智能制造國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r

我國對(duì)智能制造的研究開始于20世紀(jì)80年代，已取得了一些成果，但研究規(guī)模一直較小，沒有形成完整的研究體系。新世紀(jì)金融危機(jī)爆發(fā)后，各國經(jīng)濟(jì)衰退，引發(fā)了各國政府對(duì)制造業(yè)的重新關(guān)注，我國政府及企業(yè)也逐漸加大了對(duì)智能制造的關(guān)注和投入。

從最開始的《智能制造裝備產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》到2015年《中國制造2025》的正式發(fā)布，國家發(fā)展智能制造產(chǎn)業(yè)的政策逐步完善。這些政策都以發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)為核心目標(biāo)，旨在提升制造業(yè)的核心技術(shù)，逐步達(dá)成我國的制造強(qiáng)國夢?？焖侔l(fā)展的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)為推進(jìn)我國智能制造發(fā)展提供了良好的條件，提高了我國的制造業(yè)智能化水平。

我國自主研發(fā)的多功能傳感器、智能控制系統(tǒng)已逐步達(dá)到世界先進(jìn)水平。工業(yè)機(jī)器人、智能數(shù)控機(jī)床和自動(dòng)化成套生產(chǎn)線等智能裝備制造技術(shù)也取得了較大進(jìn)步，并逐步形成了完整的智能裝備產(chǎn)業(yè)體系。智能制造裝備和先進(jìn)工藝技術(shù)在重點(diǎn)行業(yè)不斷普及，離散型制造行業(yè)的智能裝備應(yīng)用、流程型制造行業(yè)的工藝流程控制和制造執(zhí)行系統(tǒng)使制造企業(yè)生產(chǎn)效率大幅提高。通過在代表性制造企業(yè)推行智能制造技術(shù)和設(shè)備，逐漸形成了一些可復(fù)制推廣的智能制造應(yīng)用模式，為今后深入推進(jìn)智能制造奠定了一定的基礎(chǔ)。

我國裝備制造業(yè)是新中國成立后才開始起步的，經(jīng)過改革開放四十年來的扶持與發(fā)展，其工業(yè)體系和相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈逐漸完善，取得了許多優(yōu)秀成績，從之前的低端制造業(yè)慢慢向中高端拓展，在規(guī)模和水平上都有了長足的進(jìn)步，目前已發(fā)展成為結(jié)構(gòu)體系完整、具有較高水平、具備國際競爭力的國民支柱性產(chǎn)業(yè)，為我國工業(yè)、經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)做出了十分重要的貢獻(xiàn)。

到2015年，我國擁有39個(gè)工業(yè)大類、191個(gè)中類、5個(gè)小類，成為全世界唯一擁有聯(lián)合國產(chǎn)業(yè)分類中全部工業(yè)類的國家。隨著國家對(duì)高端裝備制造業(yè)越來越重視，在國家政策的大力扶持下，智能制造裝備行業(yè)發(fā)展迅速，已逐漸形成規(guī)模。

整體上來說，我國對(duì)裝備制造業(yè)的投資呈逐年增長趨勢，這在很大程度上得利于政府為吸引投資付出的努力和其提供的有利政策環(huán)境。從2010年到2016年，中國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)值由不足4000億元到超過1.2萬億元，體現(xiàn)了我國智能制造裝備產(chǎn)業(yè)巨大的發(fā)展?jié)摿?。與此同時(shí)，國內(nèi)大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及市場規(guī)模的擴(kuò)大，也使得相關(guān)裝備制造業(yè)企業(yè)迎來較好的發(fā)展前景，為國家推動(dòng)傳統(tǒng)行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了良好的基礎(chǔ)條件和環(huán)境優(yōu)勢。根據(jù)國家工信部數(shù)據(jù)，2017年全國規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)利潤增長21%，增加值同比上升12.5%，裝備制造業(yè)增加值11.3%，高技術(shù)增加值同比上升13.4%，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量增加68.1%，集成電路產(chǎn)量增加23.8%。

