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智能制造：中國制造業新引擎
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文章來源: 中國社會科學報
發布時間: 2017-3-16
近年來,新工業革命方興未艾,全球制造業正邁向數字化、智能化時代。為應對新工業革命下的國際競爭,發達國家不約而同地將智能制造作為制造業未來發展的重要方向。美國的《先進制造業國家戰略計劃》,旨在大力推動以“工業互聯網”和“新一代機器人”為特征的智能制造戰略布局。作為工業4.0的倡導者智能制造 德國意欲主導智慧工廠等工業4.0標準制定智能制造 掌控智能制造的規則話語權。日本提出了《機器人新戰略》、“社會5.0戰略”等一系列戰略措施支持智能制造的發展,以重塑本國制造業的競爭新優勢。
回顧世界經濟發展歷程中國制造，每一次工業革命總是帶來勞動生產率大幅提高和生產方式的巨大變革中國制造，同時也為后發國家提供了“彎道超車”的重要機遇。能否抓住智能制造這一重大戰略機遇中國制造，關系到我國向制造強國邁進、跨越“中等收入陷阱”、全面建成小康社會等戰略目標的實現。
目前,我國制造業的規模已躍居世界第一,擁有世界上最為完整的工業體系,成為全球價值鏈的重要參與者。然而,總體來看,中國制造大而不強的特征明顯,自主創新能力相對較弱,資源消耗大,低端產能過剩,高端供給明顯不足,產業整體仍處于全球制造業鏈條的中低端。在當前國內發展動能轉換和國際競爭加劇的形勢下,發展智能制造,是實現工業強國戰略目標的重要途徑。
強化“中國制造”的綜合競爭力
在經濟發展新常態下,智能制造將成為加快供給側結構性改革、帶動制造業轉型升級的新引擎。
智能制造的本質,系虛擬網絡和實體生產的相互滲透融合,通過將專家的知識和經驗融入感知、決策、執行等制造活動中,賦予產品制造在線學習和知識進化的能力,使制造體系中的各個企業、各個生產單元高效協同,在減少對傳統勞動力需求的同時,能極大地提高生產效率。智能制造不僅僅是單一技術和裝備的突破與應用,而是依靠裝備智能化、設計數字化、生產自動化、管理現代化、營銷服務網格化等制造技術與信息技術的深度融合與集成,創造新的附加值。借助傳感器、物聯網、大數據、云計算等的運用,智能制造能夠實現設備與設備、設備與工廠、各工廠之間以及供應鏈上下游企業間、企業與用戶間的無縫對接,企業可以更加精準地預測用戶需求,根據用戶多樣化、個性化的需求進行柔性生產,并實時監控整個生產過程,實現低成本的定制化服務。
對于我國來說,智能制造提升生產效率的功能有助于抵消勞動力成本上漲的影響,保持并強化“中國制造”的綜合競爭力。制造業向智能制造的轉型會產生對智能裝備、智能傳感器、新材料、工業軟件系統以及相關服務的大量需求,能夠形成新的產業增長點。此外,借力新的生產組織方式和商業模式,智能制造還能夠實現生產制造與市場需求之間的動態匹配,有利于減少過剩產能和庫存,節約資源和能源,這與供給側結構性改革的目標方向高度契合。智能制造業將為“補短板”、打造經濟發展新動能注入動力和活力。
智能化升級仍面臨挑戰
由于我國工業化起步晚,技術積累相對薄弱,信息化水平相對較低,我國制造業智能化升級面臨著嚴峻的挑戰。
一是“兩化”融合的整體水平有待進一步提升。我國地區間、行業間以及企業之間信息化發展不平衡,一些企業已經開始智能化探索,但更多的企業尚處于電氣化、自動化甚至機械化階段,半機械化和手工生產在一些欠發達地區仍然存在。《中國企業兩化融合發展報告2015》的數據顯示,截至2015年,我國企業信息化應用水平較高的企業僅占14.6%,在綜合集成基礎上實現跨企業業務協同和模式創新的只占3%,但尚未開展信息化建設的占比卻高達40%。我國制造業全面實現數字化、網絡化、智能化還有很長的路要走。
