我國十四五規(guī)劃將在2021年全面展開,未來五年將是打造數(shù)字經(jīng)濟新優(yōu)勢的重要階段。以智能制造為契機推動制造業(yè)高質量發(fā)展,既是中國數(shù)字經(jīng)濟與實體經(jīng)濟融合發(fā)展的主攻方向,也是實現(xiàn)雙循環(huán)新發(fā)展格局的關鍵突破口。

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、供應鏈斷裂、復工復產(chǎn)的過程,老牌企業(yè)多年積累的競爭優(yōu)勢有可能被顛覆,新生企業(yè)也有可能抓住機遇快速發(fā)展壯大,行業(yè)競爭格局有望被重塑。

然而現(xiàn)在很多制造企業(yè)陷入關注技術單點優(yōu)化,輕視整體價值提升的誤區(qū),造成數(shù)據(jù)孤島嚴重、設備和系統(tǒng)連通性差等問題。并且在智能制造轉型方面,市場上大部分供應商不具備集成解決方案能力。這些都導致企業(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)轉型等角度全面探討我國智能制造產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展之路。 

01中國智能制造發(fā)展概況

1．全球主要國家智能制造戰(zhàn)略

美國——《國家先進制造戰(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、多界合作關系、聯(lián)邦投資、國家研發(fā)投入等戰(zhàn)略目標,注重工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設。《美國先進制造領先戰(zhàn)略》,該戰(zhàn)略強調通過發(fā)展新技術、培育人力、 擴展提升國內制造業(yè)供應鏈3大戰(zhàn)略方向。相關技術包括工業(yè)機器人、人工智能基礎設施、網(wǎng)絡空間安全、高性能材料、增材制造、連續(xù)制造、生物藥物制造、半導體設計工具與制造、農(nóng)業(yè)食品安全生產(chǎn)與供應鏈等。

德國——《工業(yè)4．0戰(zhàn)略實施建議》,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)絡化世界的一部分,重點是創(chuàng)造智能產(chǎn)品、程序和過程,關鍵主題為智能工廠、智能生產(chǎn)、智能物流。德國工業(yè)4．0重點關注5大領域——價值網(wǎng)絡下的橫向集成、全價值鏈的端到端工程、縱向集成和網(wǎng)絡化制造系統(tǒng)、工作場所中新的社會基礎設施、虛擬網(wǎng)絡-實體物理系統(tǒng)技術。

法國——《新工業(yè)法國》,該戰(zhàn)略提出通過創(chuàng)新重塑工業(yè)實力,使法國處于全球工業(yè)競爭力第一梯隊。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)濟生活,共包含可再生能源、電池電動車無人駕駛、智慧能源等34項具體計劃,展現(xiàn)了法國在第三次工業(yè)革命中實現(xiàn)工業(yè)轉型的決心和實力。

日本——《日本制造業(yè)白皮書》(以下簡稱《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)展機器人、新能源汽車、3D打印等政策之外,特別強調了發(fā)揮IT的作用�！栋灼�書》還將企業(yè)的職業(yè)培訓、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。《白皮書》已經(jīng)更新到2019版,對于原有概念調整,開始專注到“互聯(lián)工業(yè)”,與美國工業(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——《中國制造2025》,文件主要綱領為:“一 ”個目標:從制造業(yè)大國向制造業(yè)強國轉變;“兩”化融合:信息化和工業(yè)化深度融合;“三”步走戰(zhàn)略目標:第一步,力爭用十年時間,邁入制造強國行列;第二步, 到2035年,我國制造業(yè)整體達到世界制造強國陣營中等水平;第三步,新中國成立一百年時,制造業(yè)大國地位更加鞏固,綜合實力進入世界制造強國前列;“四”項原則:市場主導、政府引導;立足當前,著眼長遠;全面推進,重點突破;自主發(fā)展、合作共贏;“五”條方針:創(chuàng)新驅動、質量為先、綠色發(fā)展、結構優(yōu)化、人才為本;“五”大工程:制造業(yè)創(chuàng)新中心建設工程、工業(yè)強基工程、智能制造工程、綠色制造工程、高端裝備創(chuàng)新工程;“十”個重點領域突破:新一代信息技術、高檔數(shù)控機床和機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術船舶、先進軌道交通裝備、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)機械裝備。

