我国机械工业 实现智能制造的几点思考

2015-11-25
作者:王瑞祥

  当前,德国“工业4.0”正在为世界制造业热议,中国已启动实施的“中国制造2025”,更为业界所关注。而纵观两者异曲同工之处的聚焦点都在智能制造。由此人们预言,智能制造将引发新一轮产业革命,也必将引发中国制造业的深刻变革。

  智能制造是我国机械工业发展的必然选择

  机械工业是为我国国民经济和国防建设提供技术装备的产业。现代化的机械工业是国家经济和国防现代化的根本保障,是国家在世界发展进程中保持自主地位的关键因素。目前,我国机械工业主要经济指标占我国工业的比重达20%左右,总体规模位居世界前列,不仅成为我国经济社会发展中的支柱产业,也成为了全球制造业发展中的一支重要力量。

  智能制造将成为制造业发展新引擎

  当今,在经济全球化日益深化,科学技术日新月异的新形势下,制造业呈现出数字化、信息化、智能化发展新趋势,智能制造作为具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行功能特征的制造,正在引领制造业走向新的制高点。德国颁布工业4.0,将通过互联网、高科技、大数据、虚拟制造、信息技术与实体制造技术融合,实现智能制造。美国提出以人工智能、机器人和数字制造,重塑制造业竞争力。欧盟将启动“火花”计划,到2020年投入28亿欧元用于研发全球最大的民用机器人项目,涉及诸多领域,以增强欧洲工业竞争力,确保在全球的领先地位。我国根据世界制造业发展新趋势和国家经济社会发展战略部署,启动实施了“中国制造2025”,确定以智能制造为主攻方向,推进实施制造强国战略的目标任务。智能制造正在全球制造业中快速兴起,并将成燎原之势。

  智能制造将助推我国机械工业实现中高速。当前,在全球经济低迷的背景下,我国经济发展进入新常态,体现在机械工业的首要特征是,经济增速从连续多年的两位数高速增长,进入了个位数的中高速增长期;主要分行业同步增长态势出现分化;市场需求总量由持续火爆转变为持续趋缓。多年的重复建设、同质化、低水平产能扩张,以规模和速度取胜的粗放型发展方式后果开始显现。市场需求不旺,劳动生产率和资本回报率低,产品质量差、缺乏品牌,信息化与企业管理水平不高等,使新常态下的机械工业发展,遇到了前所未有的困难。

  智能制造是基于新一代信息技术,以智能工厂为载体,以关键制造环节智能化为核心,以端到端数据为基础,以网络互联为支撑,体系可达到自我完善能力的制造。目前,智能制造的实施,在推进企业制造系统实现智能化进程中的作用日益显现,并越来越多地得到各工业发达国家企业的印证。它使生产周期缩短,成本价格下降,管理水平提升,资源更优化,能源效率更高,投资回报率更高,并以小批量、多品种的产品和先进的营销模式,满足消费者日益多样化的需求,赢得了市场的青睐。由此,企业增添了新的发展动力,获得了新的市场生机,重振制造业的辉煌也将指日可待。我国机械工业处在增速放缓、提质增效升级的重要关口,学习发达国家的经验,以发展智能制造推进企业增长方式由规模速度型向质量效益型转变将是最佳路径,也是我国机械工业保持平稳健康发展的必然选择。

  智能制造将引领我国机械工业迈向中高端

  目前,大而不强仍是制约我国机械工业发展的重要瓶颈。主要问题是自主创新能力弱,关键核心技术缺乏,两化融合进程较慢,产业发展模式落后,处在产业链中低端,缺乏竞争新优势。特别是一些企业尚处在工业1.0或2.0阶段,一些高端设备、核心技术仍受制于人,世界知名品牌和进入世界500强的企业数量甚少,国际化水平较低,与工业发达国家相比还有较大差距。对比之下,智能制造已成为经济发达国家抢占未来发展制高点的重要抓手,并对我形成新一轮挑战。我国机械工业要实现赶超,必须勇于面对,沉着应对,以智能制造为主攻方向,快速突破瓶颈,迈向产业中高端,打造可与之抗衡的素质能力,争取发展的主动权和在国际市场的话语权。

