中国制造升级路：以“智”提“造”

单素敏

在实施条件越来越成熟的情况下，智能制造在加快产业转型升级、增强创新驱动力、

激发经济新动能等国家战略目标中，核心“抓手”的作用将更加突出

佛山美的集团美芝压缩机工厂的机械手在工作

2017年全国两会开幕之前两个月间，地方两会已陆续召开。在各地相继公布的《政府工作报告》关于推进供给侧改革、振兴实体经济的表述中，“智能制造”成为当之无愧的“热词”。

2016年获批创建“中国制造2025”长株潭试点示范城市群的湖南省明确提出：积极发展先进制造业，全面改造提升传统产业，重点建设一批智能工厂和车间;

江西省计划以智能制造为突破口，推进个性化、定制化、柔性化制造，变“江西制造”为“江西智造”;

湖北省也提出，2017年将着力抓好50家国家和省级智能制造试点示范，带动1000家企业实施智能化改造。

继德国、美国等发达国家提出“工业4.0”、“工业互联网”战略之后，中国于2015年5月19日正式发布了制造强国战略第一个十年行动纲领——《中国制造2025》。其中，智能制造被明确定位为主攻方向。

2016年12月8日，工信部、财政部联合印發的《智能制造发展规划（2016-2020年）》（以下简称《规划》），对“十三五”期间智能制造的重点任务部署、实施作了总体布局。

而工信部会同有关部门编制，旨在大力推进各项政策分解细化和落地的《中国制造2025》“1+X”规划体系也已发布实施。

全球科技革命加速、国际产业分工格局重塑——中国正在面临着制造业升级的重大历史机遇。

“各方面实施条件越来越成熟的情况下，智能制造在实现加快产业转型升级、增强创新驱动力、激发经济新动能等国家战略目标中，核心‘抓手的作用将更加突出。”《规划》起草人之一、工信部赛迪研究院装备工业研究所所长左世全告诉《瞭望东方周刊》。

7件衣服，1件中国造

中国曾因强大的制造业被誉为“世界工厂”。

早年，“中国制造”几乎是附加值较低的加工产品的代名词——服装、鞋子、玩具、台灯……

而今，情况已大有不同。一位在美国大学任职的华人在买衣服时发现，他所挑选的7件衣服里只有一条裤子是中国制造，其他则分别来自印度尼西亚、越南、埃及、孟加拉国和泰国。

“这样的情况其实在更早的时间就已经显现了。如今，全球制造业布局逐渐调整，正在加快向东南亚、南亚等成本更为低廉的地区转移。”智能制造产业联盟秘书长曾玉波告诉《瞭望东方周刊》。

美国波士顿咨询集团（BCG）2015年发布的报告《全球制造业的经济大挪移》显示：生产同样一件产品，在美国的成本是1美元，在中国则需要0.96美元;预计到2018年美国制造成本将比中国低2%～3%。

目前，中国正在面临资源能源短缺、环境治理压力加大、消费需求升级等现实，这意味着制造业无法再延续过去主要依靠资源要素投入、规模扩张的粗放发展模式及低价竞争策略。

而与在中低端产品上逐渐失去制造优势相比，左世全认为，更值得思考的是：在发达国家纷纷推出“制造业复兴”“再工业化”计划之时，中国制造该如何向中高端市场转移，抢占高端制造业的先机？

“我们需要形成新的生产方式和盈利模式、打造自己的品牌、构筑新的竞争优势。这不仅决定着制造业的未来，更关系着中国经济的未来。而这也正是过去多年一系列顶层设计方案出台的背景和主要原因，也是智能制造承担的战略意义所在。”左世全说。

“两化”融合与打通

生产车间内人与机器可以“对话”，机器与机器也可以“对话”;机器运行状况和生产流程、进度等数据都可以同步流向管理端，而管理系统内关于订单、库存、物料等情况的数据也实时在生产端流通;生产的智能产品在使用过程中也可以形成数据分析结果，这个结果将反馈到设计端进行改进。其最终所能达到的效果则是，缩短产品的研制周期、降低运营成本、提高生产效率、提升产品质量、减少资源能源消耗。

转型工场CEO，中欧工业升级风险投资基金管理合伙人阚雷这样向《瞭望东方周刊》描述智能制造可实现的极致场景。

“对于智能制造，公众可能更熟悉的另一个概念叫‘两化融合，也就是生产的自动化和管理的信息化融合。如果分别来梳理这‘两化的发展轨迹，你就会发现，‘智能制造所涵盖的内容其实很早前就有了。”阚雷告诉本刊记者。

在西门子（中国）有限公司执行副总裁王海滨看来，“工业自动化半个世纪前就有了，只不过是自动化程度越来越高，已经由最初简单、单个工站的自动化，演变成了复杂设备的自动化乃至整个生产流水线的自动化。”

自动化主要是解决机器的协作，而信息化解决的则是人的协作。

一个工业企业通常会有研发、生产和业务三大部门，每个部门又会存在若干个小部门，为了提高各个部门之间的协作效率，就需要各种软件系统来管理。

“研发部有PLM、生产部有MES、业务部有ERP，放在一个汽车制造企业，PLM帮你管理汽车的设计图、工艺路线、仿真测试这些信息，ERP是告诉你要生产多少辆汽车、价格多少、成本多少、库存和物料需求，MES则主要负责监控和管理生产这些汽车的每个步骤和工序如何实现、过程数据采集、序列号管理、产品追踪，等等。”阚雷举例称。

