我國(guó)十四五規(guī)劃將在2021年全面展開,未來五年將是打造數(shù)字經(jīng)濟(jì)新優(yōu)勢(shì)的重要階段。以智能制造為契機(jī)推動(dòng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,既是中國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展的主攻方向,也是實(shí)現(xiàn)雙循環(huán)新發(fā)展格局的關(guān)鍵突破口。

新冠疫情暴發(fā)以來,制造業(yè)企業(yè)大都經(jīng)歷了生產(chǎn)中斷、供應(yīng)鏈斷裂、復(fù)工復(fù)產(chǎn)的過程,老牌企業(yè)多年積累的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)有可能被顛覆,新生企業(yè)也有可能抓住機(jī)遇快速發(fā)展壯大,行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局有望被重塑。

然而現(xiàn)在很多制造企業(yè)陷入關(guān)注技術(shù)單點(diǎn)優(yōu)化,輕視整體價(jià)值提升的誤區(qū),造成數(shù)據(jù)孤島嚴(yán)重、設(shè)備和系統(tǒng)連通性差等問題。并且在智能制造轉(zhuǎn)型方面,市場(chǎng)上大部分供應(yīng)商不具備集成解決方案能力。這些都導(dǎo)致企業(yè)投資不小,但見效甚微。

文章將從產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況、企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型等角度全面探討我國(guó)智能制造產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展之路。 

01中國(guó)智能制造發(fā)展概況

1．全球主要國(guó)家智能制造戰(zhàn)略

美國(guó)——《國(guó)家先進(jìn)制造戰(zhàn)略規(guī)劃》,該戰(zhàn)略提出了中小企業(yè)投資教育體系建設(shè)、多界合作關(guān)系、聯(lián)邦投資、國(guó)家研發(fā)投入等戰(zhàn)略目標(biāo),注重工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)�！睹绹�(guó)先進(jìn)制造領(lǐng)先戰(zhàn)略》,該戰(zhàn)略強(qiáng)調(diào)通過發(fā)展新技術(shù)、培育人力、 擴(kuò)展提升國(guó)內(nèi)制造業(yè)供應(yīng)鏈3大戰(zhàn)略方向。相關(guān)技術(shù)包括工業(yè)機(jī)器人、人工智能基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)空間安全、高性能材料、增材制造、連續(xù)制造、生物藥物制造、半導(dǎo)體設(shè)計(jì)工具與制造、農(nóng)業(yè)食品安全生產(chǎn)與供應(yīng)鏈等。

德國(guó)——《工業(yè)4．0戰(zhàn)略實(shí)施建議》,該戰(zhàn)略提出并定義第四次工業(yè)革命即工業(yè) 4．0。工業(yè)4．0作為智能、網(wǎng)絡(luò)化世界的一部分,重點(diǎn)是創(chuàng)造智能產(chǎn)品、程序和過程,關(guān)鍵主題為智能工廠、智能生產(chǎn)、智能物流。德國(guó)工業(yè)4．0重點(diǎn)關(guān)注5大領(lǐng)域——價(jià)值網(wǎng)絡(luò)下的橫向集成、全價(jià)值鏈的端到端工程、縱向集成和網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)、工作場(chǎng)所中新的社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施、虛擬網(wǎng)絡(luò)-實(shí)體物理系統(tǒng)技術(shù)。

法國(guó)——《新工業(yè)法國(guó)》,該戰(zhàn)略提出通過創(chuàng)新重塑工業(yè)實(shí)力,使法國(guó)處于全球工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力第一梯隊(duì)。該戰(zhàn)略為期10年,主要解決3大問題:能源、數(shù)字革命和經(jīng)濟(jì)生活,共包含可再生能源、電池電動(dòng)車無(wú)人駕駛、智慧能源等34項(xiàng)具體計(jì)劃,展現(xiàn)了法國(guó)在第三次工業(yè)革命中實(shí)現(xiàn)工業(yè)轉(zhuǎn)型的決心和實(shí)力。

