陸峰
賽迪智庫互聯網研究所副所長
智能制造是“中國制造2025”戰略的主攻方向，發展智能制造是推動中國制造業由大變強的根本途徑。以智能制造為抓手，推動中國裝備制造升級，推進制造業數字化、軟件化和網絡化轉型，以柔性化、定制化和智能化生産模式滿足更廣闊市場需求，已經成為了推進制造業供給側改革、培育經濟發展新動能、建設制造強國的重要抓手。
發展現狀
國家大力推進智能制造發展
2015年5月，國務院出台了《中國制造2025》，提出了五大重點工程，其中智能制造工程就是重點實施工程之一。2015年12月，工信部和國家标準委聯合印發《國家智能制造标準體系建設指南（2015年版）》，提出要建成覆蓋5大類基礎共性标準、5大類關鍵技術标準及10大領域重點行業應用标準的國家智能制造标準體系。為了進一步推進智能制造工程實施，2016年4月，工信部、國家發改委、科技部和财政部四部委聯合印發了《2016年-2020年智能制造工程實施指南》，提出“攻克五類關鍵技術裝備，夯實智能制造三大基礎，培育推廣五種智能制造新模式，推進十大重點領域智能制造成套裝備集成應用”。從發布《中國制造2025》戰略開始，國家加大了對智能制造項目的扶持力度，2015年、2016年工信部連續開展兩批次總計109個智能制造試點示範項目，2015年工信部還開展了94個項目的智能制造專項。
智能制造區域、行業和企業發展水平差異較大
從區域來看，上海、廣東、江蘇、浙江、山東等沿海省市由于經濟發達，企業智能化改造起步較早，進度較快，區域企業整體智能制造水平相對較高，部分企業已經從數字化階段向軟件化、網絡化和智能化階段邁進，企業數字化、軟件化和網絡化改造比較全面，而西部省市目前制造業水平普遍處在機械化向自動化、數字化邁進階段。從行業來看，電子信息、工程機械、石化冶煉、生物制藥、家電電器等行業智能制造水平較高，普遍開展了數字化研發設計、軟件化控制生産和網絡化經營銷售。從企業來看，部分企業智能制造已經走在了前列，湧現出了海爾家電智能制造、青島紅領服裝個性化定制、陝鼓動力裝備智能服務、沈陽機床智能機床等一批試點示範項目。
制造環節智能化存在短闆
從目前已開展智能制造探索的企業來看，研發設計、經營銷售、售後服務等環節信息化水平相對較高，普遍開展了數字化研發設計、網絡化經營銷售和在線化的遠程服務，數字化研發設計工具普及率、電子商務普及率和在線監測普及率普遍較高，新服務、新模式和新業态創新較為活躍。相比研發設計和經營銷售環節，制造環節的智能化是目前大多數企業智能制造發展的短闆，多數企業關鍵工序數控化率偏低，受限于工業傳感器和工業軟件等技術短闆，制造環節數字化、軟件化、網絡化和推進較為緩慢。
發展難點
制造業數字化階段尚處在起步階段
推進制造業機械化和數字化融合是發展智能制造的先決條件，制造業隻有率先實現了機械化和數字化融合，完成數字化研發設計和生産控制之後，才能推進軟件化和網絡化應用，進而方能實現智能化制造。工業傳感器、數字伺服電機等關鍵技術是實現制造業機械化和數字化融合的關鍵，然而我國國産工業傳感器和伺服電機應用種類偏少、運行可靠性不強、測量精度不高、特殊環境适應性較差，數字化、軟件化和網絡化程度偏低等多種因素是制約我國智能裝備功能和性能提升的重要瓶頸，重要領域工業傳感器和伺服電機嚴重依賴國外使得我國智能裝備和智能制造的發展嚴重受制于人，制約了國際競争力的提升。
制造業核心技術空心化
