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未来已来:从“制造”到“智造”的中国实践

文章导读: 我国无疑已经成为制造业大国。“大国”之后,制造业“强国”成为新的目标。那么,从“大国”到“强国”,路径是什么?信息化与工业化深度融合是“牛鼻子”,在“两化”融合这一“主线”之下,我国以智能制造为主攻方向,5 年来,智能工厂在许多企业落地生根。
《中国经济周刊》2017年第39期封面 《中国经济周刊》2017年第39期封面 《中国经济周刊》 记者 曹煦 | 北京、青岛报道 责编:陈惟杉 (本文刊发于《中国经济周刊》2017年第39期) 在党的十九大即将召开之际,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平9月 25日前往北京展览馆,参观“砥砺奋进的五年”大型成就展。 世界上下潜深度最大的作业型载人潜水器“蛟龙号”模型,中国自主研制的首台400马力无级变速拖拉机,强军征程扬帆远航武器装备模型……一件件反映我国制造业成就的实物模型亮相展厅。 5年来,一件件“大国重器”横空出世,作为七大战略性新兴产业之一的高端装备制造业拿出了耀眼的成绩单: 采用国际最高安全标准的百万千瓦级自主三代核电装备“华龙一号”,亮出了中国制造的又一张“名片”; 国产航空发动机突破瓶颈,运20、歼20服役,国产大飞机C919首飞成功,我国航空工业取得历史性突破; 世界最大水泥运输船圆满交船,全球最大集装箱船将在上海开建,第一艘国产航母和新型万吨级驱逐舰相继下水,世界第一造船大国正向造船强国大踏步迈进…… 成绩的背后,是党的十八大以来,众多高技术、高附加值、顺应转型升级趋势的新产业,已成长为推动我国制造业发展的新引擎,有力拉动着经济增长。 2013年至2016年,我国高技术制造业和装备制造业增加值年均增速分别高于规模以上工业增加值增速3.8个和1.4个百分点。今年1—7月,这一优势更是扩大为5.3个和4.1个百分点。 新产业快速成长,关键在于党中央、国务院的高瞻远瞩和战略谋划。 2015年,我国出台了《中国制造2025》,明确提出分“三步走”建设制造强国的战略目标、主要任务和重大举措,为制造强国建设第一个十年描绘了蓝图。 5年来,中国制造业规模全球领先,增加值和产品出口占全球的比重均居世界第一,目前已经建成了门类齐全、独立完整的体系。 我国无疑已经成为制造业大国。“大国”之后,制造业“强国”成为新的目标。那么,从“大国”到“强国”,路径是什么? 信息化与工业化深度融合是“牛鼻子”。《中国制造2025》中明确提出,“以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线”。 为做好“两化”深度融合这篇大文章,我国制定并组织实施了50个规划及专项行动计划,形成推动“两化”深度融合的顶层设计、政策体系、组织保障和工作机制。 在“两化”融合这一“主线”之下,我国以智能制造为主攻方向,实施智能制造专项和智能制造试点示范专项行动,建立了国家智能制造标准体系,打造了一批数字化车间,初步形成了若干可复制可推广模式。5年来,智能工厂在许多企业落地生根。 其中,在民用领域,颇具代表性的便是已建成8个互联工厂的海尔。目前,在海尔的一家智能工厂生产线上,每15秒钟就会诞生一台洗衣机。互联工厂中,工人人数减少一半,而产能增加2倍。在柔性生产线上,可以安排50多个型号的产品,是以前的5倍。互联工厂生产效率提升60%,用户定制占比达10%以上,其中,中央空调互联工厂已实现100%的产品由用户远程定制并监控。 2016年10月9日,中共中央政治局就实施网络强国战略进行第三十六次集体学习。习近平总书记在主持学习时强调,世界经济加速向以网络信息技术产业为重要内容的经济活动转变。我们要把握这一历史契机,以信息化培育新动能,用新动能推动新发展。要加大投入,加强信息基础设施建设,推动互联网和实体经济深度融合,加快传统产业数字化、智能化,做大做强数字经济,拓展经济发展新空间。 在全国人大常委会原副委员长、中科院原院长路甬祥看来,21 世纪前半叶,工业制造文明将进化为网络协同智造文明。“中国制造业发展转型正迎来与新科技革命和全球制造服务转型交汇的新机遇、新挑战。” 什么是智能制造?目前学界的主流观点是:智能制造(Intelligent Manufacturing,IM)是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作共事,去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。 