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智能制造發(fā)展態(tài)勢

發(fā)布時(shí)間:16-11-27, 11:00 PM  瀏覽數:Loading...

  2016年11月26日,中國農業(yè)機械學(xué)會(huì )農機化分會(huì )與農機360網(wǎng)共同在海南博鰲舉辦主題為“提質(zhì)?增效?補短板?數字化”的2016中國農業(yè)機械化論壇。國家智能制造標準化專(zhuān)家咨詢(xún)組副組長(cháng)、中國工程院制造業(yè)研究室董景辰教授應邀出席活動(dòng)并作做了題為《智能制造發(fā)展態(tài)勢》的演講報告。

 

  一、中國制造2025發(fā)布一年多來(lái),中國在制造強國之路的發(fā)展概況

(一)制造強國綜合指數   

  制造強國綜合指數是評價(jià)一個(gè)國家的制造業(yè)水平的指數,用來(lái)描述制造業(yè)在制造強國的過(guò)程當中目前處于什么樣的水平。中國制造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)是國民經(jīng)濟基礎的地位。第二,提出中國制造業(yè)發(fā)展三十年的頂層設計。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)。

 

  中國制造業(yè)三十年戰略目標是通過(guò)三十年的努力,把中國建設成為一個(gè)制造強國。這三十年又分為三步走:第一步,到2025年進(jìn)入世界制造強國的第二方陣,2035年進(jìn)入世界制造強國第二方陣的前列,2045年進(jìn)入世界制造強國的第一方陣。

 

  制造強國指標體系包括兩個(gè)內容: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)規模和質(zhì)量效益兩部分內容。產(chǎn)業(yè)規模,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)結構的優(yōu)化和持續發(fā)展的能力。

 

  制造強國指標體系包含四個(gè)一級指標:規模發(fā)展、質(zhì)量效益、結構優(yōu)化、持續發(fā)展。這四個(gè)一級并不具體,所以還有18個(gè)二級指標。

 

  然而18個(gè)二級指標,這對于制造強國來(lái)說(shuō)的作用是不一樣的。相關(guān)管理機構征求了幾百個(gè)專(zhuān)家的意見(jiàn),對每個(gè)指標給出一個(gè)權重。給出權重以后通過(guò)公式計算,計算出制造強國綜合指數,用這個(gè)指數來(lái)表達一個(gè)國家制造業(yè)的水平。這是中國自己發(fā)明的。

(二)怎么來(lái)證明制造強國綜合指數確實(shí)表達了制造強國的水平?

  有一個(gè)辦法,即用歷史數據來(lái)進(jìn)行驗證,挑9個(gè)國家,其中3個(gè)發(fā)達國家--美國、德國和日本,3個(gè)比較發(fā)達的國家--英國、法國和韓國,3個(gè)發(fā)展中國家--中國、印度、巴西,把它們從1946年到2012年所有的指標做了一次計算,做了圖,基本上驗證了一下綜合指數和當時(shí)這個(gè)國家制造業(yè)在世界上的水平是不是吻合的,最后得到的結論是,還是比較吻合的,說(shuō)明這個(gè)指數確實(shí)能夠反映一個(gè)國家的制造業(yè)在世界上的水平。

  有了參考圖例,制造業(yè)綜合指數可以分成三個(gè)檔,其中綜合指數超過(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。按照當時(shí)的情況,第一方陣只有一個(gè)國家:美國,第二方陣只有兩個(gè)國家:德國和日本,剩下6個(gè)國家都在第三方陣。

  從圖例指數以后,每年都可以進(jìn)行計算,看看我國在走向三十年制造強國路上,制造業(yè)是不是在進(jìn)一步。

  從今年統計數據來(lái)看,第一名還是美國,161.05。第二名變成德國。日本第三名,中國96.36,是第三方陣里的第一位。從數據統計來(lái)看,2025年進(jìn)入第二方陣,即達到100,還是比較有希望的。

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

 

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

 

制造強國綜合指數分析

  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,中國只有2.31,而美國是11,日本也是11,德國都是10,都是5倍于中國。而為什么制造業(yè)都到發(fā)達國家去了,這是勞動(dòng)生產(chǎn)的問(wèn)題,中國要成為制造強國是有困難的,第二個(gè)要素,高技術(shù)產(chǎn)品的貿易、競爭力指數,其中高技術(shù)產(chǎn)品占多少,中國可能只有2,而德國是8。

