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智能制造發(fā)展態(tài)勢(shì)

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  2016年11月26日,中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)農(nóng)機(jī)化分會(huì)與農(nóng)機(jī)360網(wǎng)共同在海南博鰲舉辦主題為“提質(zhì)?增效?補(bǔ)短板?數(shù)字化”的2016中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化論壇。國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)化專家咨詢組副組長(zhǎng)、中國(guó)工程院制造業(yè)研究室董景辰教授應(yīng)邀出席活動(dòng)并作做了題為《智能制造發(fā)展態(tài)勢(shì)》的演講報(bào)告。

 

  一、中國(guó)制造2025發(fā)布一年多來(lái),中國(guó)在制造強(qiáng)國(guó)之路的發(fā)展概況

(一)制造強(qiáng)國(guó)綜合指數(shù)   

  制造強(qiáng)國(guó)綜合指數(shù)是評(píng)價(jià)一個(gè)國(guó)家的制造業(yè)水平的指數(shù),用來(lái)描述制造業(yè)在制造強(qiáng)國(guó)的過(guò)程當(dāng)中目前處于什么樣的水平。中國(guó)制造2025是中央的文件,主要解決三個(gè)問(wèn)題:第一,確立制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的地位。第二,提出中國(guó)制造業(yè)發(fā)展三十年的頂層設(shè)計(jì)。第三,提出第一個(gè)十年(到2025年)我們制造業(yè)發(fā)展的行動(dòng)綱領(lǐng)。

 

  中國(guó)制造業(yè)三十年戰(zhàn)略目標(biāo)是通過(guò)三十年的努力,把中國(guó)建設(shè)成為一個(gè)制造強(qiáng)國(guó)。這三十年又分為三步走:第一步,到2025年進(jìn)入世界制造強(qiáng)國(guó)的第二方陣,2035年進(jìn)入世界制造強(qiáng)國(guó)第二方陣的前列,2045年進(jìn)入世界制造強(qiáng)國(guó)的第一方陣。

 

  制造強(qiáng)國(guó)指標(biāo)體系包括兩個(gè)內(nèi)容:第一,產(chǎn)業(yè)的實(shí)力,產(chǎn)業(yè)制造業(yè)在產(chǎn)業(yè)學(xué)里又包括產(chǎn)業(yè)規(guī)模和質(zhì)量效益兩部分內(nèi)容。產(chǎn)業(yè)規(guī)模,也就是我們說(shuō)的GDP。質(zhì)量效益,即制造產(chǎn)品質(zhì)量。第二,制造業(yè)的潛力,即產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和持續(xù)發(fā)展的能力。

 

  制造強(qiáng)國(guó)指標(biāo)體系包含四個(gè)一級(jí)指標(biāo):規(guī)模發(fā)展、質(zhì)量效益、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、持續(xù)發(fā)展。這四個(gè)一級(jí)并不具體,所以還有18個(gè)二級(jí)指標(biāo)。

 

  然而18個(gè)二級(jí)指標(biāo),這對(duì)于制造強(qiáng)國(guó)來(lái)說(shuō)的作用是不一樣的。相關(guān)管理機(jī)構(gòu)征求了幾百個(gè)專家的意見(jiàn),對(duì)每個(gè)指標(biāo)給出一個(gè)權(quán)重。給出權(quán)重以后通過(guò)公式計(jì)算,計(jì)算出制造強(qiáng)國(guó)綜合指數(shù),用這個(gè)指數(shù)來(lái)表達(dá)一個(gè)國(guó)家制造業(yè)的水平。這是中國(guó)自己發(fā)明的。

(二)怎么來(lái)證明制造強(qiáng)國(guó)綜合指數(shù)確實(shí)表達(dá)了制造強(qiáng)國(guó)的水平?

