人類進(jìn)入工業(yè)社會(huì)之后,制造業(yè)逐漸成為一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)能力乃至綜合國(guó)力的基石。當(dāng)前全球經(jīng)濟(jì)普遍面臨轉(zhuǎn)型壓力,作為經(jīng)濟(jì)體系的穩(wěn)定器,制造業(yè)迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇,同時(shí)也面臨著多重挑戰(zhàn)。
首先在市場(chǎng)層面,越來(lái)越多的行業(yè)面臨全球性產(chǎn)能過(guò)剩問(wèn)題。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,需求從過(guò)去的大批量、規(guī)?;?,逐漸轉(zhuǎn)向小規(guī)模、個(gè)性化定制的新型模式。
其次在社會(huì)層面,隨著就業(yè)人口不斷下降和勞動(dòng)力成本的急劇上升,現(xiàn)有環(huán)境資源負(fù)擔(dān)沉重,整個(gè)社會(huì)生產(chǎn)組織方式面臨轉(zhuǎn)型升級(jí)壓力。
最后在技術(shù)層面,在普遍自動(dòng)化的基礎(chǔ)上,物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的發(fā)展為制造業(yè)的進(jìn)一步升級(jí)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐,同時(shí)也提出了更高的管理要求。
可以說(shuō),智能制造是技術(shù)、社會(huì)和市場(chǎng)多方面要素驅(qū)動(dòng)的結(jié)果。
近年來(lái),世界主要工業(yè)國(guó)都紛紛將智能制造上升到國(guó)家戰(zhàn)略高度,致力于在關(guān)鍵智能制造技術(shù)上取得領(lǐng)先地位。
當(dāng)前世界范圍內(nèi),德國(guó)、美國(guó)和日本仍然是智能制造發(fā)展的焦點(diǎn)地區(qū)。德國(guó)在 2013 年正式推出“工業(yè) 4.0”戰(zhàn)略。2013 年和 2016 年發(fā)布的《確保德國(guó)制造業(yè)的未來(lái)—實(shí)施戰(zhàn)略行動(dòng)工業(yè) 4.0 的建議》和《實(shí)施工業(yè) 4.0 戰(zhàn)略》,提出將物聯(lián)網(wǎng)及服務(wù)技術(shù)融入制造業(yè),希望通過(guò)將信息通信技術(shù)和物理生產(chǎn)系統(tǒng)相結(jié)合,打造全球領(lǐng)先的裝備制造業(yè),使德國(guó)成為先進(jìn)智能制造技術(shù)的主要?jiǎng)?chuàng)造國(guó)和供應(yīng)國(guó)。美國(guó) 2009 年開始制造業(yè)回歸,通過(guò)智能制造解決美國(guó)制造業(yè)在人力成本等方面的劣勢(shì),重振美國(guó)高端制造業(yè)。2012 年和 2014 年先后發(fā)布 AMP (Advanced Manufacturing Partnership)報(bào)告《獲取先進(jìn)制造業(yè)國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)》和《加速美國(guó)先進(jìn)制造業(yè)》,明確了三個(gè)制造技術(shù)優(yōu)先領(lǐng)域(制造業(yè)中的先進(jìn)傳感、先進(jìn)控制和平臺(tái)系統(tǒng),虛擬化、信息化和數(shù)字制造,先進(jìn)材料制造)及技術(shù)戰(zhàn)略建議。此外,日本也是智能制造領(lǐng)域發(fā)展的一大亮點(diǎn)。作為機(jī)器人領(lǐng)域強(qiáng)國(guó),日本于 2015 年提出“機(jī)器人新戰(zhàn)略”,通過(guò)將機(jī)器人與 IT 技術(shù)、大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、人工智能等深度融合,在日本建立世界機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新高地,營(yíng)造世界一流的機(jī)器人應(yīng)用社會(huì),繼續(xù)引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代機(jī)器人的發(fā)展。
我國(guó)智能制造發(fā)展面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)
作為國(guó)家間經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的主戰(zhàn)場(chǎng),制造業(yè)在中國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)以及國(guó)際分工重新劃分中占據(jù)著至關(guān)重要的地位,決定了這次“史詩(shī)級(jí)”戰(zhàn)役的成敗。在高新技術(shù)密集爆發(fā)的大背景下,智能制造無(wú)疑是制造業(yè)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力,是推動(dòng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的主攻方向。大力推進(jìn)智能制造發(fā)展,是創(chuàng)造新動(dòng)能、打造新優(yōu)勢(shì),不斷增強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)力,推動(dòng)我國(guó)產(chǎn)業(yè)邁向中高端的關(guān)鍵舉措。
在政府層面,國(guó)家和地方一起發(fā)力,積極制定政策驅(qū)動(dòng)智能制造,為我國(guó)智能制造發(fā)展把握好大方向。國(guó)家層面,2015 年,國(guó)務(wù)院發(fā)布實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略第一個(gè)十年行動(dòng)綱領(lǐng)《中國(guó)制造 2025》,提出實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略任務(wù)和重點(diǎn)之一是要推進(jìn)信息化和工業(yè)化的深度融合,要把智能制造作為兩化深度融合的主攻方向。2016 年,工信部、財(cái)政部發(fā)布《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016-2020 年)》,提出智能制造發(fā)展“兩步走”戰(zhàn)略。2017 年 11 月,國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)指導(dǎo)意見》,提出要加快建設(shè)和發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合,發(fā)展先進(jìn)制造業(yè),支持傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)。2019 年政府工作報(bào)告中,習(xí)近平總書記提出,要推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造提升。