在《中國制造2025》基礎上,國家又相繼推出關于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)機器人、兩化融合等政策,智能制造成為十四五規(guī)劃重點。

2、智能制造標準體系關鍵技術結構在智能制造技術發(fā)展層面,根據(jù)國家出具的《國家智能制造標準體系建設指南》,可將智能制造技術分為三大部分,即智能服務、智能工廠和智能裝備。

國家專利數(shù)量可以直觀地體現(xiàn)全國及萬億俱樂部城市智能制造技術的發(fā)展情況。工業(yè)場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)機器人、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等專利情況,可以反映技術的發(fā)展情況。

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

智能制造投融資事件主要集中在北京、長三角地區(qū)和粵港澳大灣區(qū)。從融資金額來看,長三角地區(qū)融資總額最高�；浉郯拇鬄硡^(qū)融資主要集中在深圳。

02中國智能制造企業(yè)發(fā)展情況

目前我國智能制造企業(yè)發(fā)展已取得一些成績:2016年到2018年,我國實施了249個智能制造試點示范項目,企業(yè)智能制造部署從試水到逐步鋪開;有關部門也陸續(xù)完成了4項智能制造國家標準的制定或修訂工作,企業(yè)智能化標準更為規(guī)范。

《2017—2018中國智能制造發(fā)展年度報告》顯示,我國已初步建成208個數(shù)字化車間和智能工廠,覆蓋10大領域和80個行業(yè),初步建立起與國際同步的智能制造標準體系。在全球的44個燈塔工廠中有12個工廠位于中國,并且其中有7個為端到端燈塔工廠。到2020年,我國重點領域的制造企業(yè)關鍵工序數(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%。軟件領域,2019年中國智能制造系統(tǒng)集成產(chǎn)業(yè)持續(xù)高速發(fā)展,同比增長20．7%。而全國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模在2019年也已突破700億元。硬件領域,在多年來智能制造工程帶動下,我國工業(yè)機器人、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用,帶動產(chǎn)業(yè)升級步伐明顯加快。

然而機遇與挑戰(zhàn)并存,目前我國智能制造企業(yè)發(fā)展面臨以下瓶頸:1、缺乏頂層設計很多制造企業(yè)還未從戰(zhàn)略層面繪制智能制造發(fā)展藍圖。這導致數(shù)字化轉型缺乏思想領導和戰(zhàn)略規(guī)劃,缺乏總體業(yè)務價值目標規(guī)劃和現(xiàn)狀評估分析,因此難以將新技術與智能制造應用場景深度融合,而只能根據(jù)生產(chǎn)的實際需求進行系統(tǒng)局部建設或改造。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、關注技術單點優(yōu)化,輕視整體價值提升大部分企業(yè)將智能制造建設等同于技術和硬件投資。比如很多企業(yè)部署自動化生產(chǎn)線將獨立的工序連接在一起,或者用自動化設備取代人工。表面看其自動化水平提高了,但卻帶來了更多問題,例如,產(chǎn)線比之前更缺乏靈活性,只能適應單一品種的生產(chǎn);設備管理系統(tǒng)沒有跟進而造成設備故障頻繁,反而增加了設備維護工作量。

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)務流程不匹配,最終導致投資的浪費與設備的閑置。

3、具備集成能力解決方案供應商少工業(yè)制造覆蓋的領域眾多,系統(tǒng)架構十分復雜,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,標準化的解決方案往往難以直接為生產(chǎn)企業(yè)所使用。同時,智能制造涉及的技術非常多,比如云計算、工業(yè)機器人、機器視覺、數(shù)字孿生等等,而這些技術還在不斷快速演進。

因此,企業(yè)對合作伙伴的要求非常高,他們不僅要幫助企業(yè)進行現(xiàn)狀評估、建立智能制造的頂層規(guī)劃,設計整體框架,還要對數(shù)字化、智能化技術的應用進行總體設計,實現(xiàn)IT與工業(yè)自動化技術(OT)系統(tǒng)的集成。但是市場上大部分供應商專注于單一或者部分領域的解決方案,不具備一站式的集成解決方案能力,對于缺乏自身系統(tǒng)集成能力的制造企業(yè)來說,推進智能制造的障礙很高。