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我国智能制造发展情况与下一步工作思考
  • 作者:丁露,汪烁
  • 点击数:19092     发布时间:2020-04-07 13:52:00
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制造业是我国的立国之本、强国之基。推动制造业高质量发展,是建设社会主义现代化强国的必由之路。当前,世界各主要强国把智能制造作为巩固制造业全球领先地位、带动制造业回归、继续掌握全球产业价值链中高端的战略选择,纷纷加紧智能制造战略布局。经过近5年的大力发展,我国智能制造成效初显,探寻并持续推进智能制造仍旧是当前和今后很长一段时期我国制造业发展的主攻方向。本文从国内外智能制造发展最新趋势、我国智能制造已形成的成效和经验等方面进行了分析,探寻下一步发展路径,并提出可具体开展的几点思考。
关键词:

摘要:制造业是我国的立国之本、强国之基。推动制造业高质量发展,是建设社会主义现代化强国的必由之路。当前,世界各主要强国把智能制造作为巩固制造业全球领先地位、带动制造业回归、继续掌握全球产业价值链中高端的战略选择,纷纷加紧智能制造战略布局。经过近5年的大力发展,我国智能制造成效初显,探寻并持续推进智能制造仍旧是当前和今后很长一段时期我国制造业发展的主攻方向。本文从国内外智能制造发展最新趋势、我国智能制造已形成的成效和经验等方面进行了分析,探寻下一步发展路径,并提出可具体开展的几点思考。

关键词:智能制造;高质量发展;工作成效

Abstract: Manufacturing industry is the foundation of Chi's development. Promot ing h igh-qua lity deve lopmentof namanufacturing is the only way to build Chiinto a great modern socialist country. At present, the world's majnaor powers take Smart Manufacturing as a strategic choice to consolidate the leading position of manufacturing industry in the world, drive the return of manufacturing industry, and continue to master the middle and high end of the global industrial value chain. After nearly 5 years development, Chi's Smart Manufacturing has made initial achievements. It is still the namain direction of China's manufacturingdevelopment to explore and continuously promote. Based on the latest development trend of Smart Manufacturing at home and abroad, this paper analyzes the achievements and experience of Smart Manufacturing in China, explores the next development path, and puts forward some specific thoughts.

Key words: Smart manufacturing; High quality development; Work achievements

1 背景

当前,新一轮科技革命和产业变革在不断的深入,制造业呈现出数字化、网络化、智能化的发展趋势,智能制造作为重要的方向,正在不断突破新技术,催生新业态,推动制造业高质量发展迈上新台阶。世界主要制造业发达国家纷纷提出各自的发展规划。美国继2012年提出先进制造业国家战略计划之后,于2019年发布了美国先进制造业领导力战略;德国在实施工业4.0的基础上,近期又出台了国家工业战略2030;日本提出机器人新战略和社会5.0战略,加紧在智能制造领域进行战略布局。

经过几十年的快速发展,我国制造业的发展取得了长足进步,总体规模已连续多年位居世界第一,具备较为强大的产业配套基础和产业链生态优势。但制造业大而不强的问题突出,个性化、多样化、高端化供给不充分,低端过剩、高端不足等矛盾还比较突出,无论是劳动生产率、资源利用率,还是投资回报率,与发达国家相比都还有相当大的差距。为了应对传统制造业外延式发展增长乏力,企业生产、管理落后,技术创新能力弱等问题,2015年,我国逐步推动企业生产智能化、管理智能化、服务智能化与产品智能化的发展。经过近5年的发展,实践证明了发展智能制造是中国制造业迈向高质量的重要驱动力。

2 我国发展智能制造的成效

2015年以来,在我国政府的积极推动下,产、学、研、用各方共同努力,我国智能制造发展快速,初步形成了试点示范引领、供需两端发力、线面复制推广、多方协同推进的良好局面。具体成效包括:

(1)初步形成了央地协同、政产学研用联动的推进体系。政府出台了多项智能制造工程、规划等政策文件,各地区依据自身特点制定相应的配套措施,上下联动、纵横结合。高校积极开展前沿新技术探索,科研机构完成技术导入与验证,产业界推动成果应用,各方密切结合、协同推进的机制逐渐形成。

(2)建成了一批国际先进的数字化车间和智能工厂,形成了一批智能制造新模式。2015年起,我国先后选定了305个试点示范项目,用于带动相关行业智能制造发展。这些示范项目启动智能制造后,生产效率平均提高近30%,最高达到3倍以上。此外,通过探索智能制造应用模式,在服装、家居等领域形成了大规模个性化定制模式,在航空、汽车等领域形成了网络化协同设计模式,在电力装备、工程机械等领域形成了远程运维模式等,这些模式还在行业和地区进行复制推广,总数超过3000多项,极大地带动了企业生产方式和发展观念的转变。

(3)突破了一批关键技术装备和核心软件。高精密光纤激光切割机床等一批技术装备实现了突破,大型工业控制系统(DCS)等工业软件填补了空白。埃夫特、奇瑞汽车联合研制的工业机器人焊接自动化生产线已被整线应用到北汽南非工厂,打破了国外长达30年的垄断,并成功实现出口;华曙高科开发的全球首款增材制造开放式一体化控制软件,推动国内激光烧结设备自动控制技术达到国际先进水平。

