智能制造國內發(fā)展狀況

我國對智能制造的研究開始于20世紀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。新世紀金融危機爆發(fā)后，各國經(jīng)濟衰退，引發(fā)了各國政府對制造業(yè)的重新關注，我國政府及企業(yè)也逐漸加大了對智能制造的關注和投入。

從最開始的《智能制造裝備產業(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)展智能制造產業(yè)的政策逐步完善。這些政策都以發(fā)展先進制造業(yè)為核心目標，旨在提升制造業(yè)的核心技術，逐步達成我國的制造強國夢。快速發(fā)展的網(wǎng)絡信息技術和先進制造技術為推進我國智能制造發(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)已逐步達到世界先進水平。工業(yè)機器人、智能數(shù)控機床和自動化成套生產線等智能裝備制造技術也取得了較大進步，并逐步形成了完整的智能裝備產業(yè)體系。智能制造裝備和先進工藝技術在重點行業(yè)不斷普及，離散型制造行業(yè)的智能裝備應用、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)推行智能制造技術和設備，逐漸形成了一些可復制推廣的智能制造應用模式，為今后深入推進智能制造奠定了一定的基礎。

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)體系和相關產業(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步，目前已發(fā)展成為結構體系完整、具有較高水平、具備國際競爭力的國民支柱性產業(yè)，為我國工業(yè)、經(jīng)濟和國防建設做出了十分重要的貢獻。

到2015年，我國擁有39個工業(yè)大類、191個中類、5個小類，成為全世界唯一擁有聯(lián)合國產業(yè)分類中全部工業(yè)類的國家。隨著國家對高端裝備制造業(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業(yè)巨大的發(fā)展?jié)摿?。與此同時，國內大規(guī)模的基礎設施建設以及市場規(guī)模的擴大，也使得相關裝備制造業(yè)企業(yè)迎來較好的發(fā)展前景，為國家推動傳統(tǒng)行業(yè)智能化轉型升級提供了良好的基礎條件和環(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%，高技術增加值同比上升13.4%，工業(yè)機器人產量增加68.1%，集成電路產量增加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技術基礎的獨立工業(yè)體系，重大技術裝備自主化水平顯著提高，國際競爭力進一步提升。雖然取得了一些研究成果，但是根據(jù)國內裝備制造業(yè)智能化的實際應用情況來看，智能化只是解決了制造效率低和精度低的問題，沒有達到智能制造應用的設計水平。產品在市場上的競爭力偏弱，市場供求關系仍存在較大偏差。

與裝備制造業(yè)強國相比，我國裝備制造業(yè)綜合競爭力依舊較弱。在智能化過程中，存在缺乏核心技術自主創(chuàng)新能力、標準體系不夠完善、軟件與信息技術發(fā)展較弱、缺少行業(yè)優(yōu)秀企業(yè)領導和相關先進制造服務業(yè)支持等問題。因此，我國的裝備制造業(yè)智能化發(fā)展要從實際國情出發(fā)，借鑒國外發(fā)展的優(yōu)秀經(jīng)驗，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)略機遇，總結出適合中國的發(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

通過對我國裝備制造業(yè)智能化關鍵技術裝備、核心支撐軟件、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等方面的分析，對工業(yè)強國的對比，以及對六大重點研發(fā)領域的展望，針對我國裝備制造業(yè)發(fā)展智能化可總結出以下四點問題。

自主創(chuàng)新能力不強，核心技術對外依存度較高

目前，我國制造業(yè)整體創(chuàng)新能力不強，裝備制造業(yè)的產品和核心技術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制造設備、關鍵零部件和關鍵材料等。同時，在智能控制技術、在線分析技術、智能化嵌入式軟件，高速精密軸承等先進技術方面自給率低，對外依賴度高。此外，國產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)機器人，70%的汽車制造關鍵設備，40%的大型石化裝備、核電等重大工程的自動化成套控制系統(tǒng)、大功率變頻技術嚴重依賴進口。這些核心技術及設備的缺失，增加了建設成本，加大了我國推行智能裝備制造的難度。