從總體上講，我國裝備制造業(yè)發(fā)展明顯加快，形成了具備較好物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)的獨(dú)立工業(yè)體系，重大技術(shù)裝備自主化水平顯著提高，國際競爭力進(jìn)一步提升。雖然取得了一些研究成果，但是根據(jù)國內(nèi)裝備制造業(yè)智能化的實(shí)際應(yīng)用情況來看，智能化只是解決了制造效率低和精度低的問題，沒有達(dá)到智能制造應(yīng)用的設(shè)計(jì)水平。產(chǎn)品在市場上的競爭力偏弱，市場供求關(guān)系仍存在較大偏差。

與裝備制造業(yè)強(qiáng)國相比，我國裝備制造業(yè)綜合競爭力依舊較弱。在智能化過程中，存在缺乏核心技術(shù)自主創(chuàng)新能力、標(biāo)準(zhǔn)體系不夠完善、軟件與信息技術(shù)發(fā)展較弱、缺少行業(yè)優(yōu)秀企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)先進(jìn)制造服務(wù)業(yè)支持等問題。因此，我國的裝備制造業(yè)智能化發(fā)展要從實(shí)際國情出發(fā)，借鑒國外發(fā)展的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，規(guī)劃發(fā)展的長期路線，抓住全球制造業(yè)重新布局的戰(zhàn)略機(jī)遇，總結(jié)出適合中國的發(fā)展道路。

我國裝備制造業(yè)智能化發(fā)展需要解決的問題

通過對(duì)我國裝備制造業(yè)智能化關(guān)鍵技術(shù)裝備、核心支撐軟件、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等方面的分析，對(duì)工業(yè)強(qiáng)國的對(duì)比，以及對(duì)六大重點(diǎn)研發(fā)領(lǐng)域的展望，針對(duì)我國裝備制造業(yè)發(fā)展智能化可總結(jié)出以下四點(diǎn)問題。

自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，核心技術(shù)對(duì)外依存度較高

目前，我國制造業(yè)整體創(chuàng)新能力不強(qiáng)，裝備制造業(yè)的產(chǎn)品和核心技術(shù)在國際上缺乏競爭力。在智能化過程中，需要大幅度依賴國外的先進(jìn)制造設(shè)備、關(guān)鍵零部件和關(guān)鍵材料等。同時(shí)，在智能控制技術(shù)、在線分析技術(shù)、智能化嵌入式軟件，高速精密軸承等先進(jìn)技術(shù)方面自給率低，對(duì)外依賴度高。此外，國產(chǎn)智能裝備的性能和穩(wěn)定性難以滿足裝備制造業(yè)智能化發(fā)展的需求，約90%的工業(yè)機(jī)器人，70%的汽車制造關(guān)鍵設(shè)備，40%的大型石化裝備、核電等重大工程的自動(dòng)化成套控制系統(tǒng)、大功率變頻技術(shù)嚴(yán)重依賴進(jìn)口。這些核心技術(shù)及設(shè)備的缺失，增加了建設(shè)成本，加大了我國推行智能裝備制造的難度。

智能裝備制造標(biāo)準(zhǔn)化普及不夠，企業(yè)建設(shè)沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

裝備制造業(yè)智能化過程中所需的各種信息集成軟件、設(shè)備關(guān)鍵部件接口、信息網(wǎng)絡(luò)端口等，都需要統(tǒng)一連接標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間信息的順利對(duì)接。而中國企業(yè)大多注重發(fā)展技術(shù)，忽略了設(shè)備和技術(shù)管理的標(biāo)準(zhǔn)化。由于廠商不同，國內(nèi)大部分傳統(tǒng)制造業(yè)的自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)之間、設(shè)備之間存在嚴(yán)重的異質(zhì)異構(gòu)問題。盡管智能制造的發(fā)展帶來了新的生產(chǎn)模式，企業(yè)對(duì)智能制造的生產(chǎn)組織方式和商業(yè)運(yùn)營模式卻沒有統(tǒng)一的管理標(biāo)準(zhǔn)。2015年，工業(yè)和信息化部、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員頒布了智能制造相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)指南，但由于我國制造業(yè)的發(fā)展不均衡，標(biāo)準(zhǔn)化普及做得并不好，依然會(huì)出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)缺失、滯后以及交叉重復(fù)等問題。