  有一個(gè)辦法,即用歷史數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證,挑9個(gè)國(guó)家,其中3個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家--美國(guó)、德國(guó)和日本,3個(gè)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家--英國(guó)、法國(guó)和韓國(guó),3個(gè)發(fā)展中國(guó)家--中國(guó)、印度、巴西,把它們從1946年到2012年所有的指標(biāo)做了一次計(jì)算,做了圖,基本上驗(yàn)證了一下綜合指數(shù)和當(dāng)時(shí)這個(gè)國(guó)家制造業(yè)在世界上的水平是不是吻合的,最后得到的結(jié)論是,還是比較吻合的,說(shuō)明這個(gè)指數(shù)確實(shí)能夠反映一個(gè)國(guó)家的制造業(yè)在世界上的水平。

  有了參考圖例,制造業(yè)綜合指數(shù)可以分成三個(gè)檔,其中綜合指數(shù)超過(guò)130的在第一方陣,100到130的是第二方陣,60到100的在第三方陣。按照當(dāng)時(shí)的情況,第一方陣只有一個(gè)國(guó)家:美國(guó),第二方陣只有兩個(gè)國(guó)家:德國(guó)和日本,剩下6個(gè)國(guó)家都在第三方陣。

  從圖例指數(shù)以后,每年都可以進(jìn)行計(jì)算,看看我國(guó)在走向三十年制造強(qiáng)國(guó)路上,制造業(yè)是不是在進(jìn)一步。

  從今年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看,第一名還是美國(guó),161.05。第二名變成德國(guó)。日本第三名,中國(guó)96.36,是第三方陣?yán)锏牡谝晃弧?/strong>從數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)來(lái)看,2025年進(jìn)入第二方陣,即達(dá)到100,還是比較有希望的。

  除此之外還要看分增長(zhǎng)。從增加值來(lái)看,中國(guó)還是第一位的,從2012到2014年增加了6.88個(gè)點(diǎn),美國(guó)增加了4.93,德國(guó)增加了4.10等等。

 

  從質(zhì)量效益指標(biāo)來(lái)看中國(guó)到底是個(gè)什么狀態(tài),中國(guó)在9個(gè)國(guó)家里排名第7,這是一個(gè)比較低的位置。和美國(guó)比可能只是它的1/4,這方面說(shuō)明中國(guó)在今后的發(fā)展中,質(zhì)量將是重要的問(wèn)題,希望成為一個(gè)制造強(qiáng)國(guó),不在這方面努力是不行的。

 

制造強(qiáng)國(guó)綜合指數(shù)分析

  再往下分析,質(zhì)量里面哪個(gè)是最糟糕的?看看這張圖,最主要的兩個(gè)要素,一個(gè)是制造業(yè)全員勞動(dòng)生產(chǎn)率,中國(guó)只有2.31,而美國(guó)是11,日本也是11,德國(guó)都是10,都是5倍于中國(guó)。而為什么制造業(yè)都到發(fā)達(dá)國(guó)家去了,這是勞動(dòng)生產(chǎn)的問(wèn)題,中國(guó)要成為制造強(qiáng)國(guó)是有困難的,第二個(gè)要素,高技術(shù)產(chǎn)品的貿(mào)易、競(jìng)爭(zhēng)力指數(shù),其中高技術(shù)產(chǎn)品占多少,中國(guó)可能只有2,而德國(guó)是8。

  怎么樣提高這兩個(gè)因素?現(xiàn)在機(jī)會(huì)來(lái)了,可以通過(guò)智能制造的手段,在新一代信息技術(shù)和傳統(tǒng)制造業(yè)結(jié)合以后,就有可能提高技術(shù)產(chǎn)品的含量。智能化的農(nóng)機(jī)、智能化的機(jī)具,以及制造過(guò)程的優(yōu)化、通過(guò)制造過(guò)程的兩化融合提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,所以這是今后農(nóng)業(yè)機(jī)械化要發(fā)展的一個(gè)重要的點(diǎn)。

 

制造強(qiáng)國(guó)綜合指數(shù)分析

 

  再看看持續(xù)發(fā)展指數(shù),在9位里邊中國(guó)是最后一名,排到第9名,甚至比巴西、印度還要弱??闯掷m(xù)發(fā)展指數(shù)里,最重要的是什么?首先是制造業(yè)研發(fā)人員占從業(yè)人員的比重,中國(guó)0.18,而日本是1.96,德國(guó)是1.88,所以差不多是10倍的概念,說(shuō)明我國(guó)還要大大加強(qiáng)人員的培訓(xùn),需要對(duì)人才的培養(yǎng)加強(qiáng)努力,以及加強(qiáng)制造研發(fā)的投入。

  小結(jié):從制造強(qiáng)國(guó)發(fā)展的角度來(lái)說(shuō),中國(guó)在2025年進(jìn)入世界制造強(qiáng)國(guó)第二方陣的目標(biāo)是可能實(shí)現(xiàn)的,但是目前來(lái)說(shuō),還要大大地增加質(zhì)量效益和持續(xù)發(fā)展方面的努力,才有可能在2035年達(dá)到制造強(qiáng)國(guó)第二方陣的前列。

