郭南初
(苏州市职业大学,江苏 苏州 215104)
《世界智能制造中心发展趋势报告(2019)》对智能制造的新定义:基于新一代信息技术,贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节,具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。其核心是制造业的整体数字化转型,即智能连接人、物和业务[1]。简而言之,就是要实现智能制造的自感知、自决策和自执行,而要做到上述三点,就必须首先做到制造业的整体数字化转型。
中国工业和信息化部副部长辛国斌2019年10月18日在2019世界智能制造大会上表示:中国的智能制造已进入到深化应用、全面推广阶段。试点示范引领、供需两端发力、线面结合推广、多方协同推进的良好局面正在形成。辛国斌指出了中国智能制造发展的3个方向:一是迭代升级,由局部向系统持续提升,一大批系统解决方案在制造业各领域迭代升级;二是应用推广,从单个企业的试点示范向行业复制推广;三是形成生态,从要素向生态演变,包括公共服务,政策引导、人才培养在内的智能制造生态体系正在形成[2]。辛国斌明确了智能制造的发展道路:先走一步的企业不断迭代升级,并将可行的智造技术进行应用推广,最终在制造企业中形成良好的智造生态。
苏州是制造业大市,智能制造在当前苏州高质量发展中的作用和地位十分明显。智能制造有效促进了苏州制造企业的转型升级和新旧动能转换全面提速,推动了苏州制造业的技术创新与高质量发展。2019年,苏州规模以上工业总产值3.34万亿元,其中新兴产业产值占比达53.4%,民营工业企业产值占比达34.9%[3]。2017年,苏州重点跟踪的代表性智能制造企业实现产值近1 700亿元。可见,智能制造明显成为苏州经济增长的活跃因素,对提升苏州制造业的竞争力具有举足轻重的作用,也是制造业发展的方向标。
苏州正在从制造大市向制造强市前进,在世界智能制造领域也拥有自己的一席之地,取得了可喜的成绩。《世界智能制造中心发展趋势报告(2019)》显示,苏州在智能制造领域展现出强劲的发展潜力,已位列“2019世界智能制造中心城市潜力榜”全球50强榜单第8名,吴江则以苏州智能制造产业主要承载区的身份出现于榜单[1]。报告显示,智能化生产在制造业中具有举足轻重的地位,是智能制造的核心所在,这也正是中小制造企业向智能制造转型的有力抓手。
评定智能生产的关键在于智造企业、智造规模以及智造产值。由于苏州市政府高度重视智能制造创新战略的定位,苏州以高达6 653的智造企业数量稳居世界第1;就智能制造税收贡献,苏州以1 582.47亿元位居世界第5,中国第1[1]。此外,在国内苏州率先提出了建设智能制造示范区城市,确定了苏州制造业企业从数字化、网络化出发向智能化方向发展的转型路径,全面推动苏州制造向苏州智造发展。近年来,苏州积极出台各项政策,激励制造企业通过智能制造转型升级,苏州智造在企业资源计划管理、智能设计、智能生产、企业电子商务智能制造、智能产品、供应链管理等环节形成了较为完备智能制造体系,部分大中型生产企业在研发设计、企业资源管理方面的数字化和网络化方面具有较高普及率,甚至有部分企业的智能产品还处于全球领先地位,少数企业已经成为智能制造的国家样板。
苏州市相关职能部门调研数据显示,目前苏州制造企业中,超过85%的企业使用或部分使用智能管理,超过42%的企业拥有一定生产能力的智能装备或智能产品,超过41%的企业能实施智能生产,超过26%的企业实现了智能化设计,尤其是在智能测控装备、重大成套设备、智能关键基础零部件制造等产业智能制造普及率较高[4]。截止2019年,苏州拥有国家级智能制造试点示范项目和新模式应用项目分别为6个和7个,省级示范智能车间262个,省级智能工厂3个[4]。由苏州各领域先进智能制造企业领衔的20家智能制造技术研究院率先成立,它们将重点解决苏州在智能制造过程中遇到的技术难题。目前,苏州已拥有186个智能装备获省级认定,这些企业很多智能装备和核心零部件处于世界领先地位,形成了苏州智造的高峰[5]。
以苏州大学、苏州科技学院等高校的智能制造研发资源为基础,以41个院士工作站、15个国家级公共服务平台为代表的智能制造重点研发平台为载体,苏州建立了智能制造科技支撑体系,为苏州智造提供智力支持[5]。以苏州市职业大学为代表,建设了国家“智能控制技术”专业资源库,它将着力打造成为苏州技术技能人才培养高地,打造成为苏州智造的技术技能创新服务平台,为苏州智能制造提供技术技能人才支撑。
