近日召開的中央經(jīng)濟工作會議提出，要大力發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟。智能制造是數(shù)字經(jīng)濟的皇冠，必將成為各國搶占數(shù)字經(jīng)濟制高點的主戰(zhàn)場。作為雙循環(huán)基礎發(fā)力點，智能制造將成為提升國家整體制造業(yè)水平不可忽略的增長引擎。十九屆五中全會提出的“基本實現(xiàn)新型工業(yè)化”的目標將進一步加速推進我國智能制造發(fā)展。
嘉賓
歐陽日輝 中央財經(jīng)大學中國互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟研究院副院長
鄖彥輝 中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院產(chǎn)業(yè)政策所智能制造政策研究室主任
張龍 賽迪顧問智能制造研究中心總經(jīng)理
■主持人 趙姍
在智能制造“走出去”方面
已經(jīng)奠定堅實基礎
中國經(jīng)濟時報：加快發(fā)展智能制造有利于推進新興制造業(yè)的發(fā)展，對我國優(yōu)化經(jīng)濟結構、提升國際競爭力至關重要。當前，我國靠智能制造不斷拓展全球高端市場面臨哪些機遇與挑戰(zhàn)?
歐陽日輝：數(shù)字經(jīng)濟是全球未來的發(fā)展方向。智能制造是數(shù)字經(jīng)濟的皇冠，必將成為各國搶占數(shù)字經(jīng)濟制高點的主戰(zhàn)場。十九屆五中全會提出堅定不移建設制造強國、質(zhì)量強國，就是要通過發(fā)展智能制造補齊我國制造業(yè)的短板。
我國智能制造的發(fā)展挑戰(zhàn)與機遇在于：第一，關鍵技術的自主開發(fā)能力較弱。如智能裝備中的部分關鍵零部件(減速機等)、工業(yè)軟件(CAD/CAE/MES/ERP等)，均被國外廠商壟斷。第二，我國工業(yè)數(shù)字化和網(wǎng)絡化程度不高。當前我國服務業(yè)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)數(shù)字經(jīng)濟滲透率分別為37.8%、19.5%和8.2%，我國企業(yè)數(shù)字化轉型比例約為25%，遠低于歐洲的46%和美國的54%，工業(yè)數(shù)字化處于初級水平。推進“上云用數(shù)賦智”，助力企業(yè)數(shù)字化轉型，將為我國智能制造賦能。第三，我國數(shù)百萬家工業(yè)企業(yè)的智能化水平差異較大。隨著3D打印、模擬分析、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等技術在制造業(yè)的滲透，汽車、航空航天、國防工業(yè)在智能制造領域已實現(xiàn)領先增長，能源和裝備制造等行業(yè)將保持較高增速，其他行業(yè)的智能制造依然任重道遠。未來5—10年，5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新基建將成為工業(yè)企業(yè)智能化升級的催化劑，推動制造企業(yè)邁向“萬物互聯(lián)、萬物可控”。
鄖彥輝：當今世界正經(jīng)歷百年未有之大變局，在國內(nèi)外環(huán)境不斷發(fā)生深刻變化下，我國智能制造發(fā)展面臨新機遇的同時也面臨著新的挑戰(zhàn)，可謂是危和機并存。
機遇主要有以下三點。
第一，智能制造技術處于世界一流水平。當前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速發(fā)展，大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術正在與制造業(yè)深入融合，不斷改變著制造業(yè)的生產(chǎn)方式、組織方式和發(fā)展模式，數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化已經(jīng)成為全球制造業(yè)發(fā)展的重要方向。在第四次工業(yè)革命，也就是這次世界經(jīng)濟加速向數(shù)字化轉型的過程中，我國在多個領域實現(xiàn)重大突破，新技術、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)、新模式不斷涌現(xiàn);支撐智能制造發(fā)展的5G、大數(shù)據(jù)等技術方面處于全球第一梯隊，為未來智能制造的全球競爭奠定良好基礎。
第二，我國具有全球獨有的發(fā)展高端制造業(yè)的全產(chǎn)業(yè)鏈條。我國具有全球最完整、規(guī)模最大的工業(yè)體系、強大的生產(chǎn)能力、完善的配套能力。目前我國已經(jīng)擁有41個工業(yè)大類、207個工業(yè)中類、666個工業(yè)小類，形成了獨立完整的現(xiàn)代工業(yè)體系，是全世界唯一擁有聯(lián)合國產(chǎn)業(yè)分類當中全部工業(yè)門類的國家。隨著智能制造深入推進，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進入快車道，一大批數(shù)字化車間和智能工廠已經(jīng)建成。截至2020年6月，制造業(yè)重點領域企業(yè)關鍵工序數(shù)控化率和數(shù)字化研發(fā)設計工具普及率分別達到51.1%和71.5%。