智能裝備制造標準化普及不夠，企業(yè)建設沒有統(tǒng)一標準

裝備制造業(yè)智能化過程中所需的各種信息集成軟件、設備關鍵部件接口、信息網(wǎng)絡端口等，都需要統(tǒng)一連接標準，以實現(xiàn)網(wǎng)絡間信息的順利對接。而中國企業(yè)大多注重發(fā)展技術，忽略了設備和技術管理的標準化。由于廠商不同，國內大部分傳統(tǒng)制造業(yè)的自動化系統(tǒng)技術參數(shù)缺乏統(tǒng)一標準，導致網(wǎng)絡之間、設備之間存在嚴重的異質異構問題。盡管智能制造的發(fā)展帶來了新的生產模式，企業(yè)對智能制造的生產組織方式和商業(yè)運營模式卻沒有統(tǒng)一的管理標準。2015年，工業(yè)和信息化部、國家標準化管理委員頒布了智能制造相關標準建設指南，但由于我國制造業(yè)的發(fā)展不均衡，標準化普及做得并不好，依然會出現(xiàn)標準缺失、滯后以及交叉重復等問題。

工業(yè)大數(shù)據(jù)應用價值未充分挖掘

在裝備制造業(yè)智能化的過程中會產生大量數(shù)據(jù)，企業(yè)通過對這些數(shù)據(jù)進行分析，充分挖掘工業(yè)大數(shù)據(jù)的價值，可優(yōu)化企業(yè)生產、服務和商業(yè)模式，為企業(yè)智能化提供重要驅動力。工業(yè)大數(shù)據(jù)的分析應用已被各國重視，德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略信息互聯(lián)技術重點研究大數(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)智能化中的應用。但這些數(shù)據(jù)由傳感器、物聯(lián)設備、生產經(jīng)營業(yè)務數(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。而我國對工業(yè)大數(shù)據(jù)的應用才剛起步，存在核心技術體系不完善、數(shù)據(jù)整合缺乏統(tǒng)一標準、專業(yè)數(shù)據(jù)服務匱乏等問題。

智能裝備制造相關的現(xiàn)代服務業(yè)發(fā)展滯后

良好的現(xiàn)代服務業(yè)是制造業(yè)智能化發(fā)展的重要驅動，具備完整體系的先進制造服務業(yè)對制造業(yè)的升級發(fā)展有極為重大的作用。智能裝備制造實施過程中，智能流程設計、智能監(jiān)控技術、智能信息集成管理軟件等都需要相關現(xiàn)代服務業(yè)的支持。而國內在先進生產性服務業(yè)的附加值和技術水平方面，與工業(yè)發(fā)達國家相比還存在一定差距。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是智能制造服務業(yè)市場沒有完全打開，相關政策體系不夠完善，市場化程度低;二是相比于制造服務業(yè)，傳統(tǒng)服務業(yè)占比過大，存在供給過剩情況，而先進生產性服務產業(yè)比例偏小，又存在嚴重供給不足的問題;三是智能制造專業(yè)人才培訓服務體系發(fā)展滯后，相關先進制造服務業(yè)人才缺乏，無法滿足智能制造技術性人才需求。

對我國裝備制造業(yè)推行智能化的建議

深入產教研結合，搭建創(chuàng)新研究基地

面對當今科技革命和產業(yè)革命的挑戰(zhàn)和機遇，制造業(yè)的產業(yè)升級發(fā)展應該堅持基礎強化、創(chuàng)新驅動的理念。同時，為了應對智能制造發(fā)展大趨勢，必須主動調整轉變相關教研體系。企業(yè)有資金和實踐平臺，學校有人才和研究技術，二者應發(fā)揮各自優(yōu)勢進行合作。學校根據(jù)產業(yè)發(fā)展的要求，科學設置課程和實踐，以實際應用為導向，著力培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。然后將技術和人才帶到企業(yè)，將研究應用到實地，進一步發(fā)揮人才和技術的作用，逐步構建完善的創(chuàng)新研究基地，著力發(fā)展自主創(chuàng)新技術，更加有力地推動科技創(chuàng)新和產業(yè)升級。為切實發(fā)揮引領和帶動作用，高等院校需面向經(jīng)濟社會發(fā)展需求，深入推進產教融合，大力培養(yǎng)智能裝備制造領域急需的高層次復合型應用人才，加大研究，提升產品和技術的核心競爭力，促進智能制造的發(fā)展。

