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中国智能制造发展的特点及趋势
作者:李珂 发表时间:2017年12月15日

 

  中国智能制造发展特点

  柔性化生产地位突显

  我国是制造业大国,但是面对国际上制造业“双向回流”的局面,未来中国以大批量生产、低成本取胜的劳动密集型产业发展模式已经难以为继,如何提升我国制造业柔性化水平,将决定中国制造的全球竞争力。柔性化生产的发展,不仅仅需要企业在生产过程中过多地使用智能制造装备,更要通过快速换模(SMED)、单件流(onepieceflow)等生产方式的创新来实现柔性化生产。与此同时,在市场竞争愈发激烈、人力成本加速上升的大环境下,如何实现软件的柔性化、敏捷编程,或自动编程,将生产管理、人力资源管理、信息化管理等“软件”与生产线的硬件进行同步规划,才是实现柔性化生产的重要因素。

  模式创新倒逼制造业转型

  随着下游商业模式不断创新,以满足客户个性化需求的C2B模式有望成为未来信息经济时代的主流商业模式,而这样的模式,需要生产制造环节既能够拥有大批量订单、高质量、高效率生产并准时交付的能力,又需要具有柔性化生产的特征。互联网思维的加速渗透,使得我国制造业的转型升级从单纯的提升生产制造能力向全面形成供应链协同转变,在生产制造端,首先需要打通ERP与MES的割裂,实现内部协同。ERP是企业层级的资源计划管理;MES则是位于上层计划管理系统与底层工业控制之间,面向车间层的管理信息系统。ERP的计划生成可执行的生产工单,而MES则对工单的执行过程跟踪记录,并防止错误发生,其管理范围从投产到出货,涉及整个供应链全流程。在此基础上,跨企业之间的协同将进一步推进智能制造生态体系的打造,从而全面提升我国智能制造的核心竞争力。

  智能制造热度持续高涨

  自《中国制造2025》发布以来,发展智能制造得到了全国上下的极度重视,《智能制造“十三五”发展规划》《高端智能再制造行动计划(2018~2020年)》《智能制造试点示范专项行动》等政策的发布更是掀起了全国大力发展智能制造的热情。各级政府及园区纷纷制定智能制造发展规划及蓝图,力争在工业智能化升级、制造模式创新等方面抢占先机。但是智能制造的发展不能只关注“智能”二字,更是需要提升“制造”能力,虽然我国在机器人与无人机、智能成套装备等方向的发展已经取得了优异的成绩,但是在伺服电机、减速器、控制器、精密轴承等关键零部件环节仍与全球领先水平有较大差距,对于国外高端产品的进口依赖度较高,这也大大限制了我国智能制造的进一步发展,因此着力推动核心技术突破、关键工艺水平提升、关键基础材料及核心零部件制造能力增强将是我国智能制造实现跨越式发展的先决条件。

  中国智能制造发展主要趋势

  智能控制系统加速普及

  在生产制造环节,高度集成化和智能化的智能制造系统将加速取代人工制造流程和传统生产制造设备,智能制造理念将贯穿“设计、生产、管理、服务”等制造活动各环节,并具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能,而除了装备的智能化,包括生产过程、生产方案、商业模式等环节都要实现智能化,同时在大数据、云计算、工业互联网技术的支持下,跨企业、跨行业和跨产业的多维度网联将更加普及。在下游环节,大规模个性化定制将成为智能制造发展的大方向,为实现这一目标,企业将进一步加强生产装备柔性化水平,工业控制软件也将加速普及和联网,确保智能制造装备成为工业互联网的智能终端。

  下游应用驱动模式创新

  传统装备制造业的发展主要由政策引导,大型企业带动,需要大量的资金、技术和人才来支撑。而随着我国加速推进智能制造的发展,以互联网企业为代表的一批社会资本快速涌入该领域,同时众多智能制造下游应用企业也纷纷加大对于核心技术研发的投入,倒逼传统装备制造企业要加速向智能制造转型,摒弃原先大批量制造发展模式,转变为以客户需求为导向的定制化生产。同时,加强与电子商务、智能物流等模式的结合,缩短供应链长度及生产全生命周期。