如果說集成電路是現代工業糧食，那麼工業軟件則是現代工業的靈魂。工業軟件是工業技術工藝的數據化加密、程序化定義和軟件化封裝，是推進兩化融合、發展智能制造的基石，是制造業模式變革和創新前提，代表着制造業先進生産力的發展方向。大力發展工業軟件是我國走向制造強國的必要前提，工業軟件強，則國家制造業競争力才能強。然而重點工業領域關鍵核心技術被國外企業掌握，關鍵核心工業輔助設計、工業流程控制、模拟測試等軟件幾乎都是國外企業軟件。制造業對國外工業軟件形成長期依賴，關鍵工藝流程和工業技術數據缺乏長期研發積累，制造業呈現出技術空心化的狀态。我國飛機、船舶、冶金、化工、生物醫藥、電子信息制造等重點制造領域長期以來習慣于用國外工業軟件，但卻不知道設計背後原理，而且缺乏基礎工藝研發數據長期積累，導緻基礎技術原理數據積累差距越來越大。如果我國産業始終依賴國外工業軟件工具，我國制造業水平永遠不可能超越國外水平。
工業大數據采集和挖掘服務不健
全制造的智能化關鍵在數據的自由流動和有效挖掘使用，發展智能制造不僅靠幾台聯網的智能裝備和幾套應用控制軟件，更是要通過對大數據的有效采集和深度挖掘使用來不斷優化制造組織流程和服務模式、促進制造商業模式創新。然而，目前我國工業大數據采集和挖掘服務不健全，影響和制約着智能制造水平的提升。由于裝備普遍智能程度不高、系統應用相對封閉、機器産生數據超出處理能力等多種原因，工業大數據實時采集和存儲受到多種技術原因制約。另外，與服務業大數據都是消費數據，且方便建模和利用挖掘不同，工業大數據大多都是機器産生的物理運行數據，挖掘工業大數據需要更深層次物理機器運行建模,需要更加專業化的大數據挖掘專業信息服務提供商。
國産産品網絡互聯和信息共享難以有效實現
發展智能制造，必須實現企業、車間、機器、産品、用戶之間全流程、全方位、實時互聯互通和信息共享，達到研發設計、生産制造、經營管理、售後服務的高度網絡協同，對網絡、設備和應用的标準化提出了新的要求。目前，我國智能制造工業網絡異構性大量存在，智能裝備接口五花八門，工業操作系統平台多種多樣。盡管工信部和國标委聯合發布了《國家智能制造标準體系建設指南》，但由于起步晚，統一的智能制造标準體系尚未制定，嚴重制約着産品、裝備、服務的綜合集成、互聯互通和信息共享。另外，西門子、通用電氣等國外公司利用智能裝備的市場壟斷地位，大力推廣他們的企業智能制造标準。智能制造标準體系事實上都被上述國外企業主導着，國外企業在标準上互掐，導緻國内市場同時采用國外企業産品時，不同廠商産品程序兼容和互聯互通存在很大問題。另外，由于我國在重點制造業領域國産智能産品體系化程度不高，大部分情況都處于主動需求與對方産品互聯，因此隻能被動遵守對方産品标準。
智能制造國内産業生态圈尚未形成
我國制造業數控裝備目前還處在初期發展階段，智能裝備發展更是起步階段，國産智能裝備産品不成體系，重點領域智能聯網裝備幾乎都依賴進口。國外企業在智能制造标準方面相互掐架，導緻我國購買國外不同企業工業智能裝備集成聯網相當困難。作為裝備制造業大國，發展國産智能裝備必須要有完善的産業生态圈做支撐，方能把控主導權。然而目前我國在工業自動化、工業傳感器、工業操作系統、工業軟件、工業互聯網等關鍵領域都存在一定的技術短闆，甚至技術空白，産業根基不牢固，導緻我國發展智能裝備過于依賴國外企業，把控能力大大削弱，智能裝備國際競争力大大削弱。
智能制造對商業模式變革作用尚未有效發揮
企業研發設計、生産控制、組裝測試、售後運維、遠程服務等智能制造各環節信息化建設都離不開工業軟件的支撐。工業軟件定義了研發設計基礎理論體系、生産控制流程、産品組裝順序、産品測試機理、運維模式等等，甚至定義了制造業的商業模式，協同研發、個性化定制、網絡制造、在線運維、分時租賃等新商業模式都離不開工業軟件支撐。由于國内工業軟件應用還普遍處在研發設計、工業控制等若幹單項應用環節，貫穿整個制造業研發設計、流程控制等全環節的綜合集成應用還較少，工業軟件綜合集成效應尚未顯現，對制造業商業模式的變革作用尚未有效發揮。
應對策略加快關鍵技術攻關研究和産業化
加快速度、視覺、重力、壓力、溫濕度、光電等各類工業傳感器設計研發，提升産品感應精準度，提高産品可靠性和安全性，推進産品軟件化定義和網絡化連接。加強直流伺服系統、三相永磁交流伺服系統等數字化伺服電機關鍵技術研發攻關，增強數字化和軟件化控制能力，提高零漂、抗幹擾、可靠性、精度和柔性等各方面特性。