第三，在智能制造“走出去”方面已經(jīng)奠定堅實基礎。我國制造業(yè)始終秉承開放發(fā)展的理念，是對外開放、合作共贏的重要領域。當前，我國已經(jīng)成為全球貨物貿(mào)易第一大國。一般制造業(yè)有序放開，已經(jīng)與“一帶一路”沿線30多個國家簽署產(chǎn)能合作協(xié)議，高鐵、核電、衛(wèi)星等成體系走出國門，中國制造在全球產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈中的地位和影響力持續(xù)攀升。
當前面臨以下三大主要挑戰(zhàn)。
第一，經(jīng)濟全球化仍然面臨巨大的不確定性。當前世界經(jīng)濟形勢復雜嚴峻，經(jīng)濟復蘇具有不穩(wěn)定性和不平衡性，新冠肺炎疫情的影響廣泛而深遠，各類衍生風險不容忽視，一些國家單邊主義、保護主義、霸權主義仍然嚴重。
第二，智能制造發(fā)展的國際競爭將更加激烈。近年來，美國、德國等發(fā)達國家加快實施以信息技術為核心驅動力的先進制造計劃。如德國的工業(yè)4.0。并且依托制造等領域的優(yōu)勢，構建數(shù)字驅動的工業(yè)生產(chǎn)制造體系，打造產(chǎn)業(yè)競爭新優(yōu)勢，搶占新一輪國際競爭制高點。我國面臨著更加激烈的競爭。
第三，我國在智能制造的一些基礎技術和關鍵核心技術方面仍然存在短板。我國制造業(yè)領域一些核心技術受制于人，“卡脖子”問題突出，對外依存度高，新興技術掌控能力有待提升。如，全球工業(yè)設計仿真軟件產(chǎn)業(yè)主要由美、德、法三國把控。許多企業(yè)仍然處于數(shù)字化起步階段。如，芯片、傳感器、工業(yè)機器人等核心技術裝備與軟件系統(tǒng)仍然依賴進口，嚴重制約了我國智能制造的發(fā)展。
圖片來源/新華網(wǎng)
新技術在制造業(yè)中深入應用
智能制造生態(tài)體系不斷完善
中國經(jīng)濟時報：展望2021年，當前的危機將加速制造業(yè)中已經(jīng)在進行的數(shù)字化轉型工作。它將推動基礎核心系統(tǒng)從專注于效率和成本的線性交易向專注于有效性和客戶價值的持續(xù)交互轉變。那么，我們可以期待智能制造的一些關鍵亮點是什么?
鄖彥輝：展望2021年，智能制造將加快發(fā)展步伐。
第一，新技術在制造業(yè)中深入應用。新技術的進一步發(fā)展，使將技術與制造業(yè)的融合從深度融合走向有機融合，即兩者真正實現(xiàn)融而為一。譬如，互聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等技術深入應用，加深了制造企業(yè)與客戶、市場之間的聯(lián)系，優(yōu)化企業(yè)資源配置，高效滿足用戶個性化、多樣化需求。
第二，智能制造生態(tài)體系不斷完善。智能制造系統(tǒng)非常復雜，涉及生命周期、系統(tǒng)層級和智能特征三個維度。裝備制造、自動化、軟件、信息技術等不同領域企業(yè)之間的合作將更加緊密，加強協(xié)同創(chuàng)新，推動產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)企業(yè)分工協(xié)作、互利共贏，逐步形成以智能制造系統(tǒng)集成商為核心、各領域企業(yè)深度參與的智能制造發(fā)展生態(tài)體系。
歐陽日輝：2020年，企業(yè)數(shù)字化意識被疫情喚醒，中國產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展開始全面提速。我國產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)形成“3+1”范式：“3”是指在產(chǎn)業(yè)鏈上分別對應智能制造、數(shù)字供應鏈以及雙能力品牌(個性化定制、柔性快反)三種新范式;“1”是指數(shù)據(jù)智能為企業(yè)植入新的增長基因。未來，我們可以期待以下場景。
1.工廠數(shù)智化。工廠的數(shù)字化、智能化是智能制造的核心，同時也是產(chǎn)業(yè)互聯(lián)的基礎。工廠的數(shù)智化可以分為兩個層面：第一個層面是車間、生產(chǎn)線的自動化、無人化，并通過數(shù)據(jù)對生產(chǎn)流程和工藝進行優(yōu)化，以實現(xiàn)降本增效。第二個層面是通過數(shù)據(jù)和系統(tǒng)集成，建立外部協(xié)同能力，包括采購協(xié)同、產(chǎn)銷協(xié)同以及工廠之間的協(xié)同。
