人類進入工(gong)業(ye)社會之(zhi)后,制造業(ye)逐漸成為一(yi)個國家經(jing)濟能力(li)乃至綜合(he)國力(li)的基石。當前全球經濟(ji)普遍面(mian)臨(lin)轉型壓力,作為(wei)經濟(ji)體(ti)系的穩(wen)定器,制造業迎來了前所(suo)未有的發展機遇(yu),同時也面(mian)臨(lin)著多(duo)重挑戰。
首先在(zai)市(shi)場層(ceng)面,越來越多的行業面臨(lin)全球性產能過剩問題。市(shi)場競爭激烈,需求從過去的大批(pi)量(liang)、規模化,逐漸轉(zhuan)向小規模、個性化定(ding)制(zhi)的新型模式(shi)。
其次在社會層面,隨著就(jiu)業人口不斷(duan)下降和(he)勞動力成本的急劇上升,現有環境(jing)資源負擔沉重,整(zheng)個(ge)社會生產(chan)組織方式(shi)面臨轉(zhuan)型升級壓力。
最后在技術層(ceng)面,在普(pu)遍自動化(hua)的(de)(de)基礎上(shang),物聯網、邊緣計(ji)算、云計(ji)算、大(da)(da)數據、人工智能(neng)等技術的(de)(de)發(fa)展為制造業的(de)(de)進一步升級(ji)提供了(le)強大(da)(da)的(de)(de)技術支撐,同時也(ye)提出了(le)更高的(de)(de)管理要(yao)求(qiu)。
可以說,智能制(zhi)造是技術(shu)、社會和市場多方面要(yao)素驅(qu)動的結果(guo)。
近年來,世界主要工業國(guo)都紛紛將智能(neng)制造上(shang)升到國(guo)家戰略高度,致力(li)于在關鍵智能(neng)制造技(ji)術上(shang)取得領先地位(wei)。
當前世(shi)界范圍內,德國(guo)、美國(guo)和日本(ben)仍(reng)然是智能制造發展的焦點地區。德國(guo)在 2013 年正式推出“工(gong)業 4.0”戰略。2013 年和 2016 年發(fa)布的(de)《確(que)保德國制造業的(de)未來—實施(shi)戰(zhan)略行動工(gong)業 4.0 的建議》和《實施(shi)工業 4.0 戰略》,提(ti)出(chu)將(jiang)物聯網及(ji)服(fu)務技術融入制造(zao)業,希望通(tong)過將(jiang)信息通(tong)信技術和物理(li)生產系統相結合,打造(zao)全球領先的(de)裝備制造(zao)業,使(shi)德(de)國(guo)(guo)成為(wei)先進智能制造(zao)技術的(de)主要創造(zao)國(guo)(guo)和供應國(guo)(guo)。美(mei)國(guo)(guo) 2009 年開始制(zhi)造業(ye)回(hui)歸,通過智能制(zhi)造解決美國(guo)(guo)制(zhi)造業(ye)在人力成(cheng)本等方面的劣勢(shi),重振美國(guo)(guo)高端制(zhi)造業(ye)。2012 年和 2014 年先后發布 AMP (Advanced Manufacturing Partnership)報告《獲取先(xian)(xian)進(jin)制(zhi)(zhi)(zhi)造業國(guo)內競爭(zheng)優勢》和(he)《加速美國(guo)先(xian)(xian)進(jin)制(zhi)(zhi)(zhi)造業》,明確(que)了(le)三(san)個(ge)制(zhi)(zhi)(zhi)造技術(shu)優先(xian)(xian)領(ling)域(yu)(制(zhi)(zhi)(zhi)造業中的先(xian)(xian)進(jin)傳感、先(xian)(xian)進(jin)控制(zhi)(zhi)(zhi)和(he)平臺系統,虛擬化、信(xin)息(xi)化和(he)數字制(zhi)(zhi)(zhi)造,先(xian)(xian)進(jin)材料(liao)制(zhi)(zhi)(zhi)造)及技術(shu)戰略建議。此外,日(ri)本(ben)(ben)也是智能(neng)制(zhi)(zhi)(zhi)造領(ling)域(yu)發展(zhan)的一(yi)大亮點。作為機器人領(ling)域(yu)強國(guo),日(ri)本(ben)(ben)于 2015 年提出“機器人新戰略”,通過將機器人與 IT 技(ji)術、大數據、網絡、人(ren)(ren)工智能等深度(du)融合(he),在日本建(jian)立世(shi)界機器人(ren)(ren)技(ji)術創(chuang)新高地(di),營造(zao)世(shi)界一流的(de)(de)機器人(ren)(ren)應用社會,繼續引領物聯網時代機器人(ren)(ren)的(de)(de)發展。