  按照我国推进智能制造的路线图,将紧密围绕重点领域关键环节,开展新一代信息技术与制造装备融合的集成创新和工程应用。将通过实施智能制造工程,支持政产学研用联合攻关,加快组织研发具有深度感知、智慧决策、自动执行功能的高档数控机床、工业机器人等智能制造装备和产品。将突破新型传感器、智能测量仪表、伺服电机、驱动器及减速器等智能核心装置,推进工程化和产业化。将加强互联网基础设施建设,深化互联网在制造领域的应用,推进智能制造过程智能化。机械、汽车作为支柱产业,有多领域产品被列入其中。可以预见,智能制造的快速发展,将有力推动我国机械工业由要素驱动转为创新驱动,由传统制造转为智能制造、绿色制造和服务型制造,产业整体水平将大幅提高,在全球产业链中的地位将有所提升,迈向中高端的发展目标也将如期实现。

  毋庸置疑,推进实现智能制造是机械工业发展的当务之急,也是顺应全球制造业发展新趋势,适应我国经济发展新常态和工业转型升级的部署要求,实现由大变强的必由之路。

  我国机械工业实现智能制造具有良好基础

  半个多世纪以来,特别是经过改革开放30多年的快速发展,我国机械工业取得了重大进步。具备了建设制造强国的良好基础,也基本拥有了赶超世界经济强国的市场环境和资源条件。

  产业基础良好。目前,我国机械工业已建成全球门类最为齐全的工业体系。按照国民经济分类标准,共包括10个大类、49个中类、146个小类,形成了最基本的产业优势。同时,实现了多年的平稳健康发展,总体规模大幅提升,综合实力不断增强,国内市场满足率达到85%左右,国际市场份额不断扩大,且市场前景广阔,与上下游相关产业联系紧密,运转良好。

  数据显示,截止到2014年底,机械工业规模以上企业8.2万家。主要经济指标与2010年相比,年均增速都在12%以上。其中资产总额从10.97万亿元增至17.74万亿元;实现主营业务收入从13.96万亿元增至22.21万亿元;实现利润总额从8984亿元增至1.56万亿元,实现税金总额从4234亿元增至8438亿元。实现外贸进出口总额从5138亿美元增至7255亿美元,年均增长9%,其中出口从2585亿美元增至4023亿美元,年均增长11.7%,实现贸易顺差791亿美元,创历史新高。

  一批重点产品产量保持世界前列。其中发电设备年产量1.33亿千瓦,连续九年居世界第一;汽车产销量双双突破2300万辆,连续六年蝉联全球第一;铸锻件产品年产量连续十年居全球首位;以拖拉机、联合收割机为代表的主要农机产品,装载机、挖掘机等一批工程机械产品,电度表、煤气表等一批仪器仪表产品产量,以及塑料机械等,继续位居世界前列。我国机械工业良好的产业基础,将成为推进智能制造的先决条件。

  转型升级成效显著。近年来,机械工业顺应市场需求调整行业结构,汽车、环保、基础件、仪器仪表等服务于民生和提升自身素质的行业和产品,发展速度加快,势头良好,企业适应市场变化的能力继续提升。创新驱动发展理念深入人心,新产品、新工艺研发活跃,自主创新成果不断涌现。“十二五”前四年行业科学技术奖总量与“十一五”前四年比较,提高40%以上。新产品、新成果提高36%之多。核电、大型水电、火电、特高压直流输变电、大型起重设备等一批高端装备,已跻身于世界先进行列。相对薄弱的机床、农机、基础件等行业中的部分产品,也具有了较强的国际竞争能力。两化融合进程不断加快,已逐步由单项覆盖向集成提升方向发展,信息化技术广泛应用进入常态。节能减排与绿色制造全面推进,并取得成效。智能制造开始起步,在发达地区快速升温,生产效率、加工质量稳步提高。一批企业已经在智能化研发、生产、服务以及创新销售模式等方面积累了一定经验。