  怎么樣提高這兩個(gè)因素?現在機會(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)和傳統制造業(yè)結合以后,就有可能提高技術(shù)產(chǎn)品的含量。智能化的農機、智能化的機具,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,所以這是今后農業(yè)機械化要發(fā)展的一個(gè)重要的點(diǎn)。

 

制造強國綜合指數分析

 

  再看看持續發(fā)展指數,在9位里邊中國是最后一名,排到第9名,甚至比巴西、印度還要弱??闯掷m發(fā)展指數里,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0.18,而日本是1.96,德國是1.88,所以差不多是10倍的概念,說(shuō)明我國還要大大加強人員的培訓,需要對人才的培養加強努力,以及加強制造研發(fā)的投入。

  小結:從制造強國發(fā)展的角度來(lái)說(shuō),中國在2025年進(jìn)入世界制造強國第二方陣的目標是可能實(shí)現的,但是目前來(lái)說(shuō),還要大大地增加質(zhì)量效益和持續發(fā)展方面的努力,才有可能在2035年達到制造強國第二方陣的前列。

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

 

  習總書(shū)記有一句話(huà),“新一代技術(shù)變革與我國經(jīng)濟轉型實(shí)現了歷史性的交匯,為我國制造業(yè)趕超發(fā)達國家、建設成為世界制造強國提供了難得的機會(huì )?!睘槭裁催@么說(shuō)?因為如果沒(méi)有新一代信息技術(shù),按照原來(lái)的路子去走,中國的裝備制造業(yè)要趕超德國的路子是很艱難的。

 

  兩化融合以后,兩個(gè)國家都體現了自有的短板。拿美國來(lái)說(shuō),美國的優(yōu)勢是有非常強的創(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,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)展戰略以后,傳統制造業(yè)大量移出美國本土,以至于現在美國的制造業(yè)體系已經(jīng)不萬(wàn)里長(cháng)征,所以它要實(shí)現信息化技術(shù)和制造業(yè)的融合有一定的難度。

  這次美國總統大選,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,而美國中部的傳統產(chǎn)業(yè)現在慢慢地凋零,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白領(lǐng)企業(yè)工人的支持,所以取得了勝利。當然,不是唯一的原因,有這個(gè)因素在里面,說(shuō)明美國現在美國制造業(yè)的體系已經(jīng)不完整了,它有一定的短板。

  而且美國到現在為止一直沒(méi)有重視要重返制造業(yè),它還是把戰略重點(diǎn)放在戰略性新興產(chǎn)業(yè)上,這對它來(lái)說(shuō)是有困難的。曾經(jīng)說(shuō)iPhone5能不能拿回美國去生產(chǎn),當時(shí)喬布斯就回絕了,說(shuō)你在美國的配套的系統是完全不能夠適應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,也有它的短板。

  再看看德國。德國裝備制造業(yè)是世界領(lǐng)先,且有一大批非常專(zhuān)業(yè)的工人,德國現在也開(kāi)始提出工業(yè)4.0,要推動(dòng)信息技術(shù)與傳統工業(yè)技術(shù)相結合。它為什么提出工業(yè)4.0?就是因為它感覺(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),就是要繼續保持德國裝備制造業(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,在全世界前20名的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),德國一個(gè)公司都沒(méi)有,歐洲一個(gè)公司都沒(méi)有,德國和歐洲的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大部分控制在美國人手里。今年德國政府有一個(gè)報告叫做《數字化建設2025》,這是它自己調查的,96%的德國家庭的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)速只有2M。大家去過(guò)德國很多次了,在旅館里面要用網(wǎng)的話(huà),有的網(wǎng)速很慢,有還要付錢(qián),德國這方面還是有瓶頸的。德國現在提出來(lái)要建一個(gè)覆蓋全德國的千兆的通訊網(wǎng)絡(luò ),說(shuō)明它這方面是有欠缺的。

   反觀(guān)中國的情況就不太一樣了:

   第一,中國有比較發(fā)達的信息產(chǎn)業(yè),全世界十大互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),美國4個(gè),中國也是4個(gè),中國在網(wǎng)絡(luò )支付、支付寶、微信支付、電商方面是很發(fā)達的,這方面我們有很好的信息技術(shù)的基礎?,F在我們的5G也開(kāi)始制定標準,準備引領(lǐng)國際標準。

   第二,中國有完整的工業(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,中國行行都有,可能不強,但是我都有,所以它給制造業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)的結合提供了很好的基礎。

   第三,中國有比任何國家都大的智能制造市場(chǎng)。在調研中就覺(jué)得,現在中國的企業(yè)都非??释プ飞鲜澜缢?,所以他們都是自己自發(fā)地內生動(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),中國現在是一個(gè)最具有條件實(shí)現信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合的國家,環(huán)境是最好的,大家一定要有這樣的堅定信念,這是一次機會(huì ),如果我們錯過(guò)了這次機會(huì ),擦肩而過(guò),下次機會(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)現跨越式的發(fā)展還是很有希望的。

   然而,盡管中國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)符合我國國情的智能制造的發(fā)展戰略。

   我國是什么情況?首先,不同地區、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(lèi)施策。其次,我們在一些最基本的產(chǎn)品質(zhì)量、勞動(dòng)生產(chǎn)率、能耗等方面與發(fā)達國家還有很大差距,還需要進(jìn)一步提高。在這樣的情況下,我國提出來(lái)的中國發(fā)展智能制造的戰略是這樣的,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2.0是補課,現在的質(zhì)量不夠好,精益生產(chǎn)搞得不夠實(shí)在不夠到位,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。最近工程院向國家領(lǐng)導提了一個(gè)報告,特別是在阿法狗戰勝了圍棋冠軍以后,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合在一起,所以向國家提交了一個(gè)報告,習總書(shū)記親自批,要重點(diǎn)發(fā)展這個(gè)行業(yè),而且希望國務(wù)院盡快設立專(zhuān)項來(lái)研究這項技術(shù),不要錯失這個(gè)機會(huì )。

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

   再下面講工信部、財政部共同實(shí)施的智能制造專(zhuān)項,還有試點(diǎn)示范專(zhuān)項行動(dòng)兩個(gè)專(zhuān)項,以及國標委與工信部共同成立國家智能制造標準化組織機構。

   重點(diǎn)講講智能制造專(zhuān)項,智能制造專(zhuān)項支持兩件事:一是協(xié)助大家建設數字化車(chē)間和智能工廠(chǎng)。二是進(jìn)行標準的研究。主要是這兩方面的內容。支持的強度還是很大的,2015年是10億,2016年是27億,。對于數字化車(chē)間的支持強度是總投資的30%左右,但是主要采用后補助的方式。標準的項目支持的力度更大,支持80%,而且是在研究初期就一直到位。這個(gè)專(zhuān)項目前財政部已經(jīng)下文,五年連續。

   根據前兩年的情況,東部地區71個(gè)項目,中部地區26個(gè)項目,西部39個(gè)項目,東北7個(gè)項目,一共100多個(gè)項目,農機行業(yè)有10個(gè)項目。

   另外標準,也希望大家給予足夠的重視,比如機器協(xié)同作業(yè)就是要農機和農機之間的通訊,以及云端和云端的通訊,通訊采用什么模具,信息的數據格式標準應該是怎么樣的,都應該在技術(shù)開(kāi)發(fā)之間制定標準。

   總的來(lái)說(shuō),智能制造到現在為止,中國已經(jīng)形成了共識,而且試點(diǎn)示范有了突破,也有了規劃,開(kāi)始逐步進(jìn)入成長(cháng)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。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,如果你原來(lái)在這方面做得不夠到位,不要急著(zhù)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(huà):不在落后的工藝基礎上搞自動(dòng)化,不在落后的管理基礎上搞信息化,也不在沒(méi)有數字化、網(wǎng)絡(luò )化的基礎上搞智能制造,這是第一個(gè)請大家注意的。

   第二,企業(yè)必須要有明確的經(jīng)濟目標。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(qián),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(xiàn)、一個(gè)生產(chǎn)單元開(kāi)始做起,逐步逐步往上提。這樣的話(huà),可以減少企業(yè)的負擔。

 

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