智能制造的热度持续升温,国家大力推进,苏州众多企业争先恐后,跃跃欲试,现状令人振奋。苏州很多制造企业,特别是行业龙头企业,在智能制造建设上已经卓有成效,也给企业带来了丰厚的经济价值和社会价值。但仔细分析相关数据,也不难发现苏州的智能制造有以下特点:一是智造企业主要为中小企业,二是单个智造企业产值不大,三是制造企业中参与真正的智能制造的不足5%。
苏州能够在智能制造方面取得独占鳌头的成绩,离不开苏州市各级政府出台的各种政策的指引和支持,如2018年5月市政府发布了“关于加强智能制造生态体系建设的若干措施”,文件从五大方面对智造企业进行支持和激励,涉及到政策、资金、奖励等;当然这些可喜的成绩更取决于企业的不断创新进取。但值得注意的是,这些政策关注或受益的主要还是有一定有实力的大中型制造企业,而占绝大多数的小微企业却很难享受到智能制造带来的红利。
苏州小微制造企业数量庞大,但面临产业与产品层次不高、创新力不足、竞争力不强的问题。从长期看,摆脱小微制造企业生产经营困境的根本出路在于智能制造,但不少中小微制造企业受人才、资金等因素的制约,转型升级乏力,很难跟上智能制造行列的步伐,很难实现制造要素演进和制造模式创新。在智能制造的浪潮中,任何制造企业都必须面对“产品日趋复杂”和“制造过程日趋不确定”两大难题。
在新技术、新政策、新理念的冲击之下,制造的引领者将被重新定义,制造企业只有面对制造过程中的各种挑战才能把握智能制造的发展机遇。为了把握先机,整体跟进,苏州智造企业除了在已有智能制造的基础上不断快速迭代以外,未来几年,还需要思考以下问题:1)如何真正形成智能制造生态体系,为此须重点关注的是,如何让更多的中小微企业参与智能制造,形成智能制造的高原;2)如何对接智能制造的供给侧和需求侧;3)如何对口培养苏州需要的智造人才。
使智能制造持续发展的要略在于构建智能制造生态体系,生态体系应该包括以下内容:1)智造标准体系建设;2)智造共性技术和关键技术研发;3)智造公共服务平台的培育;4)智造科技紧缺人才培养;5)制造企业参与数量等。针对前面3个内容,苏州都采取了有效的措施并取得了令人瞩目的成绩,这里重点讨论制造企业参与数量的问题,笔者认为它将是决定苏州智能制造能否继续领跑行业的重要因素,也是决定能否将可行的智造技术进行应用推广,最终在制造企业中形成良好的智造生态的重要因素。
中小微企业是苏州经济增长和制造业转型升级的重要力量,也是苏州打造良好的智能制造生态体系不可或缺的一员。在苏州大中企业玩转智能制造的同时,很多小微企业尽管看到和了解了智能制造的优势,也很心动,无奈心有余力不足,由于思路、产品、技术、资金等限制,只能望“智”兴叹。那么,智能制造是否就一定要支付高昂的成本,使用高精尖的“黑科技”?智能制造和企业规模有关系吗?小微企业能不能参与智能制造?
通过调查,小微企业在智能制造上主要面临以下困难,按企业诉求顺序如下:1)小微企业受限于企业规模,无法提供足够的资金去支撑智能化的升级改造。苏州大部分小微制造企业,目前仍在追求自动流水线生产,这样的基础条件,要到达智能制造,就需要投入庞大的资金去改造现有生产设备及运营流程,这对一般小微企业很难实现。2)优势资源的缺失也让小微企业推进智能制造存在很大的难度。不可否认,国家和各地政府对企业智能化升级改造的支持力度在增大,已经实现自动流水线生产的企业都有能力在政府智造政策红利下稳步推进智能制造,但在诸如项目申报、补贴等方面的资源都是向大中型企业倾斜,小微企业很难获取所需资源。3)小微企业自身承受的生存压力显著。随着劳动力成本的提升,苏州很多小微企业制造业游走在生死线上,解决企业温饱实现盈利还是首要任务,根本无力转变生产模式。4)小微企业人才智力资源不足。由于小微制造企业的信息化水平、管理基础等都较为薄弱,这就导致很多制造企业不知道智能制造如何开展,不明白企业的转型升级路径和方向。
这些问题其实都可以从智能制造的十大技术领域来寻找解决答案。智能制造按企业实施的难易程度排序的十大技术领域是:智能产品、智能产线、智能研发、智能装备、智能车间(工厂)、智能管理、智能物流、智能服务和智能决策。
