智能制造，你准备好了吗？

／中国机械工业联合会特别顾问 朱森第／

在未来十年中通过三条路径：绿色制造、智能制造、服务型制造，使中国制造业在创新和协同的机制完善和协同下变成制造强国。

一、新常态下的机械工业情况

（1）新常态下的制造业思维

经济发展新常态的特征在工业领域的体现尤为明显，包括四方面：工业增长正从高速转向中高速；经济结构正从增量扩能为主转向调整存量，做优增量并举；发展方式正从规模速度型转向质量效率型；发展动力正从要素驱动转向创新驱动。主动适应新常态，要科学看待增长速度的回落，要加快产业结构调整，要全面深化改革和扩大开放。

（2）我国制造业发展面临的形势

我国制造业发展面临的形势可概括为：资源难以支撑、环境压力加大、市场竞争激烈、利润空间挤压、个性定制普遍、全球经济震荡、产业变革将临。因此，转型升级迫在眉睫。

（3）机械工业发展的几次起伏

近十年来，我国机械工业经历了四次发展的低谷：2002年，2005年，2009年和目前的这一次。这次增速最低且持续时间长，2015年是否能企稳回升，尚有不确定因素。

2009年处于发展低谷时，“触电”、“带转”的行业好于其他行业。“触电”行业好，是因为其时正赶上电荒和农网改造，新增装机项目较多，农网改造需求旺盛，电工行业普遍较好。“带转”——指带轱辘的行业，汽车不用说，工程机械、摩托车、拖拉机、收割机等行业发展速度都较高。与上述行业相关的产业，如汽车零部件、基础件等产业也跟着受益。这一次是“有智”、“入新”的行业要好于其他行业。

（4）2014年机械工业经济运行概要

1）主营业务收入平稳增长。

2）多数产品产品保持增长。

3）利润、税金增速回落。

4）主营收入利润率止跌微升。

5）对外贸易增幅好于上年。

6）固定资产投资增速继续回落。

7）市场需求疲软，订货增长乏力。

8）财务费用、库存增幅持续高位。

9）价格持续低迷。

（5）不同行业差异明显

重机行业受几个重要服务对象如冶金、有色、石化、建材等行业产能过剩或市场不景气的影响，面临困难较多。机床行业受固定资产投资的影响较大，当固定资产投资增速明显降低时，机床行业首当其冲。工程机械行业前几年火爆，几乎把后几年的市场提前用掉了，工程机械行业到2016年才能消化掉几年积聚的疲软。

（6）“有智”、“入新”的产业发展较好

1）数控机床增长好于普通机床。

2）加工智能手机的数控钻攻中心产量猛增。

3）工业自动化装置行业加快发展。

4）智能制造装备等高端装备得到各方重视。

5）工业机器人市场出现“井喷”。

6）新能源汽车发展提速。

7）“3D打印”备受关注。

8）智能制造如火如荼。

（7）战略性新兴产业发展势头良好

2014年，我国战略性新兴产业领域27个重点行业企业主营业务收入达17万亿元，实现利润近1.3万亿元，同比分别增长13.7%和16.6%，比工业同期增速高6.7和13.3个百分点。

今年1～5月，27个重点行业主营业务收入同比增长10.8%，其中工业部分增速为8.4%，而同期工业总体收入增速仅为1.3%。在工业总体利润下滑的情况下，战略性新兴产业工业部分实现利润同比增长19.8%。

二、主攻方向为智能制造

我国制造业必须实现的四大转变：由要素驱动向创新驱动转变；由低成本竞争优势向质量效益竞争优势转变；由资源消耗大、污染物排放多制造向绿色制造转变；由生产型制造向服务型制造转变。这四大转变中贯穿着一条主线——融合，即信息技术与制造技术深度融合，产品与服务的融合，信息化与精益化融合，互联网与制造业融合。

这四个转变正是《中国制造2025》要解决的问题，也是瞄准了这些问题来制定中国制造由大到强的战略路径。对全社会，有三件事必须要做：一是怎么把产品做出来；二是产品怎么快速有效到达消费者手中；三是怎么根据消费者需求的不同制定其需要的产品。现在互联网只解决了“快”，对于如何制造，中国的制造业在这些方面问题比较多。智能制造就是为了解决这些问题。

中国制造业面临三个问题：一是新常态下的制造业如何支撑中国经济的发展；二是中国制造业以前的路径和思路不行，到底如何发展；三是世界制造业格局正在发生变化，工业发达国家也认为制造业是本国经济的基础。所以，制造业是国民经济的主体，必须发展制造业。

中国制造由大到强的转变势在必行，《中国制造2025》要求必须大力推动重点领域突破发展，聚焦新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农机装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械十大重点领域。