日本——《日本制造業(yè)白皮書》(以下簡(jiǎn)稱《白皮書》),《白皮書》分析了日本制造業(yè)現(xiàn)狀及面臨問題,除了相繼推出大力發(fā)展機(jī)器人、新能源汽車、3D打印等政策之外,特別強(qiáng)調(diào)了發(fā)揮IT的作用。《白皮書》還將企業(yè)的職業(yè)培訓(xùn)、面向年輕人的技能傳承、理工科人才培養(yǎng)等視作亟待解決的問題�！栋灼�書》已經(jīng)更新到2019版,對(duì)于原有概念調(diào)整,開始專注到“互聯(lián)工業(yè)”,與美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建立不同的定位,希望突出“工業(yè)”的核心地位。

中國(guó)——《中國(guó)制造2025》,文件主要綱領(lǐng)為:“一 ”個(gè)目標(biāo):從制造業(yè)大國(guó)向制造業(yè)強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變;“兩”化融合:信息化和工業(yè)化深度融合;“三”步走戰(zhàn)略目標(biāo):第一步,力爭(zhēng)用十年時(shí)間,邁入制造強(qiáng)國(guó)行列;第二步, 到2035年,我國(guó)制造業(yè)整體達(dá)到世界制造強(qiáng)國(guó)陣營(yíng)中等水平;第三步,新中國(guó)成立一百年時(shí),制造業(yè)大國(guó)地位更加鞏固,綜合實(shí)力進(jìn)入世界制造強(qiáng)國(guó)前列;“四”項(xiàng)原則:市場(chǎng)主導(dǎo)、政府引導(dǎo);立足當(dāng)前,著眼長(zhǎng)遠(yuǎn);全面推進(jìn),重點(diǎn)突破;自主發(fā)展、合作共贏;“五”條方針:創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本;“五”大工程:制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)工程、工業(yè)強(qiáng)基工程、智能制造工程、綠色制造工程、高端裝備創(chuàng)新工程;“十”個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域突破:新一代信息技術(shù)、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、新材料、生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械、農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備。

在《中國(guó)制造2025》基礎(chǔ)上,國(guó)家又相繼推出關(guān)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)機(jī)器人、兩化融合等政策,智能制造成為十四五規(guī)劃重點(diǎn)。

2、智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系關(guān)鍵技術(shù)結(jié)構(gòu)在智能制造技術(shù)發(fā)展層面,根據(jù)國(guó)家出具的《國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》,可將智能制造技術(shù)分為三大部分,即智能服務(wù)、智能工廠和智能裝備。

國(guó)家專利數(shù)量可以直觀地體現(xiàn)全國(guó)及萬(wàn)億俱樂部城市智能制造技術(shù)的發(fā)展情況。工業(yè)場(chǎng)景且樣本量足夠大的工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)軟件、工業(yè)云、工業(yè)機(jī)器人、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等專利情況,可以反映技術(shù)的發(fā)展情況。

3、中國(guó)智能制造企業(yè)分布及融資情況自2015年提出“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略以來,一級(jí)市場(chǎng)對(duì)智能制造版塊的關(guān)注熱度久居不下,即使在2020年新冠疫情期間,智能制造投資額也在不斷增長(zhǎng)。

智能制造投融資事件主要集中在北京、長(zhǎng)三角地區(qū)和粵港澳大灣區(qū)。從融資金額來看,長(zhǎng)三角地區(qū)融資總額最高。粵港澳大灣區(qū)融資主要集中在深圳。

02中國(guó)智能制造企業(yè)發(fā)展情況

目前我國(guó)智能制造企業(yè)發(fā)展已取得一些成績(jī):2016年到2018年,我國(guó)實(shí)施了249個(gè)智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目,企業(yè)智能制造部署從試水到逐步鋪開;有關(guān)部門也陸續(xù)完成了4項(xiàng)智能制造國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定或修訂工作,企業(yè)智能化標(biāo)準(zhǔn)更為規(guī)范。