  定制化需求将成为主流

  随着生产过程成本的不断提升,制造企业对于智能制造装备的需求正在向精密化、小型化、集成化和协作化转变,包括精密数控机床、协作机器人、小型无人机、新型传感器等正在成为下游应用市场的主要需求。同时,由于下游个性化、定制化需求的不断增加,对于智能制造装备的柔性化、生产效率、良品率等指标也提出了更高的要求。

  中国智能制造发展对策及建议

  加速构建标准化体系

  智能制造作为全球制造业发展的热点方向,包括美国、德国、日本等发达国家均明确信息集成是智能制造最为核心、最为基础的问题。其中2014年10月美国“先进制造计划AMP2.0”提出在3到5年内,要使不同供应商提供的制造自动化设备能够无缝地进行互操作,实现即插即组态;而日本于2015年6月公布的《2015年制造白皮书》中提出,目前工厂使用的制造设备的通信标准繁多,多种标准并存,导致行业发展出现壁垒,要加强“横向合作”,对于日本制造业提高竞争力具有非常重要的意义。要实现信息集成的目标,就需要制作过程中的各个环节在全球标准化的基础上实行统一的标准。我国作为全球智能制造发展的重要一环,在国内尽早形成行业标准体系,才能从根本上推动智能制造的发展,并在全球标准化体系建设过程中取得更多的话语权。

  绿色制造推进可持续发展

  在经历多年的经济快速发展之后,我国制造业发展面临着越来越严峻的资源与环境的约束。绿色制造、循环经济、可持续发展正逐渐成为制造业的发展共识。制造业发展中高能耗、高污染、劳动人口密集的传统发展方式造成资源紧张、环境污染、生态环境退化等恶劣影响,已经难以满足当前经济发展的需求。绿色制造、能效管理、循环化发展等方式成为了制造业发展的必然选择。一方面,针对现有生产环节进行智能化、绿色化改造升级,从劳动密集型转向知识密集型,严格管理能源消耗,持续完善排放物处理;另一方面,积极建设数字化工厂和绿色工厂,提高对于太阳能、生物质能等清洁能源的使用比例,大幅降低整个生产制造环节的整体能耗,实现可持续发展。

  加速向服务型制造转型

  智能制造的发展不仅仅影响生产过程的智能化,更是引导企业在生产方式和发展模式方面寻求创新和突破。下游客户的需求呈现个性化、定制化,传统的设备制造和销售已经不能满足智能制造大环境下企业发展的要求,系统集成、整体解决方案将成为产业发展的焦点。现在企业需要加强对于产业链上下游的整合,并积极向下游服务环节拓展,将服务链环节从产品售出,延伸至售后服务、数据反馈,保持客户黏性,并将反馈的数据利用到技术再研发、产品再设计的过程中,从而打造数据闭环,将产品更加贴近客户的专业需求,也将企业的盈利模式转向高附加值的服务环节。

  大力撬动社会资本

  面对新技术、新模式冲击,传统制造业迫切需要借助资本杠杆,摆脱内涵式增长乏力的困扰,基于原有资源和能力,不断孵化新业务,挺进新领域,培育新能力。而互联网技术的加速渗透,推进了第二产业与第三产业的融合,产业内部也出现了大量并购与整合,产业集中、结构优化、规模经济和范围经济的效率提升等产业效应日益彰显。在智能制造发展的未来,社会资本的支撑作用将愈发明显。在政府方面,积极建立政府主导的产业基金,优化政府投资方式,发挥政府资金的引导作用和放大效应,提高政府资金使用效率,吸引社会资金投入政府支持的领域和产业;在企业方面,将以战略转型为牵引,充分借力资本市场,并将资本市场的优势转化为产业方面的竞争优势,以资本驱动产业,以产业支撑资本,实现产业和资本的协同发展。

  作者简介:赛迪顾问股份有限公司副总裁

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