第三节 智能制造升级,中国制造受夹击
受中国经济环境变化影响,低端制造业正在撤离中国,向成本更低的新兴国家转移;高端制造业因技术研发和高端人才的需要正在向发达国家集中。中国制造业整体正面临着“高不成低不就”的重要转型期。受国际制造业转型升级大潮影响,中国制造业向智能制造转型升级之路才刚刚起步,这个过程势必经历一个艰难的探索期。
世界工业制造业经历了三个发展阶段,即以第一次工业革命为起点的机械化生产阶段、以第二次工业革命为起点的电气化生产阶段,和以第三次工业革命为起点的数字化生产阶段。而今世界工业制造业再次迎来新的转型升级期,因互联网技术和人工智能技术的日臻成熟,数字化生产即将被智能制造所取代,高集成化和智能化的智能制造成为发展的新制高点。
智能制造是基于成熟的信息技术形成的制造过程、制造系统、制造模式的总称。智能制造贯穿设计、生产、管理、服务生产活动的整个环节,将人类专家和智能机器组合成人机合一的智能系统,让智能机器延伸或取代人类劳动,从而实现制造过程的自动化和智能化。
智能制造本身也呈现出一个金字塔结构。基础的智能制造是开发具有计算、感知、记忆等能力的智能产品和智能服务,例如智能穿戴设备、智能汽车、无人机、智能家电等,它可以帮助企业进行产品创新。更高级别的智能制造是智能生产线、智能车间或工厂。目前发达国家的标准化生产线上,利用智能机器人、吊挂系统,实现自动化生产、装配和检测已经很普遍。比智能生产线、智能车间或工厂更高一级的,是智能研发、智能管理、智能物流与供应链,例如应用仿真技术和数字化虚拟样机进行科研实验,利用移动应用、云计算和电子商务技术,实现客户和员工的智能化管理和任务分配;利用自动化仓库、无人引导车、智能吊挂系统实现采购、生产、销售流程中物流的自动化运输、智能化分拣堆垛,成为智能制造的重要环节和炙手可热的研究领域。站在智能制造顶端的是智能决策,在传统制造业生产过程中会产生大量的基础数据,例如库存数据、产量数据、合同数据、汇款数据,这些数据多数都是标准的结构化数据,需要大量人力进行统计、决策。而智能决策则是要用智能系统代替人工来实现结构化数据和决策的程序处理,而非人工处理。
全球正在加速抢占智能制造的制高点。美国在2011年率先提出工业机器人在内的“先进制造业伙伴计划”,随后又出台“国家制造业国家战略计划”;德国在2013年实施了“工业4.0”战略;日本则在大力促进协同式机器人和无人化工厂的发展。世界强国均在参与智能制造赛跑。
2015年中国国务院出台制造强国中长期发展战略规划《中国制造2025》,全面部署推进制造强国战略实施,坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展,加快从制造大国转向制造强国。
智能制造虽然被提上了国家议程,成为国家战略,但中国的智能制造尚处在起步阶段。2016年是中国智能制造的“学习之年”,2017年才是中国智能制造的“起步之年”。中国的智能制造发展程度与美国、德国、日本相比差距极大。根据《2016-2020年中国智能制造行业深度调研及投资前景预测报告》,仅有16%的企业进入了智能制造应用阶段。由于智能制造升级的成本极高,抑制了企业的需求,初期的智能制造对企业收入的贡献也不甚理想。有52%的企业智能制造系统对企业收入的贡献率低于10%,60%的企业其智能制造系统对利润的贡献率低于10%。智能制造在中国的应用和发展水平很低。
在过去一轮的世界产业转移中胜出,中国经济获得飞速发展,夺得了“世界工厂”的桂冠。在新一轮的智能制造赛跑中,中国制造起点低,能否后来居上,需要政府、企业、科研力量的通力合作。在新的世界制造业版图中,正在形成三个强劲的智能制造区域集群——以中国、日本、韩国为主导的亚太集群,以美国为主导的北美集群,以德国为主导的欧洲集群。其中美国、德国在智能制造领域已经领先,而中国传统低端制造业转型为智能制造的压力很大、任务很艰巨。同时中国制造业还面临着劳动力成本攀升、智能制造科研力量薄弱的难题。在智能制造的黄金发展期,中国制造业的转型升级之路更是一场接力长跑。