根據所使用工具的變化，可以觀察時代的進步和階段。其實，人與這些工具、生產資料構建起了一個制造系統。制造系統是制造活動得以進行的物質基礎。制造系統的變化、演進成為時代變化、進步的表征。數百年、上千年來，制造業始終在創新制造技術，變革制造系統，形成不同的制造模式。制造系統凝結了科學技術的成果、思想理論的精華、社會人文的認知，制造系統的不斷演進，是人類文明進步的標志。

近20年，不斷推出的制造系統和制造模式，就不下二三十種。人們所熟悉的，諸如：柔性制造系統（Flexible Manufacturing System，FMS）、準時生產制（Just In Time，JIT）、計算機集成制造系統（Computer Integrated Manufacturing System，CIMS）、敏捷制造（Agile Manufacturing，AM）、協同制造（Holonic Manufacturing，HM）、綠色制造（Green Manufacturing，GM）、網絡合作制造（Network Collaborative Manufacturing，NCM）、可重構制造系統（Re-configurable Manufacturing System，RCMS）、大批量定制化生產（Mass Customized Production，MCP）等，還可以舉出很多種。

觀察這些層出不窮的制造模式和制造系統，可以發現有兩點呈現出變化的規律，并作為制造系統的標志，一是人力在制造系統中的比重，二是制造系統中固化的人的知識和經驗。如圖1所示。

圖1 制造系統演進的標志

沿著這個變化規律，人們不懈努力和孜孜追求的是，盡最大可能減少制造系統中的人力比重，將人積累的知識和經驗固化在制造系統中，希望有一天制造活動完全可以由制造系統根據輸入的條件自主進行并依照人們設定的要求產出制品。這是一個制造智能化的過程，這個過程的目標和方向就是實現智能制造。人工智能、工業互聯網、新一代移動通信技術等與制造業的深度融合，制造系統的智能化程度越來越高，智能制造離人們越來越近。智能制造已不是遙不可及的了。以往各種制造模式無法實現的，智能制造可以做到了。

智能制造是新的先進生產方式

智能制造是技術發展、社會進步、知識積累交匯、綜合的結果，是制造系統演進到新時代的產物。“智能制造是基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合，貫穿于設計、生產、管理、服務等制造活動的各個環節，具有自感知、自決策、自執行、自適應、自學習等功能，旨在提高制造業質量、效益和競爭力的先進生產方式。”

智能制造已難以用制造模式的概念來表達了，也不能視其為一項技術，更不能歸其為一個產業。從科學活動規律歸納出來的范式，這一概念也不能確切地用來表述作為經濟活動的制造活動。以往各種制造模式對制造業的影響僅是某一方面、某一層面的，而智能制造對制造業帶來的影響，不僅限于生產力的發展和提升，還極大地影響生產關系的變革，成為制造業的先進生產方式。圖2粗線條地示意智能制造對制造業的影響。

圖2 智能制造是先進生產方式

制造業將迎來一場重大變革

推行智能制造以來，已有420個數字化車間建設項目，從已完成項目實施的效果看，制造企業效率效益有明顯的提升。總體上，生產效率提高20%以上，運營成本降低20%以上，產品研制周期縮短30%以上，產品不良品率降低20%以上，能耗降低10%以上。

推行智能制造，用工可以大為減少，適應環境變化的能力要明顯高于未進行數字化、智能化改造的企業。新冠疫情暴發以來，很多勞動密集的行業和企業，由于員工上崗的困難，生產不得不中斷。而智能化程度較高的企業，依然能正常生產，復工復產率明顯高于一般用工較多的企業。疫情成了推進智能制造的催化劑。后疫情期，制造企業實施制造智能化的積極性大大提高。

推進智能制造，使供應鏈上企業間的信息互通、協同生產、效率提高，供應鏈暢通，有了更有效的手段和可控的保障。從而一個制造企業的效率效益提升轉化為供應鏈產業鏈的提升。

推進智能制造，制造企業的生產組織和管理發生重大變革，最常見和較普遍的是，從原來金字塔型組織架構，變為扁平型，變為能快速響應市場的生產組織。

推進智能制造，制造企業的形態也將改變。原有的制造企業，少不了設備、廠房，少不了生產線，從設計到生產、從采購到營銷，制造的各個環節都在一個企業內完成。未來的制造企業，不一定要有自己的生產車間，也不一定需要員工集中在一個空間里上班。

智能制造帶來制造業的變革是現實的，智能制造向人們展現的，既有制造業永恒主題的力行，也有超越永恒主題的夢想。

智能制造本身也是不斷發展、不斷深化、不斷升華的。在未來15年的發展中，智能制造大致可分為三個階段。三個階段的特征如圖3所示。

圖3 智能制造的發展

“十四五”智能制造發展規劃勾畫了這五年智能制造的發展目標和重點任務，核心是工業互聯網與制造業的深度融合，工業互聯網切實賦能制造業實現數字化轉型。

“十四五”智能制造發展，從“十三五”的“點”和“示范”將演進為“面”和“推廣”。面上的推進依三條線鋪開，一是在幾個細分行業全面推進；二是按產業鏈供應鏈展開；三是在產業集群中提升；以此，使某幾個行業、某幾個產業鏈供應鏈、某幾個產業集群，一些緊密關聯企業共同實現數字化轉型和智能化改造，從而取得更廣泛的推進效果和擴展效應。

在此大形勢下，“十四五”期間，制造企業應以智能制造為目標，加速制造智能化進程，夯實精益管理基礎，著力工藝變革與創新，盡快實現數字化轉型，以應對百年未遇之大變局下的各種挑戰。為此，制造企業要因企制宜，把握市場動向，認清發展趨勢，打好管理基礎，融合高新技術，找準痛點難點，構建合身系統，突出效率效益，注重人才育成，錘煉韌性耐力，盡快轉型升級。一句話，認準方向貫始終，咬定青山不放松。