智能制造
——“中國制造2025”的主攻方向

周　濟(jì)

中國工程院，北京，100088

智能制造
——“中國制造2025”的主攻方向

周濟(jì)

中國工程院，北京，100088

實(shí)現(xiàn)由制造大國向制造強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變，已經(jīng)成為新時(shí)期我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的重大課題。在詳細(xì)分析我國制造業(yè)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，闡述了“中國制造2025”的指導(dǎo)思想、戰(zhàn)略部署、基本方針和戰(zhàn)略舉措，認(rèn)為“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)+現(xiàn)代服務(wù)業(yè)”將成為中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎。指出“制造業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化是新一輪工業(yè)革命的核心技術(shù)，應(yīng)該作為中國制造2025的制高點(diǎn)、突破口和主攻方向”，重點(diǎn)圍繞“智能制造是新一輪工業(yè)革命的核心技術(shù)”和“智能制造是中國制造2025的主攻方向”兩個(gè)論斷展開了全面深入的剖析解讀。

制造業(yè)；中國制造2025；智能制造；主攻方向

1　實(shí)施“中國制造2025”的意義和部署

制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的主要支柱,也是今后我國經(jīng)濟(jì)“創(chuàng)新驅(qū)動、轉(zhuǎn)型升級”的主戰(zhàn)場。我國已經(jīng)成為制造大國,但仍然不是制造強(qiáng)國。打造中國制造新優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)由制造大國向制造強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變，對我國新時(shí)期的經(jīng)濟(jì)發(fā)展最為重要,也最為迫切。

2013年以來，習(xí)近平總書記曾先后指出，“國家強(qiáng)大要靠實(shí)體經(jīng)濟(jì)，不能泡沫化”，“深入實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，增強(qiáng)工業(yè)核心競爭力”，“推動中國制造向中國創(chuàng)造轉(zhuǎn)變、中國速度向中國質(zhì)量轉(zhuǎn)變、中國產(chǎn)品向中國品牌轉(zhuǎn)變。”

2015年3月5日，李克強(qiáng)總理在政府工作報(bào)告中指出，要實(shí)施“中國制造2025”，加快從制造大國轉(zhuǎn)向制造強(qiáng)國。對此，國內(nèi)工業(yè)界倍感振奮，國際經(jīng)濟(jì)界高度關(guān)注。5月8日，國務(wù)院印發(fā)“中國制造2025”，部署全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略。這是我國實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略第一個(gè)十年的行動綱領(lǐng)。

1.1制造業(yè)是立國之本、興國之器、強(qiáng)國之基

制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的主體，也是今后我國經(jīng)濟(jì)“創(chuàng)新驅(qū)動、轉(zhuǎn)型升級”的主戰(zhàn)場。18世紀(jì)中葉開啟工業(yè)文明以來，世界強(qiáng)國的興衰史和中華民族的奮斗史一再證明，沒有強(qiáng)大的制造業(yè)，就沒有國家和民族的強(qiáng)盛。打造具有國際競爭力的制造業(yè)，是我國提升綜合國力、保障國家安全、建設(shè)世界強(qiáng)國的必由之路。

1.2我國制造業(yè)大而不強(qiáng)

1.2.1我國已經(jīng)成為一個(gè)制造大國

2012年，我國制造業(yè)增加值為2.08萬億美元,在全球制造業(yè)占比約20%，與美國相當(dāng)，成為世界制造大國。

中國已經(jīng)具備了建設(shè)制造強(qiáng)國的基礎(chǔ)和條件:①我國制造業(yè)擁有巨大市場，需求是最強(qiáng)大的發(fā)展動力；②我國制造業(yè)有著世界上門類最為齊全、獨(dú)立完整的體系，具備強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)；③我國一直堅(jiān)持信息化與工業(yè)化融合發(fā)展,在制造業(yè)數(shù)字化方面掌握了核心關(guān)鍵技術(shù)，具有強(qiáng)大的技術(shù)基礎(chǔ)；④我國在制造業(yè)人才隊(duì)伍建設(shè)方面已經(jīng)形成了獨(dú)特的人力資源優(yōu)勢；⑤我國制造業(yè)在自主創(chuàng)新方面已經(jīng)取得了一些輝煌成就，“上天”、“入地”、“下?！?、高鐵、輸電、發(fā)電、國防等各個(gè)領(lǐng)域都顯示出我國制造業(yè)巨大的創(chuàng)新力量。