我國智能制造發展面臨的機(ji)遇和挑戰
作(zuo)為國(guo)家間經(jing)濟(ji)競爭(zheng)的(de)(de)主戰場(chang),制造業在中(zhong)國(guo)經(jing)濟(ji)轉型升(sheng)級以及國(guo)際分(fen)(fen)工重(zhong)新劃(hua)分(fen)(fen)中(zhong)占據著至關重(zhong)要的(de)(de)地位,決定了這次“史詩級”戰役的(de)成敗。在高(gao)新(xin)(xin)技術密集(ji)爆發的(de)大背景下(xia),智能(neng)(neng)制造(zao)無疑是制造(zao)業(ye)發展的(de)重要驅(qu)動力(li),是推(tui)動制造(zao)業(ye)高(gao)質(zhi)量(liang)發展的(de)主攻(gong)方向。大力(li)推(tui)進智能(neng)(neng)制造(zao)發展,是創造(zao)新(xin)(xin)動能(neng)(neng)、打造(zao)新(xin)(xin)優勢,不斷增(zeng)強核心(xin)競爭(zheng)力(li),推(tui)動我國產(chan)業(ye)邁向中高(gao)端的(de)關(guan)鍵舉措(cuo)。
在政府(fu)層面,國家和地方一起發力,積極制(zhi)定政策驅(qu)動智能(neng)制(zhi)造,為(wei)我國智能(neng)制(zhi)造發展把握好大方向。國家層面,2015 年(nian),國務院發布實(shi)施制造強國戰(zhan)略第一個十年(nian)行動綱領《中國制造 2025》,提(ti)出實現制(zhi)(zhi)造強國的戰略任(ren)務和重點之(zhi)一是要推(tui)進(jin)信息化和工業化的深度融合,要把智能制(zhi)(zhi)造作為兩化深度融合的主攻方(fang)向。2016 年,工信部(bu)、財(cai)政部(bu)發布《智能制(zhi)造發展規劃(2016-2020 年(nian))》,提出智能制(zhi)造發展“兩(liang)步(bu)走”戰略。2017 年 11 月,國務(wu)院發布《關于深化“互聯網(wang)+先進(jin)制造業”發(fa)(fa)展(zhan)工(gong)(gong)業(ye)互(hu)聯網指導(dao)意見》,提(ti)出要加快(kuai)建設和(he)發(fa)(fa)展(zhan)工(gong)(gong)業(ye)互(hu)聯網,推(tui)動互(hu)聯網、大數據、人工(gong)(gong)智(zhi)能和(he)實體經濟(ji)深度融合,發(fa)(fa)展(zhan)先進(jin)制造業(ye),支持(chi)傳(chuan)統產業(ye)優(you)化(hua)升級。2019 年政府工(gong)作報(bao)告中,習近平總書記提出(chu),要推(tui)動傳統產(chan)業(ye)改造提升(sheng)。
同時,中央經濟工作會(hui)議于 2018 年首次提出“新基建”這一概念,至今已(yi)有(you) 7 次中央級會議或文件明確(que)表示(shi)加(jia)強“新基建”。“新基建”提出的 5G、特高壓、城(cheng)(cheng)際高速鐵路和城(cheng)(cheng)際軌道交(jiao)通、新(xin)能(neng)(neng)源汽(qi)車充電樁、大數(shu)據中心(xin)、人工(gong)智(zhi)能(neng)(neng)、工(gong)業(ye)互聯網七個(ge)方(fang)向的建設內(nei)容,適應(ying)中國當前(qian)社(she)會經(jing)濟發展階段(duan)和轉型需求,在補(bu)短板的同(tong)時將成為社(she)會經(jing)濟發展的新(xin)引擎(qing)。