大力推行智能裝備制造相關技術與管理的標準化

推行裝備制造業(yè)智能化，標準要先行。智能裝備制造深度融合并集成了信息技術和先進制造，具有較強綜合性，是一種新的生產組織方式和商業(yè)模式。成體系地推進裝備制造業(yè)智能化標準制定、提升標準，對產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)升級的整體支撐和引領作用十分必要。政府在行業(yè)標準的推行過程中，應該根據(jù)實際發(fā)展情況，把握建設的總體要求、建設思路、建設內容和組織實施方式，從生命周期、系統(tǒng)層級、智能功能等多個維度去構建參考模型和體系框架。從產教研三方角度共同為行業(yè)發(fā)展需要的關鍵元器件、系統(tǒng)軟件端口等重要技術制定標準。由政府主導，逐步強制推行，應用于產業(yè)生態(tài)鏈的各個階段，以打造完善的智能化綜合標準技術體系，并充分發(fā)揮標準化的基礎性和引導性作用，指導當前和未來一段時間內智能裝備制造標準化工作。

建設數(shù)字服務中心，加強工業(yè)大數(shù)據(jù)應用

加強工業(yè)大數(shù)據(jù)應用，可以從兩個方面進行。一是由國家聯(lián)合高校出資建設數(shù)字服務中心：首先提升對工業(yè)大數(shù)據(jù)基礎的運算能力，然后對嵌入式數(shù)據(jù)庫、關系型數(shù)據(jù)庫、各種工業(yè)數(shù)據(jù)應用軟件、數(shù)據(jù)集成平臺進行深入研究;同時，對工業(yè)生產中產品設計、制造、物流、銷售、售后服務等全生命周期的大數(shù)據(jù)應用進行標準規(guī)劃，從技術、安全和管理等多個維度梳理大數(shù)據(jù)應用標準，使工業(yè)大數(shù)據(jù)標準體系不斷健全完善。二是將實際應用與推廣結合：完成標準建立之后，融合云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術，由國家主導構建工業(yè)大數(shù)據(jù)共享平臺，引導企業(yè)進行大數(shù)據(jù)應用，并針對重點領域，開展大數(shù)據(jù)標準驗證，培養(yǎng)示范型企業(yè)，引領更多領域企業(yè)，推動發(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)揮價值。

發(fā)展現(xiàn)代智能裝備制造服務業(yè)

隨著智能制造的進一步推廣，裝備制造業(yè)智能化升級對先進制造服務業(yè)的需求越來越大。智能裝備制造服務業(yè)在現(xiàn)代服務業(yè)的比重越來越高，在發(fā)達國家占比高達70%，我國也應該重視相關高端服務業(yè)的發(fā)展，增加服務業(yè)對智能制造的支持。針對我國智能裝備制造服務業(yè)發(fā)展滯后問題，可以從下面三個方向開展工作：一是打造智能生產網(wǎng)絡平臺，促進企業(yè)之間的信息資源共享及生產配置優(yōu)化。對智能裝備制造服務業(yè)的發(fā)展給予適當?shù)恼邇?yōu)惠，吸引更多企業(yè)加入，擴大相關現(xiàn)代服務業(yè)市場，為先進制造服務業(yè)提供良好的發(fā)展空間。二是建立先進制造服務業(yè)生態(tài)園，鼓勵、引導各方面社會資金投入，發(fā)展一批智能制造相關服務管理企業(yè)，為裝備制造業(yè)智能化技術和系統(tǒng)研發(fā)提供完善的支撐體系，同時做好生態(tài)園高端制造服務業(yè)科技知識成果的轉化服務。三是構建相關高端創(chuàng)新人才的培養(yǎng)和培訓服務體系，制定政策鼓勵相關人才培養(yǎng)，做好先進制造服務業(yè)的專業(yè)性人才輸送。