1960年第一顆導(dǎo)彈升空，1964年第一顆原子彈爆炸，1970年第一顆人造地球衛(wèi)星上天；2003年神舟五號第一次載人航天，2013年神舟十號飛船與天宮一號對接；蛟龍?zhí)栞d人潛水器、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、“天河”等億億次高性能計(jì)算機(jī)等一系列核心關(guān)鍵技術(shù)的掌握，大大提升了我國綜合國力和國際地位。

三峽工程發(fā)揮巨大綜合作用，超超臨界發(fā)電、水力發(fā)電等技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平，率先掌握特高壓交直流輸變電技術(shù)，高速鐵路總體技術(shù)水平進(jìn)入世界先進(jìn)行列，橋梁工程處于世界領(lǐng)先地位，一大批重大工程建設(shè)成功，大幅度提升了中國基礎(chǔ)工業(yè)、制造業(yè)、新興產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域的創(chuàng)新能力和水平，加快了中國現(xiàn)代化進(jìn)程。

同時(shí)，中國的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，建立了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的移動通信產(chǎn)業(yè)鏈條和龐大的通信網(wǎng)絡(luò)，核電、太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等新能源技術(shù)和裝機(jī)容量走到世界前列。

1.2.2我國還不是一個(gè)制造強(qiáng)國

我國制造業(yè)大而不強(qiáng)，存在的突出問題如下：①自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，核心技術(shù)對外依存度較高，產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的高端設(shè)備、關(guān)鍵零部件和元器件、關(guān)鍵材料等大多依賴進(jìn)口。如，我國所需的芯片80%以上依賴進(jìn)口，2013年用匯2313億美元，超過石油。②產(chǎn)品質(zhì)量問題突出，國家監(jiān)督抽查產(chǎn)品質(zhì)量不合格率高達(dá)10%，制造業(yè)每年直接質(zhì)量損失超過2000億元。③資源利用效率低，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)能耗約為世界平均水平的2倍。④產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整刻不容緩，技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)弱，產(chǎn)業(yè)集聚和集群發(fā)展水平低，具有較強(qiáng)國際競爭力的大企業(yè)少。

1.2.3我國制造業(yè)面臨的重大挑戰(zhàn)和機(jī)遇

我國制造業(yè)面臨前所未有的挑戰(zhàn)。國際金融危機(jī)爆發(fā)后，世界制造業(yè)分工格局面臨新的調(diào)整，我國制造業(yè)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

從內(nèi)部因素看，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展已由較長時(shí)期的高速增長進(jìn)入中高速增長階段，前一時(shí)期非常成功的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式已不可持續(xù)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式已刻不容緩，對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)力量——制造業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動、轉(zhuǎn)型升級提出了緊迫的要求。

從外部因素看，一方面，歐美發(fā)達(dá)國家推行“再工業(yè)化”戰(zhàn)略，謀求在技術(shù)、產(chǎn)業(yè)方面繼續(xù)領(lǐng)先優(yōu)勢，搶占制造業(yè)高端，進(jìn)一步拉大與我國的距離。美國奧巴馬總統(tǒng)在幾年內(nèi)專門發(fā)表四次講話，強(qiáng)調(diào)要重振制造業(yè)，德國、英國、法國、日本都宣布了新的計(jì)劃，大力推動制造業(yè)復(fù)興。另一方面，印度、印度尼西亞、越南等發(fā)展中國家則以更低的勞動力成本承接勞動密集型產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移，搶占制造業(yè)的中低端。

我國制造業(yè)正面臨來自歐美發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家的“前后夾擊”的雙重挑戰(zhàn)。

制造業(yè)面臨新一輪工業(yè)革命的重大機(jī)遇。緊緊抓住世界范圍內(nèi)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革與我國加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式歷史性交匯的歷史性機(jī)遇，將大大加快我國工業(yè)化和建設(shè)制造強(qiáng)國的進(jìn)程。

1.3“中國制造2025”的指導(dǎo)思想及戰(zhàn)略部署

1.3.1指導(dǎo)思想

“中國制造2025”的指導(dǎo)思想是：堅(jiān)持走中國特色新型工業(yè)化道路，以促進(jìn)制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展為主題，以提質(zhì)增效為中心，以加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合為主線，以推進(jìn)智能制造為主攻方向，以滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和國防建設(shè)對重大技術(shù)裝備的需求為目標(biāo)，強(qiáng)化工業(yè)基礎(chǔ)能力，提高綜合集成水平，完善多層次多類型人才培養(yǎng)體系，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，培育有中國特色的制造文化，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)由大變強(qiáng)的歷史跨越。