工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用價(jià)值未充分挖掘

在裝備制造業(yè)智能化的過程中會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，企業(yè)通過對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，充分挖掘工業(yè)大數(shù)據(jù)的價(jià)值，可優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)、服務(wù)和商業(yè)模式，為企業(yè)智能化提供重要驅(qū)動(dòng)力。工業(yè)大數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用已被各國重視，德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略信息互聯(lián)技術(shù)重點(diǎn)研究大數(shù)據(jù)分析和工業(yè)數(shù)據(jù)交換，歐盟數(shù)字化歐洲工業(yè)計(jì)劃也花巨資打造了數(shù)字創(chuàng)新中心，以提升工業(yè)大數(shù)據(jù)在工業(yè)智能化中的應(yīng)用。但這些數(shù)據(jù)由傳感器、物聯(lián)設(shè)備、生產(chǎn)經(jīng)營業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、外部互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)組成，數(shù)量巨大、來源分散又格式多樣，很難得到有效利用。而我國對(duì)工業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用才剛起步，存在核心技術(shù)體系不完善、數(shù)據(jù)整合缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)匱乏等問題。

智能裝備制造相關(guān)的現(xiàn)代服務(wù)業(yè)發(fā)展滯后

良好的現(xiàn)代服務(wù)業(yè)是制造業(yè)智能化發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)，具備完整體系的先進(jìn)制造服務(wù)業(yè)對(duì)制造業(yè)的升級(jí)發(fā)展有極為重大的作用。智能裝備制造實(shí)施過程中，智能流程設(shè)計(jì)、智能監(jiān)控技術(shù)、智能信息集成管理軟件等都需要相關(guān)現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的支持。而國內(nèi)在先進(jìn)生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)的附加值和技術(shù)水平方面，與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還存在一定差距。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是智能制造服務(wù)業(yè)市場沒有完全打開，相關(guān)政策體系不夠完善，市場化程度低;二是相比于制造服務(wù)業(yè)，傳統(tǒng)服務(wù)業(yè)占比過大，存在供給過剩情況，而先進(jìn)生產(chǎn)性服務(wù)產(chǎn)業(yè)比例偏小，又存在嚴(yán)重供給不足的問題;三是智能制造專業(yè)人才培訓(xùn)服務(wù)體系發(fā)展滯后，相關(guān)先進(jìn)制造服務(wù)業(yè)人才缺乏，無法滿足智能制造技術(shù)性人才需求。

對(duì)我國裝備制造業(yè)推行智能化的建議

深入產(chǎn)教研結(jié)合，搭建創(chuàng)新研究基地

面對(duì)當(dāng)今科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)發(fā)展應(yīng)該堅(jiān)持基礎(chǔ)強(qiáng)化、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的理念。同時(shí)，為了應(yīng)對(duì)智能制造發(fā)展大趨勢，必須主動(dòng)調(diào)整轉(zhuǎn)變相關(guān)教研體系。企業(yè)有資金和實(shí)踐平臺(tái)，學(xué)校有人才和研究技術(shù)，二者應(yīng)發(fā)揮各自優(yōu)勢進(jìn)行合作。學(xué)校根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求，科學(xué)設(shè)置課程和實(shí)踐，以實(shí)際應(yīng)用為導(dǎo)向，著力培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。然后將技術(shù)和人才帶到企業(yè)，將研究應(yīng)用到實(shí)地，進(jìn)一步發(fā)揮人才和技術(shù)的作用，逐步構(gòu)建完善的創(chuàng)新研究基地，著力發(fā)展自主創(chuàng)新技術(shù)，更加有力地推動(dòng)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。為切實(shí)發(fā)揮引領(lǐng)和帶動(dòng)作用，高等院校需面向經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求，深入推進(jìn)產(chǎn)教融合，大力培養(yǎng)智能裝備制造領(lǐng)域急需的高層次復(fù)合型應(yīng)用人才，加大研究，提升產(chǎn)品和技術(shù)的核心競爭力，促進(jìn)智能制造的發(fā)展。

