智能制造成為推動(dòng)信息技術(shù)與制造技術(shù)融合的主攻方向。圖片來源：百度圖片

當(dāng)前，制造業(yè)已經(jīng)成為全球經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)，在國(guó)際國(guó)內(nèi)形勢(shì)的雙重挑戰(zhàn)下，“十三五”將成為我國(guó)制造業(yè)提質(zhì)增效、由大變強(qiáng)的關(guān)鍵期。

5月11日，由工業(yè)和信息化部、中國(guó)工程院共同主辦的2016智能制造國(guó)際會(huì)議在京召開。工信部部長(zhǎng)苗圩在會(huì)議上指出，制造業(yè)發(fā)展數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化趨勢(shì)明顯，智能化更是其突出鮮明的特征，我國(guó)已將智能制造作為推動(dòng)新一代信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合發(fā)展的主攻方向。

據(jù)悉，工信部目前正在加緊編制智能制造“十三五”發(fā)展規(guī)劃，研究中國(guó)未來五年智能制造發(fā)展的思路和目標(biāo)，有序?qū)崿F(xiàn)制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。

制造業(yè)已到換擋期

過去30多年，制造業(yè)一直是我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的引擎，然而近年來我國(guó)制造業(yè)卻呈現(xiàn)增速放緩的態(tài)勢(shì)，經(jīng)濟(jì)進(jìn)入中高速增長(zhǎng)的新常態(tài)，制造業(yè)面臨前所未有的挑戰(zhàn)。

與此同時(shí)，國(guó)際金融危機(jī)促使發(fā)達(dá)國(guó)家重新反思制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的戰(zhàn)略作用，各國(guó)競(jìng)相發(fā)展、改造和提升制造業(yè)，紛紛制定以重振制造業(yè)為核心的“再工業(yè)化”戰(zhàn)略。如美國(guó)提出《先進(jìn)制造業(yè)伙伴計(jì)劃》、德國(guó)提出“工業(yè)4.0計(jì)劃”以及法國(guó)的《新工業(yè)法國(guó)計(jì)劃》、英國(guó)的《英國(guó)制造2025》等。

在這一趨勢(shì)下，生產(chǎn)制造的自動(dòng)化、智能化對(duì)簡(jiǎn)單勞動(dòng)的替代，將對(duì)我國(guó)制造業(yè)傳統(tǒng)的勞動(dòng)力成本優(yōu)勢(shì)形成重大沖擊，我國(guó)制造業(yè)亟須在“雙重?cái)D壓”下尋找出路。

苗圩指出，隨著發(fā)達(dá)國(guó)家“再工業(yè)化”戰(zhàn)略的實(shí)施，一方面，高端制造業(yè)出現(xiàn)向發(fā)達(dá)國(guó)家回流的態(tài)勢(shì)；另一方面，發(fā)展中國(guó)家利用資源、勞動(dòng)力等比較優(yōu)勢(shì)，也開始在中低端制造業(yè)上發(fā)力，以更低的成本承接勞動(dòng)密集型制造業(yè)的轉(zhuǎn)移。

“從中國(guó)來看，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，增長(zhǎng)速度換擋、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和發(fā)展動(dòng)力轉(zhuǎn)移，制造業(yè)發(fā)展站到了爬坡過坎、由大變強(qiáng)的新的歷史起點(diǎn)上，如何做到換擋不迷失，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向中高端邁進(jìn)，重點(diǎn)、難點(diǎn)和出路都在制造業(yè)。”苗圩分析道。

對(duì)于智能制造，德國(guó)的“工業(yè)4.0”就為我們展現(xiàn)了一幅全新的工業(yè)藍(lán)圖：在一個(gè)智能、網(wǎng)絡(luò)化的世界里，物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將滲透到所有的關(guān)鍵領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組，傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失，并會(huì)產(chǎn)生各種新的活動(dòng)領(lǐng)域和合作形式。

德意志聯(lián)邦共和國(guó)駐華大使館大使柯慕賢表示，目前，德國(guó)已經(jīng)完成傳統(tǒng)工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，工業(yè)制造向著生產(chǎn)高效、可持續(xù)和以客戶為中心轉(zhuǎn)變，工業(yè)產(chǎn)值保持在GDP最大份額。他同時(shí)表示，中國(guó)也將迎接工業(yè)制造的挑戰(zhàn)，面對(duì)工業(yè)化需求，實(shí)現(xiàn)最大產(chǎn)能、完成創(chuàng)新成果將是中國(guó)工業(yè)現(xiàn)代化面臨的挑戰(zhàn)之一。