  同时,产业集中度不断提升、区域结构趋向合理。汽车、电工电器等重要行业,重点企业生产集中度都在80%以上。中西部地区发展势头良好,增速继续快于东部。对外开放水平不断提高,引资引技引智不断取得新成果,海外建厂、组建研发基地,以及兼并重组、海外销售等,不断取得新进展。一批企业成功走出国门,在国际舞台上与世界先进同行竞技,取得良好业绩。目前,全行业持续推进稳增长、攻高端、夯基础、强管理、兴文化,加快提质增效升级,为机械工业推进智能制造、实现由大到强奠定了坚实根基。

  比较优势明显。经过多年发展,我国机械工业已经具备了独特的国际比较优势。产品门类齐全,加工制造能力巨大,并具有较强的性价比优势。同时,劳动力市场广大,技术技能人才众多,企业文化、企业管理具有较好基础,一大批企业经过市场经济的锤炼,已经具备了较强的抗风险能力。

  更为重要的是我国经济社会处于平稳健康的发展态势,刚刚闭幕的党的十八届五中全会,确定了我国新一轮发展的指导思想、发展理念和方针目标。国家总体发展规划思路清晰,政局政策稳定,国泰民安,消费市场广阔并不断升级。特别是我国政府始终高度重视机械工业发展,先后颁布机械、汽车等产业政策、调整振兴规划和多个专项规划,加快了机械、汽车产业发展进程。正在实施差异化的区域发展政策,加快西部、中部地区和东北老工业基地建设和发展;已经启动实施“中国制造2025”强国战略和中央“十三五”规划建议,将在农业技术装备、高端装备、节能与新能源汽车、燃气轮机等领域,取得新的突破;正在加快推进京津冀、“一带一路”以及长江经济带建设,大力推动高铁、工程机械、汽车以及钢铁、水泥等成套设备走向世界。我国正从经济贸易大国向对外投资大国转型,机械工业对外交往频繁,投资贸易往来活跃,在世界经济舞台上将有更大作为。

  我国机械工业的比较优势和国家政策的有力支撑,为机械工业发展带来了前所未有的历史机遇,也为机械工业实现智能制造、迈向世界机械强国提供了强大动力。

  我国机械工业实现智能制造的重点任务

  目前,智能制造已被列入国家战略,按照中央规划建议和“中国制造2025”的部署要求,机械工业认真谋划贯彻落实的思路措施,正在着手制定“十三五”行业发展总体规划。规划中明确了围绕“强基固本、锤炼重器、智能制造、服务民生”的重点方向和总体要求。从现在起至“十三五”期间,机械工业推进智能制造的主要任务:

  继续深入推动两化深度融合,提高企业信息化基础水平。中机联牵头组织推动两化融合已有数年,要针对企业两化融合发展不平衡的问题,继续定期举办全行业推进大会或活动,大力宣传倡导信息化、智能化新理念,营造行业氛围,提高思想认识,增强自觉性和主动性。要加强以智能制造为主攻方向、深入推动两化融合发展的路线图编制,确定目标、任务,作为行业发展的遵循和指南。

  要坚持问题导向,促进解决“舍不得投入、是软任务”等倾向,从加强基础设施建设入手,在资金投入、体系建设、现场应用等方面做出计划打算,加大工作力度和推进力度。要加强行业调研,定期总结阶段性工作,查找问题,梳理经验,明确任务,推动改进。要继续选树典型,以组织学习考察和现场会等形式,促进企业学习借鉴,推进行业两化融合不断深入。特别是要加快推进处于1.0、2.0的企业实现升级,推进3.0的企业实行试点,依托国家智能制造工程快速提升。要加强专业人才培养,通过举办专题专业培训、国际交流、人才引进等途径,打造一支专业人才队伍,适应企业发展需要。要坚持创新推进两化深度融合,为发展智能制造奠定基础。