  二、智能制造發(fā)展的態(tài)勢(shì),即一年以來(lái)我國(guó)智能制造是如何發(fā)展的。

 

  習(xí)總書記有一句話,“新一代技術(shù)變革與我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型實(shí)現(xiàn)了歷史性的交匯,為我國(guó)制造業(yè)趕超發(fā)達(dá)國(guó)家、建設(shè)成為世界制造強(qiáng)國(guó)提供了難得的機(jī)會(huì)?!睘槭裁催@么說(shuō)?因?yàn)槿绻麤](méi)有新一代信息技術(shù),按照原來(lái)的路子去走,中國(guó)的裝備制造業(yè)要趕超德國(guó)的路子是很艱難的。

 

  兩化融合以后,兩個(gè)國(guó)家都體現(xiàn)了自有的短板。拿美國(guó)來(lái)說(shuō),美國(guó)的優(yōu)勢(shì)是有非常強(qiáng)的創(chuàng)新能力,而且有大量的原創(chuàng)性技術(shù),互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)很發(fā)達(dá),有創(chuàng)新精神和人才資源,但是它的短板是,在前一段采取全球發(fā)展戰(zhàn)略以后,傳統(tǒng)制造業(yè)大量移出美國(guó)本土,以至于現(xiàn)在美國(guó)的制造業(yè)體系已經(jīng)不萬(wàn)里長(zhǎng)征,所以它要實(shí)現(xiàn)信息化技術(shù)和制造業(yè)的融合有一定的難度。

  這次美國(guó)總統(tǒng)大選,為什么特朗普能夠取勝,其中一個(gè)原因跟這個(gè)有關(guān)系。希拉里代表的是東西海岸信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的高科技這一塊,而美國(guó)中部的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在慢慢地凋零,以至于大量的工人失業(yè),特朗普抓住這一條取得了中部傳統(tǒng)白領(lǐng)企業(yè)工人的支持,所以取得了勝利。當(dāng)然,不是唯一的原因,有這個(gè)因素在里面,說(shuō)明美國(guó)現(xiàn)在美國(guó)制造業(yè)的體系已經(jīng)不完整了,它有一定的短板。

  而且美國(guó)到現(xiàn)在為止一直沒(méi)有重視要重返制造業(yè),它還是把戰(zhàn)略重點(diǎn)放在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)上,這對(duì)它來(lái)說(shuō)是有困難的。曾經(jīng)說(shuō)iPhone5能不能拿回美國(guó)去生產(chǎn),當(dāng)時(shí)喬布斯就回絕了,說(shuō)你在美國(guó)的配套的系統(tǒng)是完全不能夠適應(yīng)iPhone5的要求的,沒(méi)有這個(gè)體系來(lái)支撐我,光我把iPhone5拿回來(lái),是不能夠生產(chǎn)的。這就說(shuō)明它有它的優(yōu)勢(shì),也有它的短板。

  再看看德國(guó)。德國(guó)裝備制造業(yè)是世界領(lǐng)先,且有一大批非常專業(yè)的工人,德國(guó)現(xiàn)在也開(kāi)始提出工業(yè)4.0,要推動(dòng)信息技術(shù)與傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)相結(jié)合。它為什么提出工業(yè)4.0?就是因?yàn)樗杏X(jué)在新一代技術(shù)下,原來(lái)裝備制造業(yè)的頂尖位置受到了威脅,所以工業(yè)4.0里非常明確地說(shuō),就是要繼續(xù)保持德國(guó)裝備制造業(yè)在世界的領(lǐng)先地位,說(shuō)明它受到了威脅。

  但是德國(guó)有很大的短板,即互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)、信息技術(shù)不發(fā)達(dá),在全世界前20名的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),德國(guó)一個(gè)公司都沒(méi)有,歐洲一個(gè)公司都沒(méi)有,德國(guó)和歐洲的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大部分控制在美國(guó)人手里。今年德國(guó)政府有一個(gè)報(bào)告叫做《數(shù)字化建設(shè)2025》,這是它自己調(diào)查的,96%的德國(guó)家庭的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)速只有2M。大家去過(guò)德國(guó)很多次了,在旅館里面要用網(wǎng)的話,有的網(wǎng)速很慢,有還要付錢,德國(guó)這方面還是有瓶頸的。德國(guó)現(xiàn)在提出來(lái)要建一個(gè)覆蓋全德國(guó)的千兆的通訊網(wǎng)絡(luò),說(shuō)明它這方面是有欠缺的。