特高壓、城(cheng)(cheng)際高速軌道交(jiao)通、新(xin)能(neng)(neng)源汽(qi)車等應(ying)用行(xing)業(ye)的競(jing)爭力建設依賴于智(zhi)能(neng)(neng)制造相關(guan)技(ji)術的快速發展,而 5G、大數(shu)(shu)據(ju)中心、人(ren)工智能、工業互聯(lian)網等基礎性技術(shu)的(de)進(jin)步,又將持續推動我(wo)國(guo)智能制(zhi)造(zao)技術(shu)升(sheng)(sheng)級(ji)的(de)腳步。新(xin)基建(jian)目標的(de)提出(chu),為(wei)我(wo)國(guo)智能制(zhi)造(zao)升(sheng)(sheng)級(ji)進(jin)一步明確(que)了方向,提升(sheng)(sheng)了內(nei)在推動力,夯實了技術(shu)基礎。作為(wei)數(shu)(shu)字(zi)經濟(ji)的(de)發展基石、轉型(xing)(xing)升(sheng)(sheng)級(ji)的(de)重要支撐(cheng),新(xin)一代信息(xi)技術(shu)引領的(de)新(xin)型(xing)(xing)基礎設(she)施建(jian)設(she)已成為(wei)我(wo)國(guo)謀求高質(zhi)量(liang)發展的(de)關(guan)鍵(jian)要素。
呼(hu)應(ying)中央政策,圍(wei)繞推動(dong)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)業高質量發(fa)展(zhan),強(qiang)(qiang)化(hua)工(gong)業基礎和技術創(chuang)新能(neng)(neng)力,促進先(xian)進制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)業和現(xian)代服務業融合發(fa)展(zhan),加快(kuai)建(jian)(jian)設制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)強(qiang)(qiang)國(guo)。地(di)(di)方層面,各(ge)省(sheng)市利好政策不斷出(chu)臺,催生了大(da)批智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)產(chan)業鏈(lian)(lian)企(qi)業。廣東、福建(jian)(jian)、安(an)徽、江蘇(su)、北京、天津等省(sheng)市結(jie)合自(zi)身發(fa)展(zhan)情況,紛紛提(ti)出(chu)了地(di)(di)方智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)發(fa)展(zhan)規劃,推動(dong)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)發(fa)展(zhan),并在智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)鏈(lian)(lian)條上建(jian)(jian)設了大(da)量的產(chan)業園區,孕育了一大(da)批智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)產(chan)業鏈(lian)(lian)企(qi)業,成為中國(guo)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)產(chan)業的重要(yao)承載地(di)(di)和孵(fu)化(hua)器。根據《世界智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)中心發(fa)展(zhan)趨勢報告(2019)》統計,我國共有 437 家智(zhi)能制造類產(chan)業園(yuan)區(qu),覆蓋全國 27 個省市。與此同時(shi),《中國制造 2025》、工信(xin)部《智能制造發展(zhan)規劃(2016-2020 年)》等一批規劃綱要也提出把全(quan)面(mian)推(tui)行綠(lv)色制造作為實現(xian)制造強國戰略目標的重要內容,積極追求綠(lv)色、智能、可持續的發展,實現(xian)與智能制造相互(hu)補充,相互(hu)促進。
然而(er),我(wo)國(guo)工業化(hua)和經濟現代化(hua)起步(bu)較晚,制造業總(zong)體水平(ping)不一,創新(xin)研發實力(li)相對薄弱,智(zhi)能(neng)制造發展面臨諸多挑戰。