大力推行智能裝備制造相關(guān)技術(shù)與管理的標(biāo)準(zhǔn)化

推行裝備制造業(yè)智能化，標(biāo)準(zhǔn)要先行。智能裝備制造深度融合并集成了信息技術(shù)和先進(jìn)制造，具有較強(qiáng)綜合性，是一種新的生產(chǎn)組織方式和商業(yè)模式。成體系地推進(jìn)裝備制造業(yè)智能化標(biāo)準(zhǔn)制定、提升標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)升級(jí)的整體支撐和引領(lǐng)作用十分必要。政府在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的推行過程中，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際發(fā)展情況，把握建設(shè)的總體要求、建設(shè)思路、建設(shè)內(nèi)容和組織實(shí)施方式，從生命周期、系統(tǒng)層級(jí)、智能功能等多個(gè)維度去構(gòu)建參考模型和體系框架。從產(chǎn)教研三方角度共同為行業(yè)發(fā)展需要的關(guān)鍵元器件、系統(tǒng)軟件端口等重要技術(shù)制定標(biāo)準(zhǔn)。由政府主導(dǎo)，逐步強(qiáng)制推行，應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈的各個(gè)階段，以打造完善的智能化綜合標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)體系，并充分發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)性和引導(dǎo)性作用，指導(dǎo)當(dāng)前和未來一段時(shí)間內(nèi)智能裝備制造標(biāo)準(zhǔn)化工作。

建設(shè)數(shù)字服務(wù)中心，加強(qiáng)工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用

加強(qiáng)工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用，可以從兩個(gè)方面進(jìn)行。一是由國家聯(lián)合高校出資建設(shè)數(shù)字服務(wù)中心：首先提升對(duì)工業(yè)大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的運(yùn)算能力，然后對(duì)嵌入式數(shù)據(jù)庫、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、各種工業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)集成平臺(tái)進(jìn)行深入研究;同時(shí)，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、物流、銷售、售后服務(wù)等全生命周期的大數(shù)據(jù)應(yīng)用進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃，從技術(shù)、安全和管理等多個(gè)維度梳理大數(shù)據(jù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，使工業(yè)大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系不斷健全完善。二是將實(shí)際應(yīng)用與推廣結(jié)合：完成標(biāo)準(zhǔn)建立之后，融合云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，由國家主導(dǎo)構(gòu)建工業(yè)大數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，引導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行大數(shù)據(jù)應(yīng)用，并針對(duì)重點(diǎn)領(lǐng)域，開展大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證，培養(yǎng)示范型企業(yè)，引領(lǐng)更多領(lǐng)域企業(yè)，推動(dòng)發(fā)展工業(yè)大數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)工業(yè)協(xié)同發(fā)展的新模式，使工業(yè)大數(shù)據(jù)更高效地為裝備制造業(yè)智能化發(fā)揮價(jià)值。

發(fā)展現(xiàn)代智能裝備制造服務(wù)業(yè)

隨著智能制造的進(jìn)一步推廣，裝備制造業(yè)智能化升級(jí)對(duì)先進(jìn)制造服務(wù)業(yè)的需求越來越大。智能裝備制造服務(wù)業(yè)在現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的比重越來越高，在發(fā)達(dá)國家占比高達(dá)70%，我國也應(yīng)該重視相關(guān)高端服務(wù)業(yè)的發(fā)展，增加服務(wù)業(yè)對(duì)智能制造的支持。針對(duì)我國智能裝備制造服務(wù)業(yè)發(fā)展滯后問題，可以從下面三個(gè)方向開展工作：一是打造智能生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，促進(jìn)企業(yè)之間的信息資源共享及生產(chǎn)配置優(yōu)化。對(duì)智能裝備制造服務(wù)業(yè)的發(fā)展給予適當(dāng)?shù)恼邇?yōu)惠，吸引更多企業(yè)加入，擴(kuò)大相關(guān)現(xiàn)代服務(wù)業(yè)市場，為先進(jìn)制造服務(wù)業(yè)提供良好的發(fā)展空間。二是建立先進(jìn)制造服務(wù)業(yè)生態(tài)園，鼓勵(lì)、引導(dǎo)各方面社會(huì)資金投入，發(fā)展一批智能制造相關(guān)服務(wù)管理企業(yè)，為裝備制造業(yè)智能化技術(shù)和系統(tǒng)研發(fā)提供完善的支撐體系，同時(shí)做好生態(tài)園高端制造服務(wù)業(yè)科技知識(shí)成果的轉(zhuǎn)化服務(wù)。三是構(gòu)建相關(guān)高端創(chuàng)新人才的培養(yǎng)和培訓(xùn)服務(wù)體系，制定政策鼓勵(lì)相關(guān)人才培養(yǎng)，做好先進(jìn)制造服務(wù)業(yè)的專業(yè)性人才輸送。