智能制造正在改變中國工廠。
“黑燈”的上海寶鋼讓煉鋼煉鐵也能高效綠色;寧波極氪打造的5G智慧工廠可以滿足單個車型超百萬種個性化配置;合肥聯寶每0.5秒就能下線1臺筆記本,全球每8臺筆記本電腦就有1臺出自這里;中聯重科塔式起重機智能制造示范工廠讓重型產線又“綠”又快;數智化轉型和技術創新讓寧夏蒙牛實現了百人工廠百億產值……
近期,工信部等六部門聯合開展2024年度智能工廠梯度培育行動,分基礎級、先進級、卓越級和領航級4個層級,開展智能工廠梯度培育,打造智能制造“升級版”。
“這是智能制造由試點示范到大面積普及推廣的轉折性行動。”中國電子信息產業發展研究院(工信部賽迪研究院)產業政策研究所所長王昊接受《中國經濟周刊》記者采訪時說。
從培育國家級智能制造示范工廠到智能工廠梯度培育,接受《中國經濟周刊》采訪的業內人士均認為,我國的智能制造發展環境逐漸成熟,具備了從線到面普及推廣、大規模復制的條件。未來,智能示范工廠如何轉換角色?中小企業如何擁抱數智化浪潮?
2025年,建成500個以上引領行業發展的智能制造示范工廠。規模以上制造業企業大部分實現數字化網絡化,重點行業骨干企業初步應用智能化。這是《“十四五”智能制造發展規劃》中對智能制造提出的具體要求。
我國作為傳統制造大國,經過多年的快速發展,在工藝技術等方面已取得長足進步,目前正向制造強國轉變。智能制造是推進制造強國戰略的主攻方向。
今年年初,工信部相關負責人總結2023年工業和信息化發展成績單時表示,我國工業經濟“強”的基礎進一步夯實,已培育了421家國家級智能制造示范工廠、萬余家省級數字化車間和智能工廠。
推動智能制造,能夠有效縮短產品研制周期、提高生產效率和產品質量、降低運營成本和資源能源消耗。《“十四五”智能制造發展規劃》中總結,近10年來,我國智能制造發展取得長足進步。試點示范項目生產效率平均提高 45%、產品研制周期平均縮短35%、產品不良品率平均降低 35%,涌現出離散型智能制造、流程型智能制造、網絡協同制造、大規模個性化定制、遠程運維服務等新模式新業態。
部分智能制造企業的經濟效益競爭力凸顯。國家統計局相關負責人解讀今年10月份工業企業利潤數據時介紹,隨著制造業高端化、智能化、綠色化進程持續推進,相關行業利潤增長較快,其中,可穿戴智能設備制造、敏感元件及傳感器制造、工業控制計算機及系統制造、鋰離子電池制造等行業利潤同比增長在40%至73%之間,大幅高于規模以上工業平均水平。同期,我國規模以上工業企業利潤同比下降10%。
“智能制造的試點示范,取得了顯著成效,在此基礎上,我們開展智能工廠梯度培育行動。”王昊如此評價智能工廠梯度培育行動的開展時機。
上海錙云科技創始人兼CEO張澄宇的觀點和王昊接近,“此前培育的智能制造示范工廠和優秀場景,主要是標桿樹立和試點探索,隨著場景和試點的成熟,現在做規模化的推廣”。
王昊從三個角度闡述智能制造發展環境成熟。一是技術基礎已經相對成熟,5G、智能控制、智能傳感、大數據、人工智能等數智技術加速向制造業一線滲透。二是智能制造技術得到實戰化驗證,具備了進行大規模技術推廣的基礎條件。三是內外部環境發生重大轉變。從內部來看,我國制造業優勢亟須從以勞動力紅利驅動,向以智能制造驅動轉變;從外部來看,全球產業競爭日趨激烈,歐美等發達國家以智能制造為抓手的制造業回流趨勢愈發強烈,我國制造業需進一步塑造比較優勢。智能制造的戰略性得到進一步加強。

“智能工廠梯度培育行動,恰逢正在推動大規模設備更新,為地方政府的政策執行方向和企業發展提供了明確的指引。” 王昊說。
園區中國控股有限公司董事長梁椿接受《中國經濟周刊》記者采訪時從企業規模談到了上述梯度培育行動的理解。此前的智能工廠培育,使一些大型頭部企業實現了生產智能化,智能示范工廠的競爭力越來越強,而那些未智能升級的企業,沒能趕上智能制造的“快車”,競爭力明顯走弱。現在,國家對中小企業的智能制造扶持力度也在加大。
工信部部長金壯龍11月21日在第七次中小企業圓桌會議上指出,希望各位企業家加快賦能重點行業,圍繞研發設計、中試驗證、生產制造、營銷服務、運營管理等場景,服務制造業全流程智能化和綠色低碳轉型。
工業分類中,大致可分為原材料工業、裝備工業、消費品工業和電子信息制造業四類。我國已培育的421家國家級智能制造示范工廠中,裝備工業占比近四成,在四大類中占比最高,電子信息制造業占比最低。
業內人士怎樣評價智能制造在不同行業覆蓋面的差異?如何才能讓越來越多的中國工廠邁向智能制造?