2.生產(chǎn)線柔性化。生產(chǎn)線的柔性化響應的是消費端用戶個性化需求和產(chǎn)品快速創(chuàng)新需求，尤其是在服裝、家居、家電等消費品行業(yè)，柔性化生產(chǎn)已經(jīng)成為工廠必須具備的能力。柔性化生產(chǎn)線把用戶需求拆解成物料清單和工藝清單，通過柔性制造系統(tǒng)或柔性制造單元產(chǎn)出最終產(chǎn)品。最小起訂量、生產(chǎn)時間、原料利用率、錯單漏單率是考量柔性化生產(chǎn)線的核心指標。
3.大規(guī)模協(xié)同制造。從設備互聯(lián)到工廠互聯(lián)，形成大規(guī)模協(xié)同制造能力，實現(xiàn)與整個供應鏈和產(chǎn)品研發(fā)周期的互聯(lián)形成網(wǎng)絡效能，將釋放出巨大的機會價值。也有企業(yè)選擇先實現(xiàn)工廠互聯(lián)網(wǎng)，通過訂單的分發(fā)實現(xiàn)協(xié)同制造，然后再從技術層面推動設備互聯(lián)。兩種路徑殊途同歸，最終都指向產(chǎn)能的協(xié)同和網(wǎng)絡化分配，帶來行業(yè)整體效率的質(zhì)變。
4.采購與流通雙向協(xié)同。智能制造的另一項重要能力是與采購端、流通端的雙向協(xié)同。在流通端，通過數(shù)據(jù)分析，預測線上線下需求，匯總成為生產(chǎn)需求交付到制造單元，同時生產(chǎn)成品自動對接給流通端供應鏈;在采購端，通過數(shù)據(jù)集成，智能對接企業(yè)生產(chǎn)性采購、MRO用品采購、車間設備維護等供應商，實現(xiàn)數(shù)據(jù)決策、智能決策。
張龍：展望2021年，我認為在下述環(huán)節(jié)，有望出現(xiàn)智能制造發(fā)展的亮點。
一是融合的下一代工業(yè)網(wǎng)絡有望領銜智能工廠的未來。5G+TSN+OPCUA融合的網(wǎng)絡，更能滿足工業(yè)領域智能制造的需求。隨著智能制造對柔性生產(chǎn)要求的提高，以及跨平臺、跨行業(yè)的應用需求增多，亟須構建實時的大型工業(yè)通信網(wǎng)絡。利用5G超低時延與可靠性、大帶寬、大規(guī)模連接等特性，TSN安全、可靠、穩(wěn)定的實時連接特性以及OPCUA運行與平臺無關、可在任何操作系統(tǒng)上運行的特性，5G+TSN+OPCUA的結合，可將IT和OT無縫融合到工業(yè)通信項目中，達到更加可靠、智能且可以遠程、安全地訪問智能邊緣設備的工業(yè)網(wǎng)絡技術要求。5G+TSN+OPCUA三者的結合，將傳感器、執(zhí)行器等工業(yè)設備以無線的方式連接，實現(xiàn)不受線纜限制的網(wǎng)絡，更好地為工業(yè)網(wǎng)絡提供更加完整的解決方案，在工業(yè)領域的應用發(fā)展未來可期。
二是人工智能技術將從邊緣側提升工業(yè)智能化程度。人工智能技術對工業(yè)智能化程度的提升主要體現(xiàn)在使用深度學習等人工智能算法對工業(yè)數(shù)據(jù)進行學習，實現(xiàn)基于歷史數(shù)據(jù)的智能化功能。一般而言，使用人工智能算法對數(shù)據(jù)的學習可通過上傳至云端，或部署在邊緣側(終端設備或接近設備的網(wǎng)關等)兩種方式實現(xiàn)。其中，將數(shù)據(jù)上傳至云端是符合信息技術(IT)架構較為直接的解決方案。相比于將工業(yè)數(shù)據(jù)上云，邊緣側的部署方案更加貼近工業(yè)自動化實際需求。隨著越來越多的機器擁有了豐富的傳感器，工業(yè)數(shù)據(jù)的數(shù)量正呈指數(shù)級增長，將如此大量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫藢⒆兊眉群馁M資源，又難以滿足工業(yè)現(xiàn)場的實時性需求。因此，在工業(yè)設備或網(wǎng)管中增加邊緣計算模塊并植入相關算法軟件成為邊緣智能賦能工業(yè)的一種特色解決方案。
三是以工業(yè)機理為基礎“自下而上”生長的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺將占據(jù)主流。目前，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)中，“自上而下”模式(先搭建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，再尋找合適的產(chǎn)業(yè)嵌入平臺)占據(jù)多數(shù)，隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)模式逐漸成熟，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)將經(jīng)歷“洗牌期”，我們預計到“十四五”末期，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)數(shù)量將減少一半以上，以工業(yè)機理為基礎“自下而上”生長出來的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺將成為主流。