伴随着技术的进步，自动化和信息化的水平在不断提高，智能制造的内涵和外延也一直在不断更新、扩大。

“概括来讲，智能制造就是将发展演变趋于完善的自动化和信息化两个分支两套系统彻底打通，比如自动化的生产线和生产管理要融合，生产管理和企业财务、决策系统也要融合。”左世全告诉本刊记者。

小朋友们在3D打印体验馆内参展3D打印机

2.0补课、3.0普及、4.0示范

无论是产品的低成本个性化、智能化，還是生产资源的云化、生产服务化，智能制造能够发挥“魔力”的前提离不开智能工厂的载体。

智能工厂则包含着生产管理系统、计算机辅助工具和智能装备等软硬件设施。比如高档数控机床、工业机器人、智能传感器、智能检测与装配装备等硬件;计算机辅助工具，如CAD（计算机辅助设计）、CAPP（计算机辅助工艺设计）、CAM（计算机辅助制造）等;工厂或车间业务与生产管理系统，如ERP、MES、PLM等。

“这些软硬件系统包含了从工业1.0到4.0的机械化、电气化、自动化和‘两化融合各个阶段的概念。而中国制造业的问题在于，企业发展水平差距较大，有的企业在基础自动化方面还处于补课的阶段。”王海滨告诉本刊记者。

中国信息通信研究院泰尔认证研究所副总工程师郑永亮在一篇文章中提到：目前国内制造企业的产品和工艺设计、生产制造、设备管理、仓储物流管理、质量管理等方面的信息化应用尚未普及，也没有充分打通各部分的信息流转通道，大量数据没有得到有效地收集和开发利用，现场管理主要还在依靠管理人员的经验。

左世全透露称，“从全国来看，有MES执行系统的企业不到10%，有PLM的则不到5%。”

正是基于这样的现实，《中国制造2025》中明确提出的实施思路是：工业1.0、2.0补课，工业3.0普及，工业4.0示范。

而在左世全看来，值得乐观的是，新一代信息技术如物联网、云计算、大数据以及智能机器人、AR/VR，3D打印等技术水平大幅提升，能够更容易地与制造业深化融合，从而实现提质增效。

他对本刊记者举例称，一家公司在国内率先实现3D打印批量生产铸件产品，开创了“铸造3D打印等新技术+铸造智能工厂”的新型铸件生产方式，使铸件生产简单化，铸造车间用工数量从280人减少到50人，人均年产量由36吨提升至200吨，产品合格率提高了20%～30%。

“更重要的是，包括传感器、微型电池以及网络接口、无线接口和快速软件开发工具等智能软硬件价格不断降低，甚至有些软件直接是免费的，为企业进行智能化改造、打造数字工厂乃至进行智能制造提供了可能性。”左世全说。

比如，谷歌最近就宣布，其无人驾驶公司Waymo旗下激光雷达的价格目前已降至7000美元左右，比7年前下降了90%。

市场主导，政府引导

发展智能制造，坚持“市场主导，政府引导”是《中国制造2025》明确提出的基本原则。企业居于主体地位，政府负责创造良好环境。

企业如何发展？

左世全认为，目前广大中小企业应将生产自动化与工艺紧密结合对企业进行自动化改造，降低用工成本、提高产品质量和经济效益作为重点。对生产自动化基础好、管理信息化水平较高的部分大型企业而言，将探索建立数字化/智能工厂，提高柔性制造和快速响应用户个性化需求的能力。

而对处于转型过程中的制造企业来讲，无论是自动化改造还是建立智能工厂，都意味着资金投入。为鼓励企业积极投入智能改造，一些地方政府已在推行支持政策。

“东部沿海像广东、浙江一些制造业集中的地区，采取的是财政补贴的方式。因为对政府来讲，企业迁出或者倒掉反而是税收的一大损失，支持企业改造对地方经济发展是有长远益处的。”左世全说。

更普遍的做法是，政府直接补贴一些服务平台，比如引进一家或几家自动化的集成企业来提供解决方案，建立云平台，方便本地企业用更低的价格去使用其设备和软件。

“从国家的角度来讲，智能制造试点示范，更重要的是解决标准规范、生态系统的数字化模型这些大的体系框架问题。”阚雷告诉本刊记者，一个不可否认的事实是，德国有西门子、美国有GE，而中国则缺乏技术水平高、拥有智能制造全链条的大企业，而标准恰是建立在企业实力之上的。

左世全也认为，中国在智能制造标准规范方面存在着很多缺失，其中突出的问题在于技术基础薄弱。“德国的路径是先对一些点的技术进行突破，各个点做好后再连起来，就是一个整体的工厂解决方案。我们在一些技术关键点上都还没突破，举个例子，机器之间的通信我们叫M2M，现在这还在研发中，做不出来怎么制定标准？”

但中国并非没有赶超的机会，因为中国具有庞大的制造业市场，需求会推动技术加速进步。

事实上，2015年底工信部和国家标准化管理委员会已经联合发布了《国家智能制造标准体系建设指南（2015年版）》。

“一些标准框架已经搭起来了，委托科研院所、行业领军企业在做。此外，我们和德国也在进行标准化合作，也提供智能工厂的模型和标准体系，参与国际标准的制定。”左世全透露。