1.3.2指標(biāo)體系

我國作為一個(gè)人口大國，要建設(shè)制造強(qiáng)國，就要促進(jìn)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)又大又強(qiáng)的目標(biāo)。制造強(qiáng)國應(yīng)具備四個(gè)主要特征：一是雄厚的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，表現(xiàn)為產(chǎn)業(yè)規(guī)模較大、具有成熟健全的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系、在全球制造業(yè)中占有相當(dāng)比重；二是優(yōu)化的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和裝備制造業(yè)水平高、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)比重高、擁有眾多實(shí)力雄厚的跨國企業(yè)及一大批充滿生機(jī)活力的中小型創(chuàng)新企業(yè)；三是良好的質(zhì)量效益，表現(xiàn)為生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)、產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良、勞動生產(chǎn)率高、占據(jù)價(jià)值鏈高端環(huán)節(jié)；四是持續(xù)的發(fā)展能力，表現(xiàn)為自主創(chuàng)新能力強(qiáng)、科技引領(lǐng)能力逐步增長，能實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展，具有良好的信息化水平。

根據(jù)制造強(qiáng)國的上述特征，我們構(gòu)建了由4項(xiàng)一級指標(biāo)、18項(xiàng)二級指標(biāo)構(gòu)成的制造業(yè)評價(jià)體系，如表1所示。

表1　制造業(yè)評價(jià)體系

以美國、德國、日本、英國、法國和韓國等主要工業(yè)化國家為參考，計(jì)算出其歷年來的制造業(yè)綜合指數(shù)(圖1),以表征一個(gè)國家制造業(yè)綜合競爭力在世界上的地位。

圖1　歷年來的制造業(yè)綜合指數(shù)

對綜合指數(shù)進(jìn)行分析得到以下結(jié)論:①各國制造業(yè)均經(jīng)歷了一個(gè)從弱到強(qiáng)的過程，此過程與其工業(yè)化進(jìn)程相吻合。工業(yè)化完成后，各國的制造業(yè)發(fā)展出現(xiàn)了分化，重視制造業(yè)發(fā)展的美國、德國、日本保持了強(qiáng)有力的競爭優(yōu)勢。②2012年，主要工業(yè)化國家的制造業(yè)綜合指數(shù)分布中，美國遙遙領(lǐng)先，處于第一方陣；德國、日本處于第二方陣；中國、英國、法國、韓國處于第三方陣。中國與第一、第二方陣國家的差距主要是全員勞動生產(chǎn)率低、增加值率低、創(chuàng)新能力薄弱、知名品牌缺乏。

1.3.3戰(zhàn)略部署

在國際政治經(jīng)濟(jì)格局不發(fā)生重大變化的情況下，綜合考慮工業(yè)發(fā)達(dá)國家工業(yè)化進(jìn)程各階段綜合指數(shù)的增長率和我國GDP增長率，構(gòu)建了如圖2所示的適合我國國情的制造業(yè)綜合指數(shù)預(yù)測模型，對未來30～40年我國制造業(yè)綜合指數(shù)發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測，結(jié)果表明，我國制造業(yè)強(qiáng)國進(jìn)程可分為三個(gè)階段，具體如圖3所示。第一階段，用十年時(shí)間，到2025年，中國邁入世界制造強(qiáng)國行列；第二階段，到2035年，我國制造業(yè)整體達(dá)到世界制造強(qiáng)國陣營中等水平；第三階段，新中國成立一百年時(shí)，中國制造業(yè)又大又強(qiáng)，綜合實(shí)力進(jìn)入世界制造強(qiáng)國前列。

圖2　中國制造業(yè)綜合指數(shù)預(yù)測模型

圖3　中國制造業(yè)強(qiáng)國進(jìn)程的三個(gè)階段

1.4“中國制造2025”的基本方針和戰(zhàn)略舉措

“中國制造2025”是動員全社會力量建設(shè)制造強(qiáng)國的總體戰(zhàn)略，是以“創(chuàng)新驅(qū)動、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本”為基本方針的戰(zhàn)略對策和行動計(jì)劃。

1.4.1創(chuàng)新驅(qū)動

創(chuàng)新是制造業(yè)發(fā)展的靈魂，是轉(zhuǎn)型升級的不竭動力，必須擺在制造業(yè)發(fā)展全局的核心位置，要堅(jiān)持走創(chuàng)新驅(qū)動的發(fā)展道路，實(shí)現(xiàn)從要素驅(qū)動向創(chuàng)新驅(qū)動的根本轉(zhuǎn)變。