面对这十大技术领域的问题,小微制造企业能不能过关斩将,一一化解呢?全靠它们自己是不现实的,需要各方面一起努力。小微制造企业为了提高生产效率,还是乐意进行成本投入的,但一般成效有限,但如果引导企业向创新驱动为主转变,则企业发展境况会有根本的改观。所以,苏州市政府、智造企业和高校要积极帮助中小微企业拥有自己的智造元素,如智能产品、智能产线等,尤其是智能产品是实现智造转型最可行的方案。这首先需要政府提供政策和资金支持,由智能制造龙头企业、研究院所和大学根据各企业需求和自身的特点,相互结对,形成校企、企企、研企等的一对一帮扶指导,使企业现有产品加入智能元素,提升现有产品附加值,提高产品市场竞争力。如智能助老机器、智能马桶,智能工具等。传统产品在被赋予智能、互联的属性后,还会从独立的产品中衍生发展成产品集,产品集中的智能产品能够相互互联构成产品的生态体系,从而能为客户提供额外新增服务,以此来提升企业差异化竞争优势。
通过智能产品的开路,带动智能生产的跟进,进而形成智能车间,最终形成苏州中小微企业智造解码方案:通过一对一帮扶,实现智能产品突破,智能生产跟进,最终形成苏州的智能制造高原。通过智能产品来突破小微企业智能制造的瓶颈,使智能产品成为苏州小微制造企业的新主题,能有效解决小微制造企业转型升级的方向和路径问题,进一步引导这些制造企业认真专注自己产品的细分市场、生产技术和生产工艺,使其成长为某一制造领域不可替代的单项冠军。一对一帮扶也能使小微制造企业以专业工、订单生产等方式与大企业、龙头骨干企业等建立长期稳定的合作关系。小微制造企业的转型成功,将为苏州智能制造注入新鲜血源,使其智造生态更有生命活力并健康持续生长。
为中小微制造企业转型升级找准了方向和路径后,接下来就是如何将企业的智造需求和苏州能提供的智造供给有效对接。通过行业协会、行业联盟,收集企业关于数字化、网络化、智能化的智造需求,如企业智能产品的创新、智能生产线的改造、智能人才需求等信息,有了具体的需求侧信息后,政府、协会、联盟、学校等依据自身的特长为企业提供政策、管理、技术、人才、资金等的对等供给。对接措施为:1)分层合作。由科协、行业协会、行业联盟等,组织有参与智能制造意愿的企业提出其用户需求,根据其需求的复杂程度实施分层对接。2)培育新的增长点。对没有特色产品的企业,由研究院所、大学深入企业调研,依据调研企业的特长,为其研发新产品、改善管理与生产模式等,实现X+Y=XY效应。3)定制开发。对拥有特色产品的企业,协助使其产品系列化、建设产品自身生态体系。4)培育未来产业。鼓励有实力的企业和相关单位合作,协同政府培育未来产品或产业。总之,充分利用政产学研用协同平台,利用新技术、新材料、新工艺开展新产品的研发以及老产品的智能化改造。以上措施的实施,可有效满足智造企业的个性需求,实现智能制造供给侧和需求侧的精准对接。
通过对胜利精密、博众机器人等近20家企业调研,它们表示在实施智能制造时存在三个缺少、四个缺失:1)缺少具备IT知识、技术和技能的专门人才,缺少在设备互联通讯、PLC编程等方面的技术储备,缺少智能工厂技术应用的技术专家小组(如在MES、机器人、传感器等研制方面);2)缺失RFID(射频识别)技术的设计到应用,缺失络化技术、大数据处理与挖掘能力,缺失AGV效率分析能力,缺失机器人工艺验证能力。缺少实际上就是存在智能人才供给不足的问题,缺失就是企业压根找不到所需要的具体的人才,无论是缺少还是缺失,说明高校在智能制造人才的培养上还任重道远。
针对三个缺少和四个缺失,苏州市职业院校应考虑,借助国家、省、市智能制造平台,协同智能制造领军企业,通过产教融合的方式联合培养智造人才。政校企行共同搭建人才培养平台,建设智能制造学习工厂,协同解决智能人才培养问题。依托苏州市智能制造强大的基础,苏州市职业大学成功申请了智能控制技术专业国家资源库,它将为苏州市智造产业提供技术技能人才支撑。同时,苏州市职业大学可协同省内高校尤其是市内高校及社会培训机构,建立面向中低端产业工人的技能提升培训计划,促使苏州智能制造技术技能人才整体素质转变和创新意识增强,以满足智能制造的需要;“支持智能制造龙头企业和科研机构核心技术人才柔性工作,组建智能制造公共服务平台专家队伍,并提高科研人员成果转化收益比例,全面激发科研人员的积极性和创造性。[6]
智能制造是一个长远的持续的系统工程,苏州要梳理企业特长,善于发现发展有潜力的小微制造企业,按企业发展需要,先在苏州大市范围内招募人才,与企业进行一对一帮扶,大市范围内找不到对口人才的,在全国甚至全球招募特定人才。招募人才有高度针对性,企业如果无法支撑这些人才,可将这些人才安置在高等院校和科研院所。苏州以推动智造企业高质量发展为核心,培育更多优质的大中小微智造企业,最终形成既有主业突出、综合实力强的大中企业集团,也有在各细分领域全球领先的单项冠军企业及国内领先的专精特新“小巨人”企业,推动苏州大中小智造企业融通发展,形成真正的智能制造生态系统,用智能制造创造苏州可持续发展的美好未来。