大力發展和推廣應用國産工業軟件
成立工業軟件産業投資基金，加大工業軟件産業發展扶持力度。開展工業軟件服務企業認定等相關工作，實施更加優惠的工業軟件産業财稅、投融資、知識産權扶持政策。以制造行業龍頭企業為核心組建行業工業軟件聯盟，打造工業軟件産業生态圈。加快制定工業軟件行業标準，推進制造業工業軟件綜合集成應用。加大國家各類專項資金對工業軟件基礎研發、産業化、推廣應用的扶持力度。
大力推進工業大數據采集和挖掘服務
推進生産裝備數字化、網絡化和智能化轉型升級，夯實工業大數據采集和利用基礎。大力發展專業化的工業大數據信息服務提供商，培育開放式的工業大數據采集和挖掘服務平台，推進工業大數據流通交易，打造工業大數據采集、流通和開發利用生态圈。創新工業大數據開發利用模式，培育在線監測、遠程運維、産業監測和流程優化等服務。
建立健全智能制造相關标準體系
加快智能制造相關标準體系建設，鼓勵通信設備、裝備制造、軟件開發、工業自動化、系統集成等領域企業和科研院所聯合參與标準制定，推進智能制造體系架構、通信協議、操作系統平台、應用接口、技術實現等方面标的準制定，以行業标準模式加快推進标準在聯盟企業的應用，提高标準的開放性和兼容性。
打造我國智能制造産業生态圈
創新産業推進機制，以聯盟模式助推智能制造産業生态圈式發展，鼓勵裝備制造企業、通信設備制造商、電子信息制造商、軟件開放企業、工業自動化公司、系統集成企業、科研院所等聯合參與；組織建立跨行業涵蓋技術研發、産品制造、應用推廣和系統集成等功能在内的智能制造産業聯盟，注重産業鍊上下遊協同發展，加快推進标準制定、技術研發、産品生産、應用推廣全鍊條發展。
培育智能制造新模式新業态
大力推廣智能制造模式，鼓勵制造企業利用互聯網推進研發設計、供應鍊管理、生産制造、營銷模式等關鍵環節優化創新，培育大規模個性化定制、衆包衆設、網絡制造、協同制造、按需制造、線上線下融合等新模式新業态，形成基于互聯網的研發、制造和産業組織方式。鼓勵增材制造、數控技術、傳感器技術、工業機器人、工業雲平台，工業大數據、工業互聯網等先進技術在工業領域的集成應用，提升深度感知和智能決策水平。加快推進高端芯片、新型傳感器、智能儀表控制、工業軟件、工業控制系統等智能裝置在機械裝備和消費品中的集成應用，提升裝備産品智能化水平。
大力發展智能制造是推動我國走向制造強國的重要途徑，智能制造是一項系統工程，需要從技術、标準、産業、應用等多方面統籌推進和全面部署，加強關鍵技術攻關研發，夯實産業基礎支撐，推進應用服務創新，構建産業發展生态。
中國政府正在大力支持中國企業的海外并購，支持中國企業積極在海外針對智能制造進行投資。中國當前已經湧現出了一系列的智能制造标杆企業，包括海爾、美的等等當前我國智能制造發展情況總體十分迅速，以工業機器人為例，2015年我國工業機器人銷量超過7.5萬台，同比增長36.6%，已連續3年成為全球第一大工業機器人應用市場。自主品牌工業機器人占我國市場的份額首次突破30%，呈現出非常迅猛的發展态勢。《“十二五”國家戰略性新興産業發展規劃》提出，力争2015年智能制造裝備國内市場占有率達到30%，到了2020年，國内市場占有率進一步提高到50%。未來要完成這一目标還有很長的路要走，也意味着發展機遇。根據《“十二五”智能制造裝備産業發展規劃》，到2020年，智能制造裝備業将成為具有國際競争力的先導産業，建立完善的智能裝備産業體系，産業銷售收入超過3萬億元，國内市場占有率超過60%，實現裝備的智能化及制造過程的自動化。在未來5至10年的時間裡，中國智能制造裝備行業增長率将達到年均25%。經過幾十年的發展，中國的工業基礎已經比較強大，未來需要進一步加強對國有大型骨幹企業和民營企業的指導，形成綜合競争力強大的工業體系。
責任編輯：向坤