智能制造呈現(xiàn)新特點(diǎn)

隨著新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)的深度融合，全球興起了以智能制造為代表的新一輪產(chǎn)業(yè)變革。苗圩指出，從生產(chǎn)方式看，作為“制造業(yè)+互聯(lián)網(wǎng)”的最高表現(xiàn)形式，智能制造已成為制造業(yè)變革的核心；從發(fā)展模式看，綠色化、服務(wù)化日漸成為制造業(yè)發(fā)展新趨勢(shì)；從創(chuàng)新方式看，網(wǎng)絡(luò)協(xié)同創(chuàng)新將重構(gòu)傳統(tǒng)制造業(yè)創(chuàng)新體系。

中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)榮譽(yù)理事長(zhǎng)、兩院院士路甬祥表示，當(dāng)前，工業(yè)文明已向知識(shí)網(wǎng)絡(luò)文明進(jìn)化，正在形成以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化、個(gè)性化、定制式、注重用戶體驗(yàn)和價(jià)值創(chuàng)造的網(wǎng)絡(luò)智能制造文明，而綠色低碳、網(wǎng)絡(luò)智能、融合創(chuàng)新、共創(chuàng)分享正成為全球網(wǎng)絡(luò)智能制造服務(wù)的新特點(diǎn)。

“基于知識(shí)網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)，綠色智能設(shè)計(jì)制造將從注重單個(gè)產(chǎn)品、全生命周期的物耗能耗最低、排放和有害廢棄物最少、對(duì)生態(tài)環(huán)境壓力最小，進(jìn)化到注重實(shí)現(xiàn)整體系統(tǒng)的綠色化。”路甬祥指出，綠色低碳、精準(zhǔn)高效是智能制造的目標(biāo)。

在日前召開的德國(guó)漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，綠色智能設(shè)計(jì)制造就隨處可見。在一個(gè)裝有控制室的造紙廠模型中可以看到，通過監(jiān)控需水量、原料成分、熱能消耗等各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并調(diào)節(jié)生產(chǎn)流程，生產(chǎn)的新型纖維產(chǎn)品可替代石油、木材等原料消耗。而在國(guó)內(nèi)，不少企業(yè)也已經(jīng)加入了綠色智能設(shè)計(jì)制造，例如華中科技大學(xué)開發(fā)的具有智能學(xué)習(xí)功能的智能注塑機(jī)，能量可按需供應(yīng)，節(jié)能超過60%。

除了向綠色化邁進(jìn)，制造業(yè)也正在向服務(wù)化轉(zhuǎn)型。在國(guó)內(nèi)，越來越多的企業(yè)開始關(guān)注以客戶為中心，一些企業(yè)逐步把標(biāo)準(zhǔn)化的批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)化為客戶定制的個(gè)性化生產(chǎn)，從生產(chǎn)制造型向整個(gè)生命周期的服務(wù)型轉(zhuǎn)變。

中國(guó)工程院院士、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)李培根就以國(guó)內(nèi)幾家代表企業(yè)舉例稱，小米手機(jī)的更新4/5來源于網(wǎng)民意見，1/3直接由用戶開發(fā)，這實(shí)際上就是在利用群體智慧；在青島紅領(lǐng)服裝公司，客戶只須提供身體18個(gè)部位的22個(gè)數(shù)據(jù)，企業(yè)就可以把電子標(biāo)簽下發(fā)到工位上，7天可以提供產(chǎn)品。

“新的定制生產(chǎn)只比傳統(tǒng)的批量生產(chǎn)成本增加百分之十，但是回報(bào)超過一倍。這也給中小制造企業(yè)提供了借鑒。”李培根說。

路甬祥表示，未來，設(shè)計(jì)制造服務(wù)全過程將處于全球CPS環(huán)境之中。全球網(wǎng)絡(luò)、知識(shí)云、工業(yè)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和智慧軟件成為最重要的創(chuàng)新資源和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)全球知識(shí)信息的智能應(yīng)用，人才智力、資本等全球自由流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)全球智能設(shè)計(jì)制造服務(wù)創(chuàng)新。網(wǎng)絡(luò)智能設(shè)計(jì)制造、運(yùn)行監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、經(jīng)營(yíng)服務(wù)等也將成為制造服務(wù)創(chuàng)新的新方式、新產(chǎn)業(yè)。