多位受访人士向《中国经济周刊》记者表示:将制造自动化的概念更新,扩展到柔性化、智能化和高度集成化,是智能制造区别于“流水线、机器化生产”的主要特征。 而在工信部部长苗圩看来,智能制造更明确、更直接,就是要研发出一批智能化的产品。比如现有的工业机器人只是程序控制的装备,下一代机器人应该是具有一定“人工智能”的机器人。他举例说,“比如说有一个人如果误操作了,很可能被机器人伤到。如果将来在机器人身上实现人工智能,那么它发现附近安全距离内有人的话就不会去操作,这就是智能化产品的标志。” 西北大学经济管理学院院长任保平分析认为,作为《中国制造2025》核心的智能制造,主要包括三个方面内容:一是研发出一批智能化产品;二是将信息技术应用于制造业生产经营管理的全过程,使生产和管理过程实现智能化;三是在微观的企业层面,实现信息的充分交流和共享,建立工业互联网或物联网。 “中国智造”背后的国家意志与现实需求 2015年5月8日,国务院发布《中国制造2025》,也正是从2015年开始,“中国制造2025”连续3年出现在政府工作报告中。2015年政府工作报告首次提出“中国制造2025”,2016年则是进入到“启动实施”阶段,2017年则提出“深入实施”。 《中国制造2025》包括“1+X”的规划体系,截至目前已全部发布,其中“1”指《中国制造2025》,“X”指11个配套文件,11个配套文件中,有一份专门针对智能制造,即《智能制造工程实施指南(2016—2020)》。 中国工程院院长周济认为,制造业数字化网络化智能化是新一轮工业革命的核心技术,应该作为“中国制造2025”的制高点、突破口和主攻方向。工业和信息化部消费品工业司司长高延敏说,“加快推进智能制造是贯彻落实《中国制造2025》的主攻方向。” 《中国制造2025》明确提出,着力发展智能装备和智能产品,推进生产过程智能化,培育新型生产方式,全面提升企业研发、生产、管理和服务的智能化水平。 “顶层设计”之下,各地陆续出台相关行动计划,全面对接《中国制造2025》。江苏、广东、福建、四川、安徽等省份分别出台《<中国制造2025>江苏行动纲要》《广东省智能制造发展规划(2015—2025)》《福建省实施<中国制造2025>行动计划》《<中国制造2025>四川行动计划》《中国制造2025安徽篇》等文件,以加快制造强省的建设步伐。 河北提出,未来5年要建成1500个智能工厂、车间;江苏的目标则是到2025年,建成1000个智能工厂,研制并应用1000个首台(套)重大装备,其中50%以上填补国内空白;浙江计划到2020年全省在役工业机器人数量超过10万台。 今年2月,《成都市建设“中国制造2025”试点示范城市实施方案》获批,成都继宁波市、苏南城市群和珠江西岸城市群之后,成为全国第三批、西部第一批“中国制造2025”试点示范城市。 各地智能制造的专业园区建设也如火如荼,“全国已建成和拟建的3D打印、机器人、无人机、数控机床、智能装备等智能制造产业园区,总量预计已有百家。”中国电子学会副理事长兼秘书长徐晓兰介绍说。 国家意志下的“中国智造”前景广阔。《2016中国制造业竞争力调研报告》预测,到2025年,我国智能制造能够完成超过50%的进程;2035年,能完成70%的进程;2045年,能够完成90%的进程。在2049年时,智能制造水平与发达国家并驾齐驱,甚至在若干领域引领发展。 “风口”之上的智能制造产业想象空间巨大,正受到各路资本的青睐。中投顾问发布的《2016—2020年中国智能制造行业深度调研及投资前景预测报告》认为,2015年我国智能制造产值在1万亿元左右,2020年有望超过3万亿元,年复合增长率约20%。 苗圩部长表示,通过智能化或者说信息化的生产过程,可以实现全流程的优化,各个环节被监控,可以大大降低不良产品率,顺应中国劳动力成本不断上升的趋势,大大提高效率和效益。 路甬祥则认为,智能制造可实现复杂零件的高品质制造;可促进绿色制造;可适应客户个性化、定制需求;可促进向智能服务型制造转型;是提升我国制造业劳动生产率的必由之路。 以航空航天、船舶车辆等精细工业为例,许多结构复杂、加工质量要求高的零部件,采用在线监测、工况实时智能控制,显著提升制造品质和效率。而智能手机、超极本、智能电视、机器人等产品也正是由于智能生产线对精密化部件的高品质、大批量制造,得以工业化生产。 从“制造”到“智造”,中国的“并联式”发展道路 中国已是名副其实的“制造大国”,220多种工业品产量居世界第一位,制造业净出口居世界第一位,制造业增加值在世界占比达到20.8%。 