(4)产业支撑体系初步构建。目前,我国基本形成国家智能制造标准体系,推动发布智能制造国家标准232项,完成国标立项135项,形成标准草案500余项,同时,标准体系还在不断完善中。此外,培育形成了一批智能制造系统解决方案供应商,据不完全统计,有超过6000家智能制造装备和软件供应商参与了各类智能制造项目,在环渤海、长三角、珠三角等区域和陇海、京九、成渝等经济带形成了产业集聚。这些智能制造解决方案供应商为企业提供智能制造实施方案,按需求提升企业智能化水平,又为智能制造在行业和地区发展注入活力,是今后深入开展智能制造的一支重要力量。

3 当前面临的问题

我国的智能制造已从前期的理念普及、试点示范进入到深化应用、全面推广阶段,但整体发展仍处于初级阶段,与国际先进水平相比仍有较大差距,还远不能满足中国制造业高质量发展的需要。主要问题表现在以下几方面:

(1)智能制造整体应用水平偏低。我国制造业起步晚、积累少、底子薄,目前来看,我国制造企业整体处于工业2.0迈向工业3.0的阶段,仅有不到10%的企业接近国际先进水平,大部分还停留在解决自动化、信息化问题,甚至机械化改造的阶段,量大面广的传统制造企业仍面临转型困境。

(2)企业发展智能制造的路径方法仍不成熟。目前企业实施智能制造大多仍是生产方式的改变,对于产业模式和企业形态根本性转变还在摸索中。我国领军企业在技术、产品和服务上与国外先进厂商还有较大差距,产业汇聚和整合能力不足,同时,国内也缺乏类似于德国弗劳恩霍夫协会、德国工业4.0平台这样的生态载体。

(3)与智能制造发展相配套的高端技术装备供给欠缺。关键技术与核心产品自主研制能力不足,使得集成电路、基础软件、互联网、高端生产装备、新材料等多个领域都存在产业安全风险隐患,部分行业不仅面临低端锁定的困境,产业链和供应链安全也得不到保障。

4 下一步工作思考

发展我国制造业,发展实体经济就一定要把握数字化、网络化、智能化融合发展的契机,坚定地以智能制造为主攻方向,推动产业技术变革和优化升级,推动制造业产业模式和企业形态根本性转变。考虑当前面临的种种难题,下一步,应考虑结合技术发展大趋势,通过多种手段,长期持续深入推进智能制造。

一是运用好技术、新技术的叠加融合。5G、AI等新技术正成为当前产业变革的重要驱动力,其与先进制造技术加速融合并大规模应用,或将催生一批新的先导产业,推动全球价值链、供应链和产业链在空间上的重新分解与组合。在新技术方面,美、德、日等国已开展了大量探索,我国也有不少企业已经意识到5G、AI可能催生新产业,带来巨大价值,正在积极布局,这将为融合创新积累应用场景和实际案例。

二是做好模式的变革和探索。推动制造业产业模式和企业形态根本性转变,以“鼎新”带动“革故”是我国发展智能制造、推动产业技术变革和优化升级的必然要求。虽然现阶段主要是生产方式变革,但创新研发、商业模式、组织结构等全方位的变革将是智能制造下一步发展的重要阶段。在应用模式方面,已有不少企业开展了一些探索和实践,例如,有的企业通过打造协同研制生产环境,实现了多家部件厂、数百家成品单位、近千家附件配套单位资源的高度共享、弹性配置,并已取得了显著成效。

三是智能制造要分层分类推进。在应用环节,不同行业、不同规模和基础的企业对发展智能制造需求和目标是不同的,需要针对不同的领域和企业,制定分层、分类的推进解决方案、标准,以及路线图。例如,在标准化方面,要构建行业应用标准体系;在供应商培育方面,要分级分类培育供应商供给能力;在公共服务方面,要加强为中小企业提供服务指导,加速中小企业转型升级。

四是产业链要整合重塑。我国制造业具备较为强大的产业配套基础和产业链生态优势,但产业基础能力较弱,部分领域核心关键技术受制于人,严重制约了产业链现代化发展,“断链”隐忧十分明显。打通全产业链,提升韧性,将为进一步提升智能制造并带动制造业高质量发展提供根本保障。

5 小结

全球制造业正在向数字化、智能化时代迈进。为应对新工业革命下的国际竞争,发达国家不约而同地将智能制造作为制造业未来发展的重要方向。本文对智能制造发展背景和我国智能制造发展路径进行了总结和梳理,分析当前我国智能制造标的缺失,并提出了结合技术发展推进智能制造的下一步工作思考。

本文由国家重点研发计划“国家质量基础的共性技术研究与应用”重点专项2016年度“战略性新兴产业关键国际标准研究(一期)”(编号:2016YFF0202700)项目资助。

参考文献:

[1] 孟凡生, 徐野, 赵刚. 高端装备制造企业向智能制造转型过程研究——基于数字化赋能视角[J]. 科学决策, 2019, ( 11 ) : 1 - 24.

[2] 谢忠志, 王岳. 探讨智能制造在装备制造企业中应用及影响[J]. 价值工程, 2019, ( 38 ) : 15 - 16.

[3] 王冠宇, 田晓英, 国思茗, 赵明宇, 王涛. 智能制造平台的分析与构建[J]. 自动化技术与应用, 2019, ( 10 ) : 146 – 148, 155.

作者简介:

丁露,教授级高级工程师,博士,现就职于机械工业仪器仪表综合技术经济研究所,主要从事测控系统、工业通信、安全与可靠性等智能制造核心技术标准化和研究工作。

摘自《自动化博览》2020年3月刊

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