除此之外，網(wǎng)絡(luò)信息、物流、商務(wù)、金融等也為智能制造服務(wù)提供了前所未有的自由、快捷、透明、多樣的共創(chuàng)分享環(huán)境，知識(shí)信息、開放數(shù)據(jù)等成為可近零成本分享利用，并無(wú)限增值的創(chuàng)新資源。另外，智能制造還將呈現(xiàn)跨學(xué)科交叉、跨界融合創(chuàng)新的特點(diǎn)，資源能源、空天海洋、生物醫(yī)藥、微納系統(tǒng)等超常環(huán)境、超常功能、超常尺度、超常精準(zhǔn)智能裝備，成為科技與制造融合創(chuàng)新的新高地。

“信息網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、智慧物流、人工智能等為重塑制造服務(wù)提供了新的技術(shù)基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)；生態(tài)環(huán)境友好材料、超級(jí)結(jié)構(gòu)和功能材料、高端復(fù)合材料以及3D打印等綠色低碳、精準(zhǔn)高效工藝成為智能制造創(chuàng)新的物質(zhì)和工藝技術(shù)基礎(chǔ)。”路甬祥補(bǔ)充道。

“十三五”轉(zhuǎn)型在即

目前，中國(guó)制造業(yè)增加值全球占比超過20%，為世界提供了大量高性價(jià)比的商品和裝備；進(jìn)口商品裝備和服務(wù)需求快速增長(zhǎng)，已成為全球第二進(jìn)口大國(guó)。而面對(duì)智能制造這一全球制造業(yè)發(fā)展的主要方向，中國(guó)也將在“十三五”期間全力推進(jìn)我國(guó)制造業(yè)智能升級(jí)。

苗圩表示，一方面，中國(guó)將依托自身產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，以智能制造工程為抓手，在研發(fā)和應(yīng)用兩端共同發(fā)力，努力在數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人、智能傳感與控制等領(lǐng)域突破一批關(guān)鍵技術(shù)裝備，大力推廣網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、個(gè)性化定制等智能制造新模式；另一方面，充分發(fā)揮中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，開展工業(yè)云、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新應(yīng)用試點(diǎn)，支持基于互聯(lián)網(wǎng)的眾包設(shè)計(jì)、云制造等新型制造模式發(fā)展。

苗圩表示，“十三五”期間，中國(guó)將同步實(shí)施數(shù)字化制造普及、智能化制造示范，重點(diǎn)聚焦“五三五十”重點(diǎn)任務(wù)，即：攻克五類關(guān)鍵技術(shù)裝備（高檔數(shù)控機(jī)床與工業(yè)機(jī)器人、增材制造裝備、智能傳感與控制裝備、智能檢測(cè)與裝配裝備、智能物流與倉(cāng)儲(chǔ)裝備），夯實(shí)智能制造三大基礎(chǔ)（構(gòu)建基本完善的智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系，開發(fā)智能制造核心支撐軟件，建立高效可靠的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)和信息安全系統(tǒng)），培育推廣五種智能制造新模式（高效型智能制造、流程型智能制造、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、大規(guī)模個(gè)性化定制、遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)），推進(jìn)十大重點(diǎn)領(lǐng)域智能制造成套裝備集成應(yīng)用（電子信息、高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術(shù)船舶、先進(jìn)軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽車、電力裝備、農(nóng)業(yè)裝備、新材料、生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械），持續(xù)推動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)智能轉(zhuǎn)型。

據(jù)悉，為加強(qiáng)智能制造的頂層設(shè)計(jì)，工信部正在加緊研究制定智能制造發(fā)展“十三五”規(guī)劃，將針對(duì)我國(guó)制造業(yè)機(jī)械化、電氣化、自動(dòng)化、信息化并存，不同地區(qū)、行業(yè)、企業(yè)發(fā)展不平衡的局面，以及關(guān)鍵技術(shù)裝備創(chuàng)新能力不足、標(biāo)準(zhǔn)/軟件/網(wǎng)絡(luò)/信息安全薄弱、新模式推廣尚未起步等問題，明確中國(guó)未來五年智能制造發(fā)展的思路和目標(biāo)，提出不同行業(yè)的推進(jìn)重點(diǎn)和路徑，指導(dǎo)地方、行業(yè)有序?qū)崿F(xiàn)制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。