然而数据显示,智能制造仍是现阶段我国制造业的短板之一。国务院发展研究中心携手德国著名工业企业博世,在今年3月发布的一份研究报告称:中国制造业整体尚处于由工业2.0向工业3.0过渡的阶段。 《2016—2020年中国智能制造行业深度调研及投资前景预测报告》称,大部分中国企业处于研发阶段,仅16%的企业进入智能制造应用阶段;从智能制造的经济效益来看,52%的企业智能制造收入贡献率低于10%,60%的企业智能制造利润贡献率低于10%。 据《世界经理人》“2015中国制造业信息化现状调研”结果显示:我国近九成制造企业信息化处于初、中级水平,信息化覆盖业务较窄,而且各系统信息处于割裂状态,集成度低。2015年,我国制造业关键工序的数控化率仅三分之一,大中型制造企业也刚超过50%。而美德日等国制造业数控化率已达80%~90%。 此外,工业软件也是我国智能制造的制约之一。以智能制造的核心环节——嵌入式软件为例,2016年中国软件业务收入4.9万亿元,其中嵌入式系统软件为7997亿元,仅占六分之一。 从产业发展阶段的对比来看,德国工业4.0是在成功完成“工业1.0”“工业2.0”,基本完成“工业3.0”之后提出的发展战略,是自然的“串联式”发展。 相比之下,中国制造业走的是“工业2.0”补课、“工业3.0”普及、“工业4.0”示范的“并联式”发展道路,“所以我们的任务就比德国实现工业4.0更加复杂、更加艰巨。”中国工程院院长周济表示。 如周济所言,“中国制造”面临的形势并不乐观:一方面是外部竞争市场,国际高端和低端两头挤压,制造压力过剩;一方面是内部环境诸多约束,“脱实向虚”依然明显,制造动力不足。 在此背景下,完成从“制造”向“智造”的系统跨越,政商各界需要做的事还有很多。 政府层面需要创新和联动。工信部部长苗圩表示,从制造业发展规律看,推进制造业由大变强需要政府在支持手段、社会化服务等方面开展深入持续的政策创新;《中国制造2025》的实施涉及多个部门,如何真正实现部门间政策资源的联动,仍需进行不懈的努力和探索。“这需要一个不断探索、试错的过程,难以一蹴而就,更不能急于求成。” 企业作为创新决策、研发投入、科研组织和成果应用的主体,需要在产业转型升级过程中对智能解决方案提出本土化需求。中央政策研究室经济局原巡视员兼副局长、中国经济研究院院长白津夫认为,在“中国制造2025”的战略指引下,企业转型需求迫切,但目前面临两个主要问题:一是转型方向和模式不清晰,“简单的上自动化和机器换人”;二是标准不统一,“企业要面临各种领域、各种层次的解决方案,难以整合和集成。” 暨南大学经济学院教授刘金山正在进行题为《中国智造业竞争力调研分析》的国家自然科学基金项目研究。他也有同感:目前智能制造缺乏统计口径和产业标准,缺少系统完善的统计数据;产业分类目录尚未建立。“亟须建立智能制造产业划分标准、分类目录以及质量认证机构,制定统计工作实施方案和统计管理办法。” 企业书写的变革故事 企业是实现“中国制造2025”蓝图的主角和市场主体。 9月18日,电动工具制造商宝时得科技(中国)有限公司(下称“宝时得”)在苏州总部召开了一场“智能制造业务变革项目启动大会”。公司通过发展互联工厂,逐步实现线上下订单、线下制造定制化产品。目前,公司已建立起从接单到计划到生产运营的端到端的智能化管理和实施系统。 而帮助宝时得在更高水平实现智能制造的是美的集团旗下云服务商美云智数,美的空调南沙工厂的数字化转型成果吸引了宝时得:提升制造综合效率33%,改善产品品质10%,生产耗损减少68%、物流损失工时减半…… 美云智数方面表示,将构建全价值链的计划协同、供应链管理、生产执行信息系统平台,帮助宝时得最终实现企业业务的互联互通和智能制造业务变革。 除了苏州和深圳这样的中国制造重镇,宝时得的变革故事正在当下中国不断上演。 服装制造商红领集团运用数字化、人体和版型大数据、智能信息物流等技术,实现客户个性化精准定制,生产周期缩短至7天。在青岛,家电巨头海尔集团已实现了智能家电的客户个性化定制与服务,仅以其旗下的沈阳冰箱工厂为例,单线产能提高80%,用工减少60%,库存减少80%…… 工信部公布的智能制造试点示范项目数量或可佐证智能制造的“增量”。 2015年示范项目有46个,其中第二产业39个、第三产业7个;2016年有63个,其中第一产业1个、第二产业61个、第三产业1个。
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(网络编辑:何颖曦)
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