  大力开发一批高端装备和产品,努力实现产业化。要紧紧依靠国家产业政策,依托国家重点工程,重点针对航空航天、汽车、电子信息装备等重点产业的发展需要,开发一批精密、高速、高效、柔性数控机床、基础制造装备及集成制造系统。要组织高档数控系统及高性能功能部件的攻关,提升自主配套能力。开展数字化协同设计及3D/4D全制造流程仿真技术等关键共性技术研究,全面提高数控机床的加工精度和可靠性。要围绕汽车、电子、建材、医药等重点领域的应用,聚焦机器人本体及关键部件、系统集成、应用软件等制约瓶颈的突破,推进国产机器人规模化和产业化。要重点发展高精度减速器、高性能交流伺服电机和驱动器、控制器等关键部件,实现国产化,打通工业机器人产业链。同时,着力提升企业自主创新能力,突破新型材料、新型感知、智能控制等前沿技术和关键技术,抢占下一代工业机器人发展制高点。与此同时,要高度重视服务机器人的研究、开发和产业化发展,努力抢占制高点。

  积极发展智能测控装置,提高产业智能化水平。要重点发展新型视觉传感器、高精度流量传感器、车用惯性传感器等具有跨越式发展潜力的技术和产品;突破传感器测量的信息处理技术,智能传感器系统、无线传感器网络技术和面向新型传感器的功能材料技术等核心技术。要重点发展仪器仪表在线成分分析仪、无损检测装置、高精度三维数字超声波探伤仪等装备,实现智能制造过程中质量信息采集和质量追溯;突破智能仪器仪表的低成本、低功耗、微型化与高性能、高安全、长寿命技术等核心技术。要重点开发支持具有现场总线通信功能的发布式控制系统、可编程控制系统、嵌入式控制及数据采集与监视控制等系统,提高智能制造自主安全可控的能力水平;要掌握对伺服系统、减速器、变频器、机器手等通用自动化基础部件产品的应用、工厂生产线自动化设计和成套技术,形成工厂全自动化信息系统集成能力。“十三五”期间,要使量大面广的主干产品可靠性和稳定性指标,提高1-2个数量级,满足工业过程自动化、环境监测、食品安全、工业互联网等重点领域和高端装备制造业的需要。

  深化互联网在制造领域的应用,创新企业运营模式。要积极推进互联网基础设施建设投入,加快制造业光纤网、移动通信网和无线局域网的部署和建设,实现信息网络宽带升级,提高企业宽带接入能力。要积极推进互联网在制造领域的应用。发展基于互联网的个性化定制、众包设计、云制造等新型制造模式。要加快开展物联网技术研发和应用示范,培育智能监测、运程诊断管理、全产业链追溯等工业互联网新应用。要积极探索尝试实施工业云及大数据创新应用试点,努力建设一批高质量工业云服务和工业大数据平台,推动软件与服务、设计与制造资源、关键技术与标准的开放共享。要借助互联网、物联网的开发应用,促进智能工厂、数字化车间建设试点,推进实现人、设备与产品、销售及售后服务等实现智能管控。