建立完善七项重要机制：市场决定价格的机制、政产学研用协同创新机制、企业信用机制、创新产品激励约束机制、人才激励机制、信息互联互通机制、国际贸易、投资预警协调机制。

实施重大工程包括：

1）制造业创新中心（工业技术研究基地）建设工程。到2020年，重点形成15家左右制造业创新中心（工业技术研究基地），力争到2025年形成40家左右制造业创新中心（工业技术研究基地）。

2）智能制造工程。到2020年，制造业重点领域智能化水平显著提升，试点示范项目运营成本降低30%，产品生产周期缩短30%，不良品率降低30%。到2025年，制造业重点领域全面实现智能化，试点示范项目运营成本降低50%，产品生产周期缩短50%，不良品率降低50%。

3）工业强基工程。到2020年，40%的核心基础零部件、关键基础材料实现自主保障，受制于人的局面逐步缓解，航天装备、通信装备、发电与输变电设备、工程机械、轨道交通装备、家用电器等产业急需的核心基础零部件（元器件）和关键基础材料的先进制造工艺得到推广应用。到2025年，70%的核心基础零部件、关键基础材料实现自主保障，80种标志性先进工艺得到推广应用，部分达到国际领先水平，建成较为完善的产业技术基础服务体系，逐步形成整机牵引和基础支撑协调互动的产业创新发展格局。

4）绿色制造工程 。到2020年，建成千家绿色示范工厂和百家绿色示范园区，部分重化工行业能源资源消耗出现拐点，重点行业主要污染物排放强度下降20%。到2025年，制造业绿色发展和主要产品单耗达到世界先进水平，绿色制造体系基本建立。

5）高端装备创新工程。到2020年，大型飞机、航空发动机及燃气轮机、民用航天、智能绿色列车、节能与新能源汽车、海洋工程装备及高技术船舶、智能电网成套装备、高档数控机床、核电装备、高端诊疗设备等领域实现自主研制及应用。到2025年，自主知识产权高端装备市场占有率大幅提升，核心技术对外依存度明显下降，基础配套能力显著增强，重要领域装备达到国际领先水平。

三、为什么智能制造为主攻方向？

未来的生产可以用E3表达，E1表示效率（工艺与高效系统的整合、个性化产品），E2为能源／排放（能源自给、可再生能源、闭环、排放中和、都市性），E3为人体工程学（知识密集型工作、信息技术）。

美国正大力发展先进制造业，实施先进制造伙伴计划，核心是“人工智能+机器人+数字化制造。”德国提出”工业4.0“，以期保持和赢得德国制造业优势，核心是智能（网络、信息）物理系统CPS（Cyber-Physical Systems）。

未来制造业要以两化深度融合为主线，智能制造为主攻方向。迈向制造强国的第一个十年，以两化深度融合为主线，化解当前制造业的诸多矛盾，提升制造业的效率、效益和层级，促进实现四个转变。在两化深度融合的推进中，以智能制造业为主攻方向，力求在制造业的自动化、数字化、智能化方面取得突破，扇形牵动制造业两化深度融合，面上取得成效。

在未来十年中通过三条路径：绿色制造、智能制造、服务型制造，使中国制造业在创新和协同的机制完善和协同下变成制造强国。

融合有多重的形式，包括跨界融合、交叉融合、嵌入融合、复合式融合。制造业在未来若干年中，必须思考如何实现融合，融合就是创新。制造业和服务业跨界融合就把制造业从生产型制造转为服务型制造。

智能制造可以促进我国制造业向制造强国进发：

1）提升制造业。促进制造业转型升级，缩短上市时间，满足定制化生产要求，降低劳动力成本，提升效率、效益、质量，优化环境、减少污染，改善作业环境。

2）促进制造模式改变。未来制造业的模式具有小批量，多品种，质量高，成本低，研发期短，服务至上，生产柔性，环境友好等特征。

3）加速形成新兴产业。智能制造装备产业得到快速发展，工业机器人出现了井喷式发展，带动智能装备和智能产品产业的发展，成为新常态下新的经济增长点。

智能制造装备发展重点包括：数字化企业、数字化工厂、数字化车间、自动化智能化生产线。

智能制造装备产业发展的重点：数控机床，智能基础工艺装备，特种智能制造装备，光电子、功率电子器件及模块，传感元件、传感器系统，RFID产业——物联网，智能控制系统（PLC、DCS、PCS、现场总线产品），工业机器人，机器视觉系统，激光器、激光加工装备……

以工业机器人产业为例，我国工业机器人产业发展的着力点是加强工业机器人关键部件的研发与产业化；发展应用集成商，带动各行各业应用工业机器人，培养发展工业机器人市场；注重各种应用的夹具、机械手的研制；着力工业机器人前沿技术研究和软件开发，实现机机协同、人机协同；尽快形成一支学科带头人和技能人才队伍。