   反觀中國(guó)的情況就不太一樣了:

   第一,中國(guó)有比較發(fā)達(dá)的信息產(chǎn)業(yè),全世界十大互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),美國(guó)4個(gè),中國(guó)也是4個(gè),中國(guó)在網(wǎng)絡(luò)支付、支付寶、微信支付、電商方面是很發(fā)達(dá)的,這方面我們有很好的信息技術(shù)的基礎(chǔ)。現(xiàn)在我們的5G也開(kāi)始制定標(biāo)準(zhǔn),準(zhǔn)備引領(lǐng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

   第二,中國(guó)有完整的工業(yè)體系,可以說(shuō)是全世界最完整的工業(yè)體系。制造有360行,中國(guó)行行都有,可能不強(qiáng),但是我都有,所以它給制造業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)的結(jié)合提供了很好的基礎(chǔ)。

   第三,中國(guó)有比任何國(guó)家都大的智能制造市場(chǎng)。在調(diào)研中就覺(jué)得,現(xiàn)在中國(guó)的企業(yè)都非常渴望去追上世界水平,所以他們都是自己自發(fā)地內(nèi)生動(dòng)力來(lái)希望提升自己的智能制造水平。

   在這樣的情況下,可以說(shuō),中國(guó)現(xiàn)在是一個(gè)最具有條件實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合的國(guó)家,環(huán)境是最好的,大家一定要有這樣的堅(jiān)定信念,這是一次機(jī)會(huì),如果我們錯(cuò)過(guò)了這次機(jī)會(huì),擦肩而過(guò),下次機(jī)會(huì)什么時(shí)候來(lái)我們就不知道了。所以只要緊緊抓住智能制造這個(gè)方向,實(shí)現(xiàn)跨越式的發(fā)展還是很有希望的。

   然而,盡管中國(guó)智能制造的前景很好、環(huán)境也很好,但是還是要腳踏實(shí)地地考慮問(wèn)題,所以要有一個(gè)符合我國(guó)國(guó)情的智能制造的發(fā)展戰(zhàn)略。

   我國(guó)是什么情況?首先,不同地區(qū)、不同企業(yè)、不同行業(yè)的技術(shù)水平差異很大,必須要分類施策。其次,我們?cè)谝恍┳罨镜漠a(chǎn)品質(zhì)量、勞動(dòng)生產(chǎn)率、能耗等方面與發(fā)達(dá)國(guó)家還有很大差距,還需要進(jìn)一步提高。在這樣的情況下,我國(guó)提出來(lái)的中國(guó)發(fā)展智能制造的戰(zhàn)略是這樣的,叫工業(yè)2.0、3.0、4.0并進(jìn),借用了工業(yè)4.0的概念,2.0就是原來(lái)的電氣化,3.0是自動(dòng)化,4.0是智能化,大概來(lái)說(shuō)是這樣,實(shí)際上不確切。

   2.0、3.0、4.0并進(jìn)并不等于并重,我國(guó)2.0是補(bǔ)課,現(xiàn)在的質(zhì)量不夠好,精益生產(chǎn)搞得不夠?qū)嵲诓粔虻轿?,基本的信息化還沒(méi)有搞得非常好,還沒(méi)有建立起來(lái),這需要去補(bǔ)課。

   3.0,自動(dòng)化,需要去普及,企業(yè)已經(jīng)具備了條件,下一步就是要去普及自動(dòng)化。

   4.0,目前就是示范,要探索一下智能化在制造業(yè)到底是怎么回事。

   在“十三五”期間,基本上還是以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化為主,到“十四五”的時(shí)候,有可能向智能化進(jìn)一步發(fā)展。最近工程院向國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)提了一個(gè)報(bào)告,特別是在阿法狗戰(zhàn)勝了圍棋冠軍以后,大家覺(jué)得人工智能已經(jīng)發(fā)展到新的階段,很可能將來(lái)制造業(yè)的智能化需要跟人工智能更好地結(jié)合在一起,所以向國(guó)家提交了一個(gè)報(bào)告,習(xí)總書記親自批,要重點(diǎn)發(fā)展這個(gè)行業(yè),而且希望國(guó)務(wù)院盡快設(shè)立專項(xiàng)來(lái)研究這項(xiàng)技術(shù),不要錯(cuò)失這個(gè)機(jī)會(huì)。