以制造業(yè)企業(yè)需求為導向的“自下而上”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)，經(jīng)過較長時間在制造業(yè)領域深耕，對工業(yè)機理和制造設備具有足夠深入的認知，在此基礎上結合工業(yè)自動化知識和新一代信息技術搭建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。相比較于“自上而下”模式的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)，“自下而上”模式企業(yè)對制造業(yè)具有更加深入地理解，搭建的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺基礎更加扎實，能夠更加有效地賦能制造業(yè)。
四是聚合工業(yè)服務的工業(yè)電商3.0形成全產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)，價值鏈高端化逐漸顯現(xiàn)。工業(yè)電商平臺作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺衍生的新業(yè)態(tài)，能夠完善工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺功能，以供應鏈協(xié)同為核心，輔以信息資訊、倉儲物流、供應鏈金融等工業(yè)服務，實現(xiàn)供應商、制造商、經(jīng)銷商、用戶等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)主體之間數(shù)據(jù)連通。隨著新一代信息技術的突破和應用，工業(yè)電商已從以信息對接和即時交易為核心的工業(yè)電商1.0，逐漸與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺融合融通發(fā)展，進入以供應鏈協(xié)同為著力點、打通生產(chǎn)過程與在線交易數(shù)據(jù)的工業(yè)電商2.0，正開啟聚合服務、驅動全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)閉環(huán)的工業(yè)電商3.0。工業(yè)電商3.0利用平臺上常年積累的交易數(shù)據(jù)，分析出相對準確的用戶需求，驅動以用戶需求為中心的生產(chǎn)制造(C2M)。加之越來越多的工業(yè)電商企業(yè)為了提升交易品附加值，將在線交易與倉儲物流、金融、質(zhì)量認證等工業(yè)服務環(huán)節(jié)深度綁定，實現(xiàn)研發(fā)—設計—采購—生產(chǎn)—銷售—服務—研發(fā)的交易品全生命周期數(shù)據(jù)閉環(huán)，邁向價值鏈高端。
充分發(fā)揮智能制造引領作用
賦能經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展
中國經(jīng)濟時報：十九屆五中全會提出的“基本實現(xiàn)新型工業(yè)化”的目標將進一步加速推進我國智能制造發(fā)展。展望未來，如何進一步把握發(fā)展機遇，以智能制造賦能我國經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展?
張龍：智能制造的基礎就是新一代信息技術與先進制造技術的融合，隨著以人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、5G為代表的新一代信息技術的快速發(fā)展，此類技術與制造技術融合的點也越來越多，兩者之間的融合絕不是簡單的1+1，也不一定是大而全的應用，而應該是就產(chǎn)業(yè)鏈全生命周期中某一個或幾個關鍵的環(huán)節(jié)或場景，利用新技術的特點和優(yōu)勢，能夠有效地解決制造業(yè)關鍵問題，建立嶄新的商業(yè)發(fā)展模式，這才是賦能的實際意義。
企業(yè)自身的生產(chǎn)方式將會加快向數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化變革，而對于整個供應鏈條及生態(tài)體系，誰能協(xié)同更多的伙伴、誰能連接更多的資源，誰就能更好地活下去，尤其是隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，在典型行業(yè)中，以龍頭企業(yè)為核心組建產(chǎn)業(yè)生態(tài)的成功案例比比皆是，上下游產(chǎn)業(yè)的高度協(xié)同將會極大提升生態(tài)體系內(nèi)企業(yè)的生產(chǎn)效率，而整體效益、能源分配的計算也會跳出單獨的企業(yè)而統(tǒng)籌體系內(nèi)全部玩家，更能夠有效地推進整個產(chǎn)業(yè)的提質(zhì)增效與轉型升級。