从我国工业机器人产业发展看，近几年内将出现一批有影响的机器人产业园区；从事工业机器人研究开发制造的单位迅速增加；10家左右的工业机器人制造企业将成为产业发展的骨干；在劳动环境恶劣、劳动强度大、劳动密集的行业和工序，工业机器人的应用日益普遍；需要防止同质竞争，着力引导产业健康持续发展；工业机器人关键部件有望取得突破；我国工业机器人产业在未来10年内将有可能进入世界前列。

四、怎样推进智能制造？

（1）正确认识我国制造业所处阶段和现状

我国尚处于工业化的中后期，还是一个发展中国家。我国制造业的生产力水平参差不齐、差异极大，大量中小企业处于机械化阶段。先行工业化的国家，在工业化的进程中，大都伴随着制造业由大到强的转变。

（2）信息时代我国制造业的强盛之路

工业2.0补课：规模化生产的组织管理，工业文明的建立，机械化走向自动化。工业3.0普及：普遍深入应用电子信息技术，普遍实行自动化生产，生产力水平大致相当。工业4.0示范：先进企业以数字化车间、数字化工厂为广大制造企业示范引路，掌握智能制造核心技术，取得实现智能制造的经验。

对于制造企业而言，小微企业应将重点放在机械化、自动化，中型企业重点放在数字化、自动化，大型骨干企业建数字化智能生产型，龙头企业建数字化车间、数字化企业。

（3）推进智能制造的方略

1）因地制宜。推进智能制造业以促进制造业转型升级、加快发展先进制造业为目标，成为迈向制造强国的有效途径，必须因地制宜、切合实际，以取得成效为目的。

2）以用促业。加快制造业“机器换人”、“机器代人”、“设备换代”的步伐，形成对智能制造的强盛需求，以此促进智能制造装备产业的快速发展。

3）夯实基础。着力发展智能装置、关键零部件、关键软件，构建各类应用服务平台。

4）集成牵引。以系统集成供应商为牵头，将零部件、单机、软硬件等企业与用户连接起来，成自动线、成系统、成车间以及智能工厂向客户提供整体解决方案。

5）把握时序。把握智能制造应用和智能装置产业两者间的发展时序，为国内品牌产品赢得时间。

6）掌握核心。掌握智能装置、智能制造装备及系统的核心技术，打造自主可控的国内智能制造装备产业。

7）示范引领。智能制造是制造业的发展方向，而制造业实现智能制造则有一个过程，制造业实现智能制造也有不同的层次，因此，必须通过示范引领产业，也必然通过梯次推进，在行业中全面推开。

8）建设集群。智能制造涉及诸多领域、企业、学科和技术，有较复杂的配套关系和系统性，唯有构建起有利于智能制造发展的产业生态，形成智能制造集群的有机体，方能有效推进。

（4）2015年智能制造试点示范项目要素条件

1）以数字化工厂／智能工厂为方向的流程制造。

2）以数字化车间／智能工厂为方向的离散制造。

3）以信息技术深度嵌入为代表的智能装备（产品）。

4）以个性化定制、网络协同开发、电子商务为代表的智能制造新业态新模式。

5）以物流管理、能源管理智慧化为方向的智能化管理。

6）以在线监测、远程诊断与云服务为代表的智能服务。

（5）推进智能制造的一些思考

1）以离散型制造为推进智能制造的重点。

2）以工业机器人为突破点，大力发展智能制造装备产业，而非智能装备产业。

3）做好顶层设计，注重标准先行，力求系统思维和统筹解决。

4）融合信息通信技术，实施”互联网+“行动。

5）避免跟风，注重实效。

6）加强培训，着力技能人才队伍建设。

（6）推进智能制造的重点行动

1）建立协同推进智能制造联合体，包括整体解决方案、ERP、MES、精益生产、工艺研究、工业机器人、智能装置等提供商。

2）对大批量生产、多品种小批量、单件生产、流程型制造等不同生产方式开展不同示范项目。

3）不同工艺、不同工序的实现自动化生产的技术路线与途径。

4）根据不同行业制订智能制造总体方案。

（7）信息时代的制造业创新思维

1）不必将企业所需要的制造资源全部集中于自身。

2）无须拘泥于原有的制造模式和格局。

3）注重跨界融合、交叉融合。

4）致力于嵌入，以利基思维见缝插针、无中生有、取而代之

5）成为整合产业链、价值链的组织者

6）专注于链上某类产品、某个环节、某项业务、某种平台的入市和运作，并做到极致。

归结起来：不走套路，另辟蹊径；融合发展，整合资源；专注为本，极致为魂。