  加强推进智能制造的综合服务,创造发展的环境条件。在推进实现智能制造的进程中,企业是发展的主体,行业协会要发挥综合与专业优势,履行好服务功能,为实现智能制造增添助力。要充分运用行业资源,搭建推进智能制造的服务平台。组织行业的相关会议或活动,宣传贯彻国家政策精神、行业主张和规划思路,针对问题提出改进的措施和建议,发现典型并组织开展观摩学习,着眼难点热点组织专题研讨等形式多样的行业服务。要紧紧依托国家智能制造专项工程,做好综合协调服务。积极组织企业参与其中。运用已建的服务平台体系,在推进重点领域技术突破、研发重点产品装备、跟踪发展趋势做好标准研究,以及开展质量品牌建设、实施“走出去”战略等方面,加大服务力度。要加强支撑智能制造发展的软实力培育,在实施专业人才培养、强化企业管理、提升企业文化建设水平等方面,有序跟进,取得新成效。要发挥原有行业整体工作体系的优势,联合相关专业协会、学会和企事业单位,形成发展智能制造的骨干力量,形成齐抓共管、协同共进的工作格局,为智能制造创造良好的发展环境。

  机械工业发展智能制造需注意处理的几个关系

  智能制造是一项国家重点工程、系统工程、长远工程,机械工业作为重点领域,任务艰巨、责任重大。要实现有序、快速发展,需要注意处理好五个关系。

  要注意处理好行业自主发展与国家工程要求的关系。中央规划建议和强国战略,已明确了智能制造发展的路线图,机械工业一方面要主动争取纳入国家工程,取得政府部门更大支持,另一方面要按照中央规划建议和国家重点工程要求,对自主发展的领域或装备产品,做好行业规划设想,要防止出现准备不足、自行其是、盲从盲目上马,防止出现低水平产能扩张和造成资源浪费。

  要注意处理好政府指导、协会服务和企业主体的关系。发展智能制造需要政府、协会和企业三股力量,形成有效工作格局协同推进。政府部门出台政策、设计项目、组织指导;行业协会协调服务、开展咨询、实施专业化支撑;广大企业主体参与、实际推进、落地生效,三者缺一不可。政府要大力支持行业的理性思维和有效行动,指导智能制造科学有序发展。协会要履职尽责、发挥优势做好服务,协助政府部门成为行业发展的重要支撑。企业要力争在智能制造发展中抢占先机,把握主动,实现更好更快发展。

  要注意处理好智能制造发展中硬实力与软实力双提升的关系。实现智能制造主要靠转型升级和创新驱动战略实施,加速提升产业发展能力。其中企业科学素质、自主创新能力、两化融合水平、生产模式变革,以及资金投入与基础设施建设等,是重要的硬实力因素。但人才、管理、文化等软实力要素更不可或缺。要积极引导行业企业,通过双推进、双提升、两手抓、两手硬促进智能制造发展,防止偏颇和背离。

  要注意处理好实操实践与问题理论研究的关系。发展智能制造是一项长期任务,行业企业目前所处的发展基础差异较大。要注意实事求是、区别对待,切不可操之过急、一哄而起,又不可消极等待、无所作为。机遇稍纵即逝,要注重抓好工程落地,同时也要注意关注研究发展中的问题,注意做好科学理论的研究,做好政策措施的调整。在这方面要发挥好政府和行业智库的作用。

  要注意处理好宏观舆论与行业氛围营造的关系。良好的舆论环境有助于产业的健康发展。政府部门及权威媒体应在营造宽松、理性、科学、健康的产业发展环境中有所建树。行业组织要运用自身优势,通过行业传媒、新媒体手段,积极打造行业发展智能制造的良好氛围。可以在专业讲座、解惑释疑、典型宣传、知识传播等方面有所作为。企业要主动参与其中,提出诉求、提供素材,并可运用企业媒体等渠道,形成推进的氛围和环境。三者需要紧密配合,相通相融,共同为发展智能制造鼓与呼。

  总之,机械工业要努力适应国际经济发展大势,就要坚持以党的十八届五中全会精神为指针,以敢为人先的智慧和勇气,迎接历史机遇和挑战,加快产业调整和变革。要遵循以智能制造为主攻方向的强国战略,大力推进行业实现中高速、迈向中高端,以提质增效升级的实际行动,为建设机械强国和实现两个百年目标,做出新的更大贡献。