
智能制造的“前世今生“
1.中国制造业的四次转型
从新中国成立后,中国制造业实现了四次转型升级,也是四次最痛苦的转变,但反映了老百姓的多次消费升级。
第一次是1949-1978年,重军工业,整个社会制造业就是计划经济下的制造;
第二次是1978-1992年,主要发展以解决吃饱穿暖为目标的轻工业,重点是发展乡镇企业、小企业、集体企业、加工业,如生产纽扣、衬衫、自行车、印染等,这也是中国社会的原始工业制造阶段;
第三次是1992-1998年, 主要解决吃好穿好为目标的轻工业,如食品饮料、服装、家电等轻工业,这一次初步实现了中国工业制造的规模化方式。这是第一次消费升级。
第四次是1998-2015年,重点发展重工业,以钢铁、水泥、煤炭、火电等重工业为代表,房地产和汽车行业高度发展,也是中国”能源、动力、交通“三位一体的工业大发展。这是老百姓的第二次消费升级,”中国制造“也走向全球。
2.目前制造业面临的四大挑战:
一是高消耗、高成本,缺乏技术创新。因为这与制造业的发展相辅相成。效率是一个决定性因素。以2013年为例,全国一次能源消耗近37.5亿吨标准煤,用占世界21.3%的能源消耗量,创造了占世界11.6%的GDP,粗放式的发展不仅无法形成新的增长点,并且带来严重后果,目前中国化学氮氧化物、二氧化硫以及二氧化碳排放量均居世界首位,雾霾、水污染、土壤重金属超标已成为社会公害。
二是大量行业市场需求不足,中低端领域产能过剩,但产品需求越来越复杂,交货期也越来越短,这也是全球的变化。
三是消费升级。现在小批量、多批次的定制化或半定制化生产的需求越来越多,因此对生产线提出了柔性的要求;随着收入、财富的增长,中国居民对于生活品质的要求也开始上升。“高品质、品牌、稀缺性、小众”是当前消费的关键词。
四是劳动力的短缺,特别是成熟的或熟练的劳动力短缺。发达国家日本的少子化,欧美国家国家的人口老龄化;中国是结构性劳动力短缺,同时年轻人在制造业就业意愿大幅减低。这都是全球人口结构的变化。
制造业面临巨大压力,各国奋力寻找突围路径:德国政府在《高技术战略2020》计划中提出“工业4.0”作为未来十大项目之一;美国通用电气(GE)公司提出“工业互联网”的概念, 然后联系其他美国高科技公司成立”工业互联网“联盟;中国政府在2015年5月份,提出”中国智能制造2025“。无论是“工业4.0”、“工业互联网”,还是“中国智能制造2025”,都旨在利用新兴技术,推动工业自动化、信息化、智能化的融合,实现制造业的转型升级。
图1 制造业发展背景与各国突围路径

3.智能制造供给侧体系
基于“工业互联网”的智能制造体系架构,实现纵向集成、横向集成、端到端集成。“智能制造架构”把工厂内部与工厂外部链接起来,工厂内部包括执行层、控制层、运营层、生产管理、企业层,工厂外部包括协同层。供给侧体系包括四大部分:装能装备、工业软件、工业互联、工业安全。
智能装备:工业机器人、工业3D打印、工业自动化(控制系统、运动控制、驱动系统、过程仪表)、工业传感器、工业RFID、机器视觉、自动物流系统(AGV)
工业软件:嵌入式软件、产品研发类软件(CAD\CAE\CAPP\CAM等)、生产过程管理和控制软件(MES\SCADA)、经营管理软件(ERP\CRM\SCM等)
工业互联:工业物联网、工业大数据、工业云计算、工业交换机
工业安全:工业信息安全
图2 智能制造供给侧体系

4.智能化、数字化是制造业智能制造的前提,也是发展方向
智能制造是未来5-10年制造业转型升级的大方向。人工成本提升和智能设备以及物联网技术的发展将会为智能制造提供充足的空间。
现有的自动化工厂或者数字化工厂,自动化控制系统、工业机器人、伺服、传感器等都已经存在。但这仅仅是基础条件,只有上述设备具备了主动感知环境、产品工艺、操作者水平的变化,主动调整软件和程序,自动适应周围的变化,并根据这些变化不断地学习和优化自己的控制性能,才是讲真正的智能制造。工业4.0是未来智能化、网络化世界的一部分,并没有确定的模式,企业向工业4.0方向发生的变化更加智能化是衡量的主要标准之一。
智能化、数字化是制造业智能制造的前提,也是发展方向。
图3 国外自动化龙头公司下游应用领域

智能制造的“十里桃花”
1.中国制造实现制造强国战略“三步走“目标
第一步:中国制造2025,目标迈入制造强国之列;
第二步:中国制造2035,目标迈入制造强国中位;
第三步:中国制造2045,到新中国成立百年之际,目标迈入制造强国前列;
针对 “中国制造2025”的具体实施路径与领域,深入提出“核心关键、五大工程、十大领域”等。
图4 中国智能制造实现制造强国战略“三步走”目标

2.2017年政府工作报告提到将把发展“智能制造“作为主攻方向
2017年政府工作报告中提到,将把发展智能制造作为主攻方向,推进国家智能制造示范区、制造业创新中心建设,深入实施工业强基、重大装备专项工程,大力发展先进制造业,推动中国制造向中高端迈进。工信部推进“中国制造2025”战略的持续落地和制造业的全面转型升级。
2016年12月工信部发布的《智能制造发展规划(2016-2020年)》提出,到2020年,研制60种以上智能制造关键技术装备,达到国际同类产品水平,国内市场满足率超过50%。同时,《智能制造工程实施指南(2016-2020)》等产业扶持政策陆续颁布,推动产业加速发展。
就具体目标来看,中国工业机器人密度从2013年“每万工人30台”到2015年“每万工人50台”,增加了67%;根据国家发展策略,2020年目标为“每万工人150台”,达到初步的制造产业转型升级目标。可见智能装备制造产业未来发展空间巨大。
3.“智能制造“生态体系与”两步走“规划
智能制造“生态体系”搭建平台包括五大领域:政策推广、基础资源、产品及服务、智能应用、智能推广。政策扶持主要是“智能制造国家专项扶持基金”和“金融扶持政策”,专项资金2016年达到50亿元;基础资源包括基础共性、关键技术、智能制造标准体系、工业互联网;产品及服务主要包括智能装备、工业软件和大数据、智能服务;智能应用是指智能制造试点示范项目,如2016年国家级示范项目达到63个,省级统筹规划500+个;智能推广是行业应用及推广的十大重点领域,包括新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农业装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械。
中国智能制造对未来的规划分“两步走”。第一步,到2020年,智能制造发展基础和支撑能力明显增强,传统制造业重点领域基本实现数字化制造,有条件、有基础的重点产业智能转型取得明显进展;第二步是,到2025年,智能制造支撑体系基本建立,重点产业初步实现智能转型。
文/周黎明,北大纵横管理咨询集团合伙人,主要研究战略、营销、组织、人力资源、企业文化等,已为多家国有与民营企业提供咨询实施与培训落地服务;先后在3家世界500强外资企业工作(Intel、Schneider electric、ITW),15年以上的企业管理实践经验。邮箱:185339480@qq.com


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