《2017—2018中國(guó)智能制造發(fā)展年度報(bào)告》顯示,我國(guó)已初步建成208個(gè)數(shù)字化車間和智能工廠,覆蓋10大領(lǐng)域和80個(gè)行業(yè),初步建立起與國(guó)際同步的智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系。在全球的44個(gè)燈塔工廠中有12個(gè)工廠位于中國(guó),并且其中有7個(gè)為端到端燈塔工廠。到2020年,我國(guó)重點(diǎn)領(lǐng)域的制造企業(yè)關(guān)鍵工序數(shù)控化率將超過50%,數(shù)字化車間或智能工廠普及率超過20%。軟件領(lǐng)域,2019年中國(guó)智能制造系統(tǒng)集成產(chǎn)業(yè)持續(xù)高速發(fā)展,同比增長(zhǎng)20．7%。而全國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模在2019年也已突破700億元。硬件領(lǐng)域,在多年來智能制造工程帶動(dòng)下,我國(guó)工業(yè)機(jī)器人、增材制造、工業(yè)傳感器等新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展壯大,多種典型智能制造新模式推廣應(yīng)用,帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)步伐明顯加快。

然而機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存,目前我國(guó)智能制造企業(yè)發(fā)展面臨以下瓶頸:1、缺乏頂層設(shè)計(jì)很多制造企業(yè)還未從戰(zhàn)略層面繪制智能制造發(fā)展藍(lán)圖。這導(dǎo)致數(shù)字化轉(zhuǎn)型缺乏思想領(lǐng)導(dǎo)和戰(zhàn)略規(guī)劃,缺乏總體業(yè)務(wù)價(jià)值目標(biāo)規(guī)劃和現(xiàn)狀評(píng)估分析,因此難以將新技術(shù)與智能制造應(yīng)用場(chǎng)景深度融合,而只能根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際需求進(jìn)行系統(tǒng)局部建設(shè)或改造。企業(yè)由此陷入了重硬件輕軟件、重局部輕整體的誤區(qū),投資不小卻見效甚微。

2、關(guān)注技術(shù)單點(diǎn)優(yōu)化,輕視整體價(jià)值提升大部分企業(yè)將智能制造建設(shè)等同于技術(shù)和硬件投資。比如很多企業(yè)部署自動(dòng)化生產(chǎn)線將獨(dú)立的工序連接在一起,或者用自動(dòng)化設(shè)備取代人工。表面看其自動(dòng)化水平提高了,但卻帶來了更多問題,例如,產(chǎn)線比之前更缺乏靈活性,只能適應(yīng)單一品種的生產(chǎn);設(shè)備管理系統(tǒng)沒有跟進(jìn)而造成設(shè)備故障頻繁,反而增加了設(shè)備維護(hù)工作量。

還有些企業(yè)一味地追求系統(tǒng)功能的大而全,企業(yè)的數(shù)字化系統(tǒng)跟自身的管理和業(yè)務(wù)流程不匹配,最終導(dǎo)致投資的浪費(fèi)與設(shè)備的閑置。

3、具備集成能力解決方案供應(yīng)商少工業(yè)制造覆蓋的領(lǐng)域眾多,系統(tǒng)架構(gòu)十分復(fù)雜,不同企業(yè)所面臨的研發(fā)、制造、流程管理需求都不盡相同,標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案往往難以直接為生產(chǎn)企業(yè)所使用。同時(shí),智能制造涉及的技術(shù)非常多,比如云計(jì)算、工業(yè)機(jī)器人、機(jī)器視覺、數(shù)字孿生等等,而這些技術(shù)還在不斷快速演進(jìn)。

因此,企業(yè)對(duì)合作伙伴的要求非常高,他們不僅要幫助企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)狀評(píng)估、建立智能制造的頂層規(guī)劃,設(shè)計(jì)整體框架,還要對(duì)數(shù)字化、智能化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行總體設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)IT與工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)(OT)系統(tǒng)的集成。但是市場(chǎng)上大部分供應(yīng)商專注于單一或者部分領(lǐng)域的解決方案,不具備一站式的集成解決方案能力,對(duì)于缺乏自身系統(tǒng)集成能力的制造企業(yè)來說,推進(jìn)智能制造的障礙很高。