   智能制造總體的頂層設(shè)計(jì),基本上由兩個(gè)文件來(lái)組成:第一,智能制造“十三五”規(guī)劃,它是規(guī)劃。第二《智能制造工程》實(shí)施指南,指南比規(guī)劃具體。

   再下面講工信部、財(cái)政部共同實(shí)施的智能制造專項(xiàng),還有試點(diǎn)示范專項(xiàng)行動(dòng)兩個(gè)專項(xiàng),以及國(guó)標(biāo)委與工信部共同成立國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)化組織機(jī)構(gòu)。

   重點(diǎn)講講智能制造專項(xiàng),智能制造專項(xiàng)支持兩件事:一是協(xié)助大家建設(shè)數(shù)字化車間和智能工廠。二是進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的研究。主要是這兩方面的內(nèi)容。支持的強(qiáng)度還是很大的,2015年是10億,2016年是27億,。對(duì)于數(shù)字化車間的支持強(qiáng)度是總投資的30%左右,但是主要采用后補(bǔ)助的方式。標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目支持的力度更大,支持80%,而且是在研究初期就一直到位。這個(gè)專項(xiàng)目前財(cái)政部已經(jīng)下文,五年連續(xù)。

   根據(jù)前兩年的情況,東部地區(qū)71個(gè)項(xiàng)目,中部地區(qū)26個(gè)項(xiàng)目,西部39個(gè)項(xiàng)目,東北7個(gè)項(xiàng)目,一共100多個(gè)項(xiàng)目,農(nóng)機(jī)行業(yè)有10個(gè)項(xiàng)目。

   另外標(biāo)準(zhǔn),也希望大家給予足夠的重視,比如機(jī)器協(xié)同作業(yè)就是要農(nóng)機(jī)和農(nóng)機(jī)之間的通訊,以及云端和云端的通訊,通訊采用什么模具,信息的數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是怎么樣的,都應(yīng)該在技術(shù)開(kāi)發(fā)之間制定標(biāo)準(zhǔn)。

   總的來(lái)說(shuō),智能制造到現(xiàn)在為止,中國(guó)已經(jīng)形成了共識(shí),而且試點(diǎn)示范有了突破,也有了規(guī)劃,開(kāi)始逐步進(jìn)入成長(zhǎng)期了。

   大家聽(tīng)了以后可能會(huì)覺(jué)得大家都想要搞智能制造,我還是要說(shuō)三點(diǎn)。

   第一,企業(yè)要想搞智能制造,必須要有基礎(chǔ)。你在精益生產(chǎn)、工藝成熟度、質(zhì)量管理方面、勞動(dòng)生產(chǎn)率等等方面要有比較好的基礎(chǔ),如果你原來(lái)在這方面做得不夠到位,不要急著上智能制造,我們不是為了高大上。所以北航有個(gè)老師說(shuō)了三句話:不在落后的工藝基礎(chǔ)上搞自動(dòng)化,不在落后的管理基礎(chǔ)上搞信息化,也不在沒(méi)有數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)上搞智能制造,這是第一個(gè)請(qǐng)大家注意的。

   第二,企業(yè)必須要有明確的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。企業(yè)搞智能制造想解決什么問(wèn)題,能夠使得我更好地掙錢,不是盲目地去追求,而且要重視投資回收,真金白銀投出去以后怎么回收進(jìn)來(lái)。一定是問(wèn)題導(dǎo)向,要解決企業(yè)的問(wèn)題,不僅僅為了高大上。

   第三,智能制造是不可能一蹴而就的,它是分批分階段來(lái)實(shí)施的,是一步一步提高的。它是一個(gè)動(dòng)態(tài)迭代、逐步提高優(yōu)化的過(guò)程,要有這樣一個(gè)思想,所以起步的時(shí)候不一定做得非常大,哪怕一條生產(chǎn)線、一個(gè)生產(chǎn)單元開(kāi)始做起,逐步逐步往上提。這樣的話,可以減少企業(yè)的負(fù)擔(dān)。

 

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