“我國的智能制造在汽車制造、紡織服裝、電子信息、石油化工等標準化制造領域覆蓋面較廣,非標定制化制造業領域仍需突破。”王昊說,非標制造對柔性化的要求較高,市場對單一環節智能化、個性化改造智能制造解決方案供給不足,改造成本依然較高。
梁椿調研過很多工業園區,他的總結是,石油石化、鋼鐵這類流程性行業中,智能制造覆蓋面較大,離散制造行業中應用智能制造不太多。
聯寶(合肥)電子科技有限公司智能制造與物流中心負責人齊岳接受《中國經濟周刊》記者獨家采訪時介紹,離散制造業有著零件多、更新迭代快、工藝新等特點,這類企業實現智能制造,需要突破的堵點和難點比較多。他以制造電腦筆記本為例,每臺筆記本有2000多個零件,不同類型筆記本的CPU、內存、顯卡、鍵盤各不相同。
“智能制造在一些企業存在堵點,和缺乏智能制造綜合型人才有關。”張澄宇說。智能制造需要的經驗知識涵蓋了生產制造、自動化、信息化、精益生產管理、工業大數據等多個領域,一個人很難精通數個領域,不同領域交流成本較大,使一些企業在智能化改造前望而卻步。
王昊和梁椿所列舉的行業,如汽車制造、石油化工和鋼鐵,是資本密集型行業,多數企業規模較大。
“大型企業的資金、技術相對雄厚,產業韌性較強,對新技術的采用更加激進。”王昊分析,智能制造的相關智能裝備、智能化軟件的部署投資成本較高,大型企業應用智能制造,生產規模擴大能降低生產成本,提高競爭力。而規模較小的企業,引進智能制造面臨三個挑戰:其一,當前的生產模式可以滿足市場需求,擴大規模利弊難以預測;其二,引進智能制造相關裝備,占用大量流動資金;其三,智能制造技術具有復雜性、不確定性,而此前的設備應用已經非常成熟。
梁椿則建議,科技企業初創時規模小,但建設生產線時,要有前瞻眼光,直接建成智能化生產線,避免后續智能化升級改造時二次投資,花費更多的資金。智能制造已是大勢所趨,企業要“擁抱”智能制造,不能落后這個時代。
智能制造進入到“升級版”,智能制造示范工廠還能發揮哪些作用?
“成為智能制造工廠后,企業也還有很多要優化的地方。”齊岳說,聯寶(合肥)電子科技有限公司近些年持續優化智能制造流程,提升制造的柔性能力。

“未來,國家級智能制造示范工廠要做先進技術應用的開拓者、智能制造的示范者。”王昊說,在技術開拓層面,在做好底層自動化技術的基礎上,關注產品制造全生命周期的智能化水平,探索共享制造發展模式,將智能制造優勢轉變為服務優勢。在示范領域,先行企業強化對外開放,推動行業交流合作,要加強對產業鏈上下游的智能制造融合賦能。
梁椿認為:“國家級智能制造示范工廠要有生態協同擔當,不能只是自己做大做強,應帶動上游供應商、下游采購方,供應鏈全環節,共同智能化,共同做大做強。”
除了上下游,企業內部“除了生產環節,智能制造要生產制造全過程拓展,例如向研發和銷售物流拓展”。梁椿說,他走訪的企業中,部分企業將主要精力放在智能生產中,不太重視研發中的智能應用。“萬華化學把人工智應用到研發中,值得我們借鑒。”
萬華化學董事長廖增太公開分享公司人工智能賦能研發的案例。一是化學反應方案的篩選。該企業有幾十種物料,做正交實驗有一兩千種方案,時間漫長。應用人工智能不斷訓練、不斷迭代,最后輸出幾個可行方案,效果很好,大幅縮短了實驗時間。二是催化實驗。因為可能性非常多,依靠人工開展相關工作時間漫長。采用人工智能技術,可以從1.4萬種方案中篩選出156種,再通過迭代優化篩選出4種方案,將其推薦的分子合成進行實驗,效果非常好。
梁椿還建議,打通電商和生產企業的信息流。目前部分電商平臺內部已經實現了365天24小時的智能化,但這些平臺尚未與生產企業形成完整意義上的信息打通。買家通過電商平臺下單,企業如果能瞬間接收買家的個性化需求訂單,組織物料、柔性生產、及時發貨,定制消費能夠完整暢通,對電商平臺和生產企業的經營都有幫助。
張澄宇更加強調企業的管理理念變化,從此前對于“結果的管理”逐漸提升為對過程的管理和“透明供應鏈”的管理,從靜態的數據分析管理提升為動態的預防性管理。
近期,各省份智能工廠行動火熱。11月,北京、湖北、山東和廣東等省份組織開展2024年度卓越級智能工廠申報,河北、福建、湖南等省份開展智能工廠梯度培育行動,天津組織開展先進級智能工廠認定和卓越級智能工廠遴選,遼寧組織開展卓越級智能工廠培育。中國制造變智造,已是大勢所趨。
(本刊記者宋杰對此文有重要貢獻)
責編:姚坤 yaokun@ceweekly.cn
美編:孟凡婷