二是智能制造的基礎研發能力相對較弱。我國產、學、研的整體科技水平與美日歐等先進國家仍有較大差距,智能化的軟硬件缺乏自主研發技術,高端傳感器、操作系統、關鍵零部件主要依賴進口,在一定程度上阻礙了智能制造的發展。
三是智能制造生產模式尚處于起步階段。我國企業長期依靠低廉勞動力成本形成的成本洼地,慣于在國際國內市場上拼價格,導致全球價值鏈低端鎖定,多數企業使用智能設備替代人工的動力不足。現階段,即使一些引入智能設備的企業,也僅停留在初級應用階段,以智能制造整合價值鏈和商業模式的企業屈指可數,更沒有形成構建智能制造體系的戰略思維和總體規劃。
四是智能制造標準、工業軟件、網絡信息安全基礎薄弱。標準是產業特別是高技術產業領域工業大國和商業巨頭的必爭之地,主導標準制定意味著掌握市場競爭和價值分配的話語權。目前,德國除了在國內及歐盟層面推廣工業4.0標準化工作外,還在國際標準化組織設立了與工業4.0相關的咨詢小組。我國雖然是制造大國,但是由我國主導制定的制造業國際標準數量并不多,國際上對中國標準的認可度也不高,中國在全球制造標準領域缺少話語權及影響力。在工業軟件領域,世界上用于產品生命周期管理(PLM)的主流軟件主要是由德國西門子公司、美國PTC公司和法國達索公司開發的,我國在工業軟件開發方面缺少自主知識產權,明顯處于劣勢。
五是高素質復合型人才嚴重不足。從經營管理層面來看,我國企業缺少具有預見力的領軍人物,以及在高水平的研發、市場開拓、財務管理等方面的專門人才。從員工隊伍層面來看,我國企業存在初級技工多,高級技工少,傳統型技工多,現代型技工少,單一技能的技工多,復合型的技工少的現象。員工綜合素質偏低,直接制約了智能制造系統的應用和推廣。而在國家戰略層面,涉及智能制造標準制定、國際談判、法律法規等方面的高級專業人才更是明顯的“短板”。
向全球價值鏈高端攀升
抓住新工業革命帶來的戰略機遇,以智能制造為突破口,引領中國制造向全球價值鏈高端攀升。
第一,推進智能制造關鍵裝備與核心軟件的自主研發與產業化,提高價值鏈核心環節的掌控力。政府應加大對智能制造軟、硬件基礎研究的支持力度,突破制約智能制造發展的關鍵核心技術;推動官、產、學、研、用合作和組建產業創新聯盟,加快推進中國智能制造標準的制定,工業軟件特別是智能制造操作系統的開發以及推廣應用;研發具有自主知識產權的工業機器人、增材制造裝備、智能傳感與控制裝備等關鍵技術裝備,全面提升智能制造的產業化水平。
第二,鼓勵創新商業模式,打通價值網絡。智能制造所帶來的以消費者為中心、“需求定制+大數據營銷+參與制造”的“產品+服務”新生產模式和商業模式,要求企業從封閉的價值鏈轉向開放的價值網絡。政府應鼓勵企業建立平臺生態圈,通過服務生態化、系統化和產品智能化,實現新的價值增值機會。
第三,培育自主品牌和骨干企業,拓展全球市場。以智能制造試點示范專項行動為契機,集中資源重點培育一批自主創新能力強、主業突出、產品市場前景好、對產業帶動作用大的大型骨干企業。鼓勵企業積極“走出去”,一方面通過開放式創新,主動利用全球的創新資源;另一方面把智能制造的中國標準、中國平臺推廣出去,打造強大的智能制造生態系統。
第四,建立滿足智能制造需求的多層次人力資源開發體系。大力發展職業教育、繼續教育、職業技能培訓等,培養和造就具有較高素養的應用型人才。鼓勵骨干企業與有條件的高等院校開展協同育人,建設產業人才培訓基地,培育具有“工匠精神”的應用型人才,夯實智能制造的人才基礎。
第五,完善企業內部價值鏈管理,增強企業智能化管理能力,提高數據附加價值。針對智能制造高度柔性的生產模式對管理復雜度的新要求,引導企業從產品概念設計、原型開發、資源管理、訂單管理、生產計劃獲取和執行,到物流管理、能源管理再到營銷售后,按照產品附加值的新型創造方式進行整合,建立高效的智能化運營系統。
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