未來，我國制造業(yè)的發(fā)展還是要從“智能”和“制造”兩個端口切入，一方面加速踐行新一代信息技術與制造技術的深度融合，不僅僅通過機器換人等方式實現(xiàn)成本下降，更需要通過智能設計指導生產(chǎn)，智能生產(chǎn)產(chǎn)出智能產(chǎn)品，由智能產(chǎn)品向消費者提供智能服務，從增效這個維度大幅提升產(chǎn)品的價值，幫助企業(yè)達到“增值”的效果，讓整個制造全生命周期都“聰明”起來。另一方面也要進一步夯實產(chǎn)業(yè)基礎，打好關鍵核心技術攻堅戰(zhàn)，突破重點領域“卡脖子”關鍵核心技術，加強重點技術和產(chǎn)品創(chuàng)新生態(tài)體系建設，強化關鍵環(huán)節(jié)、關鍵領域、關鍵產(chǎn)品的保障能力，從“補齊短板、鍛造長板”雙管齊下，提升產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈穩(wěn)定性和競爭力，打造自主可控、安全可靠的產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈。
鄖彥輝：“基本實現(xiàn)新型工業(yè)化”的發(fā)展目標，對我國制造業(yè)發(fā)展提出更高要求，要充分發(fā)揮智能制造的引領作用，帶動制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化轉型，推動產(chǎn)業(yè)質(zhì)量變革、效率變革、動力變革。
第一，依靠創(chuàng)新補齊技術短板，促進制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。未來，我國將不斷加大對基礎研究的投入。其中尤其要加大對智能制造軟、硬件基礎研究的支持力度，強化對具有自主知識產(chǎn)權的工業(yè)機器人、智能傳感與控制裝備等關鍵技術裝備的研發(fā)，全面提升智能制造的產(chǎn)業(yè)化水平。要瞄準人工智能等前沿信息技術發(fā)展趨勢，加強前瞻性布局，搶占發(fā)展先機。
第二，充分挖掘國內(nèi)市場潛力，完善支持社會資本參與的機制。近期的中央經(jīng)濟工作會議提出，要扭住供給側結構性改革，同時注重需求側管理。我國擁有超大規(guī)模的市場優(yōu)勢，形成擁有14億人口、4億多中等收入群體的全球最大最有潛力市場，且仍在不斷擴張。要引導信息消費、智能終端等新型消費，積極發(fā)展虛擬現(xiàn)實、智能服務機器人等新型產(chǎn)品。拓展投資新空間，引導民間和社會資本加大制造業(yè)創(chuàng)新和技術改造投入。
第三，持續(xù)擴大對外開放，推進國際合作。堅持國內(nèi)循環(huán)與國際循環(huán)有機銜接，充分利用好國內(nèi)國際兩個市場、兩種資源。創(chuàng)新合作形式，豐富合作內(nèi)容，共同拓展全球制造業(yè)市場。推進5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術與制造業(yè)融合發(fā)展，共同推動全球制造業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化方向轉型升級。
歐陽日輝：十九屆五中全會提出“堅持把經(jīng)濟發(fā)展的著力點放在實體經(jīng)濟上”，同時明確了要提升產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈現(xiàn)代化水平，加快數(shù)字化發(fā)展。國家部委、各省區(qū)市密集出臺產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關政策，推動數(shù)字技術與制造業(yè)深度融合成為政策支持重點。
完成“基本實現(xiàn)新型工業(yè)化”的目標，我們有很多工作需要做，比如，重視基礎研究，提高關鍵技術的自主開發(fā)能力;政府要高度重視涵蓋接入、存儲、計算、管理和數(shù)據(jù)使能的數(shù)據(jù)基礎設施建設，建立國家級的公共數(shù)據(jù)平臺——國家大數(shù)據(jù)中心，提供“采—存—算—管—用”全生命周期的數(shù)據(jù)支撐能力和數(shù)據(jù)安全體系，打造開放的數(shù)據(jù)生態(tài)環(huán)境;加快推進制造業(yè)“上云用數(shù)賦智”行動，幫助中小微企業(yè)利用數(shù)字技術促進產(chǎn)品、服務、流程、組織和商業(yè)模式的創(chuàng)新，積極融入全球價值鏈;支持智能科技應用場景建設，支持人工智能、車聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實(VR/AR)等示范應用場景建設;加快培育新興產(chǎn)業(yè)，支持集成電路產(chǎn)業(yè)、機器人、區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)、新一代人工智能產(chǎn)業(yè)、軟件和信息技術服務業(yè)做大做強，等等。
（轉載）