首(shou)先,工(gong)業基(ji)礎設施和核(he)心(xin)技術創新能力(li)不足(zu),對外(wai)依存度高。與歐美(mei)等(deng)發達國家相比(bi),我(wo)國在傳(chuan)感器(qi)(qi)、高端芯片(pian)、基(ji)礎軟硬件等(deng)方面瓶頸突出,關鍵核(he)心(xin)技術受(shou)制于人,嚴重制約了我(wo)國智(zhi)能制造的(de)發展(zhan)。以(yi)傳(chuan)感器(qi)(qi)舉例(li),作為(wei)工(gong)廠智(zhi)能化轉型的(de)基(ji)礎條件,傳(chuan)感器(qi)(qi)在汽車、電子等(deng)離散(san)行業的(de)數據采集上擁有大規(gui)模應用。然(ran)而,全球電子傳(chuan)感器(qi)(qi)市場被博世(shi) BOSCH、MEAS、羅克韋爾 ROCKWELL 等國外(wai)企(qi)業壟斷(duan),國內傳(chuan)感(gan)器大多依(yi)賴進口,自(zi)產(chan)傳(chuan)感(gan)器幾乎全是低(di)端產(chan)品,難以躋身高端市場競爭。
其次,信(xin)(xin)息(xi)化(hua)(hua)、智能(neng)化(hua)(hua)水平整體滯后。由于我國(guo)制造(zao)(zao)業(ye)(ye)體量龐大,一些先進的制造(zao)(zao)業(ye)(ye)企業(ye)(ye)正積極探索(suo)從機(ji)械(xie)化(hua)(hua)、自動化(hua)(hua)向智能(neng)化(hua)(hua)、信(xin)(xin)息(xi)化(hua)(hua)發展(zhan),但是很多(duo)企業(ye)(ye)仍然未(wei)完成(cheng)數字化(hua)(hua)升(sheng)級,與(yu)人工智能(neng)等前沿技術(shu)的融合還(huan)處(chu)于初級階段,我國(guo)制造(zao)(zao)業(ye)(ye)距離(li)真(zhen)正的智能(neng)制造(zao)(zao)還(huan)有(you)很長距離(li)。再(zai)次,產業(ye)(ye)結構待改善,低(di)端(duan)(duan)制造(zao)(zao)業(ye)(ye)市場同質(zhi)化(hua)(hua)競爭嚴(yan)重(zhong)。我國(guo)低(di)端(duan)(duan)產業(ye)(ye)產能(neng)過剩,先進裝(zhuang)備(bei)、核(he)心部件、高性能(neng)材(cai)料等中(zhong)高端(duan)(duan)產業(ye)(ye)的保障能(neng)力不能(neng)得到(dao)有(you)效滿足,導致(zhi)我國(guo)裝(zhuang)備(bei)制造(zao)(zao)業(ye)(ye)低(di)端(duan)(duan)市場同質(zhi)化(hua)(hua)競爭嚴(yan)重(zhong),中(zhong)高端(duan)(duan)市場發展(zhan)缺乏技術(shu)和基礎設施支持。
最后,專業(ye)人(ren)才數量欠缺。智能(neng)制(zhi)造產(chan)業(ye)相(xiang)對(dui)于(yu)傳統制(zhi)造業(ye)對(dui)于(yu)高(gao)素質人(ren)才的(de)需(xu)(xu)(xu)求更(geng)為明顯(xian),而且更(geng)需(xu)(xu)(xu)要懂得多(duo)方面知識與(yu)技能(neng)的(de)復合(he)型(xing)人(ren)才,對(dui)于(yu)高(gao)端專業(ye)人(ren)才的(de)需(xu)(xu)(xu)求更(geng)是極為迫切,但是我(wo)國(guo)在高(gao)端、復合(he)型(xing)人(ren)才數量上嚴重欠缺,難以滿足智能(neng)制(zhi)造領域的(de)擴張需(xu)(xu)(xu)求。面對(dui)上述問題,我(wo)國(guo)要推動智能(neng)制(zhi)造快速發(fa)展,需(xu)(xu)(xu)要從基(ji)礎(chu)軟硬(ying)件、核心技術、網絡、生態(tai)等各方面入手(shou),扎扎實(shi)實(shi)做(zuo)強根基(ji)。