同時(shí),中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議于 2018 年首次提出“新基建”這一概念,至今已有 7 次中央級(jí)會(huì)議或文件明確表示加強(qiáng)“新基建”。“新基建”提出的 5G、特高壓、城際高速鐵路和城際軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)七個(gè)方向的建設(shè)內(nèi)容,適應(yīng)中國(guó)當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段和轉(zhuǎn)型需求,在補(bǔ)短板的同時(shí)將成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎。特高壓、城際高速軌道交通、新能源汽車等應(yīng)用行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力建設(shè)依賴于智能制造相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展,而 5G、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等基礎(chǔ)性技術(shù)的進(jìn)步,又將持續(xù)推動(dòng)我國(guó)智能制造技術(shù)升級(jí)的腳步。新基建目標(biāo)的提出,為我國(guó)智能制造升級(jí)進(jìn)一步明確了方向,提升了內(nèi)在推動(dòng)力,夯實(shí)了技術(shù)基礎(chǔ)。作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展基石、轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要支撐,新一代信息技術(shù)引領(lǐng)的新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已成為我國(guó)謀求高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵要素。
呼應(yīng)中央政策,圍繞推動(dòng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,強(qiáng)化工業(yè)基礎(chǔ)和技術(shù)創(chuàng)新能力,促進(jìn)先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)融合發(fā)展,加快建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)。地方層面,各省市利好政策不斷出臺(tái),催生了大批智能制造產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)。廣東、福建、安徽、江蘇、北京、天津等省市結(jié)合自身發(fā)展情況,紛紛提出了地方智能制造發(fā)展規(guī)劃,推動(dòng)智能制造發(fā)展,并在智能制造鏈條上建設(shè)了大量的產(chǎn)業(yè)園區(qū),孕育了一大批智能制造產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè),成為中國(guó)智能制造產(chǎn)業(yè)的重要承載地和孵化器。根據(jù)《世界智能制造中心發(fā)展趨勢(shì)報(bào)告(2019)》統(tǒng)計(jì),我國(guó)共有 437 家智能制造類產(chǎn)業(yè)園區(qū),覆蓋全國(guó) 27 個(gè)省市。與此同時(shí),《中國(guó)制造 2025》、工信部《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016-2020 年)》等一批規(guī)劃綱要也提出把全面推行綠色制造作為實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略目標(biāo)的重要內(nèi)容,積極追求綠色、智能、可持續(xù)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)與智能制造相互補(bǔ)充,相互促進(jìn)。
然而,我國(guó)工業(yè)化和經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化起步較晚,制造業(yè)總體水平不一,創(chuàng)新研發(fā)實(shí)力相對(duì)薄弱,智能制造發(fā)展面臨諸多挑戰(zhàn)。
首先,工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施和核心技術(shù)創(chuàng)新能力不足,對(duì)外依存度高。與歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)在傳感器、高端芯片、基礎(chǔ)軟硬件等方面瓶頸突出,關(guān)鍵核心技術(shù)受制于人,嚴(yán)重制約了我國(guó)智能制造的發(fā)展。以傳感器舉例,作為工廠智能化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)條件,傳感器在汽車、電子等離散行業(yè)的數(shù)據(jù)采集上擁有大規(guī)模應(yīng)用。然而,全球電子傳感器市場(chǎng)被博世 BOSCH、MEAS、羅克韋爾 ROCKWELL 等國(guó)外企業(yè)壟斷,國(guó)內(nèi)傳感器大多依賴進(jìn)口,自產(chǎn)傳感器幾乎全是低端產(chǎn)品,難以躋身高端市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。
其次,信息化、智能化水平整體滯后。由于我國(guó)制造業(yè)體量龐大,一些先進(jìn)的制造業(yè)企業(yè)正積極探索從機(jī)械化、自動(dòng)化向智能化、信息化發(fā)展,但是很多企業(yè)仍然未完成數(shù)字化升級(jí),與人工智能等前沿技術(shù)的融合還處于初級(jí)階段,我國(guó)制造業(yè)距離真正的智能制造還有很長(zhǎng)距離。再次,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)待改善,低端制造業(yè)市場(chǎng)同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重。我國(guó)低端產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩,先進(jìn)裝備、核心部件、高性能材料等中高端產(chǎn)業(yè)的保障能力不能得到有效滿足,導(dǎo)致我國(guó)裝備制造業(yè)低端市場(chǎng)同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重,中高端市場(chǎng)發(fā)展缺乏技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施支持。
最后,專業(yè)人才數(shù)量欠缺。智能制造產(chǎn)業(yè)相對(duì)于傳統(tǒng)制造業(yè)對(duì)于高素質(zhì)人才的需求更為明顯,而且更需要懂得多方面知識(shí)與技能的復(fù)合型人才,對(duì)于高端專業(yè)人才的需求更是極為迫切,但是我國(guó)在高端、復(fù)合型人才數(shù)量上嚴(yán)重欠缺,難以滿足智能制造領(lǐng)域的擴(kuò)張需求。面對(duì)上述問(wèn)題,我國(guó)要推動(dòng)智能制造快速發(fā)展,需要從基礎(chǔ)軟硬件、核心技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)、生態(tài)等各方面入手,扎扎實(shí)實(shí)做強(qiáng)根基。