戰(zhàn)略舉措之一:智能制造工程加快推動新一代信息技術(shù)與制造技術(shù)融合發(fā)展，把智能制造作為主攻方向：著力發(fā)展智能產(chǎn)品和智能裝備，推進(jìn)生產(chǎn)過程數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化，培育新型生產(chǎn)方式和產(chǎn)業(yè)模式，全面提升企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)的智能化水平。

戰(zhàn)略舉措之二:制造業(yè)創(chuàng)新體系建設(shè)工程建立以企業(yè)為主體、產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系。圍繞重點(diǎn)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級和重點(diǎn)領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展的重大共性需求，形成一批制造業(yè)創(chuàng)新中心，重點(diǎn)開展行業(yè)基礎(chǔ)和共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、成果產(chǎn)業(yè)化、人才培訓(xùn)等工作。

1.4.2質(zhì)量為先

質(zhì)量是制造業(yè)發(fā)展的生命線，是支撐經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級的基石。要堅(jiān)持把質(zhì)量作為建設(shè)制造強(qiáng)國的基礎(chǔ)，走以質(zhì)取勝的發(fā)展道路，實(shí)現(xiàn)從依賴低廉的資源價(jià)格和人力成本的產(chǎn)品低價(jià)競爭優(yōu)勢向依靠質(zhì)量升級和品種優(yōu)化的質(zhì)量效益競爭優(yōu)勢的根本轉(zhuǎn)變。

德國在工業(yè)2.0的時(shí)候就解決了質(zhì)量問題，中國要實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略，必須下決心解決質(zhì)量問題，必須過質(zhì)量這一關(guān)。質(zhì)量是中國制造的基礎(chǔ)，“基礎(chǔ)不牢，地動山搖”。質(zhì)量是中國制造的生命，“生命不保，何談發(fā)展”？必須把提高質(zhì)量放在“中國制造2025”的基礎(chǔ)地位、優(yōu)先地位。

同時(shí)，我們必須走中國特色工業(yè)化發(fā)展道路，更加強(qiáng)調(diào)新的技術(shù)革命對提高質(zhì)量的促進(jìn)作用，用創(chuàng)新的方式、用工業(yè)4.0的信息化、智能化的新技術(shù)、新方法，更好地解決質(zhì)量問題。

戰(zhàn)略舉措之三:工業(yè)強(qiáng)基工程基礎(chǔ)零部件、基礎(chǔ)工藝、基礎(chǔ)材料和產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)(統(tǒng)稱“四基”)等工業(yè)基礎(chǔ)能力薄弱，是制約我國制造業(yè)質(zhì)量提升和創(chuàng)新發(fā)展的癥結(jié)所在。要實(shí)施“工業(yè)強(qiáng)基工程”，統(tǒng)籌推進(jìn)“四基”發(fā)展，加強(qiáng)“四基”創(chuàng)新能力建設(shè)，推動整機(jī)企業(yè)和“四基”企業(yè)協(xié)同發(fā)展。

戰(zhàn)略舉措之四:質(zhì)量與品牌提升行動計(jì)劃全面強(qiáng)化質(zhì)量意識，提高質(zhì)量控制技術(shù)，完善質(zhì)量管理機(jī)制，強(qiáng)化和推進(jìn)先進(jìn)的制造業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量大幅提升；推進(jìn)品牌建設(shè)，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的名牌產(chǎn)品，不斷提升企業(yè)品牌價(jià)值和中國制造品牌良好形象。

1.4.3綠色發(fā)展

堅(jiān)持把綠色發(fā)展作為建設(shè)制造強(qiáng)國的重要著力點(diǎn)，走生態(tài)文明的發(fā)展道路，實(shí)現(xiàn)由資源消耗大、污染物排放多的粗放制造向資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的綠色制造的轉(zhuǎn)變。

2012年，中國單位GDP能耗是世界平均水平的2.14倍，是日本的4.56倍。如果我們通過提高能效，將單位GDP能耗降到世界平均水平，在不增加能源消耗條件下，中國GDP可以再翻一番；如果降到日本目前水平，中國GDP可以再翻兩番。

戰(zhàn)略舉措之五:綠色制造工程加大先進(jìn)節(jié)能環(huán)保技術(shù)、工藝和裝備的研發(fā)和推廣，加快制造業(yè)綠色改造升級；積極推行低碳化、循環(huán)化和集約化，提高制造業(yè)資源利用效率；強(qiáng)化產(chǎn)品全生命周期綠色管理，努力構(gòu)建高效、清潔、低碳、循環(huán)的綠色制造體系。

1.4.4結(jié)構(gòu)優(yōu)化

堅(jiān)持把結(jié)構(gòu)優(yōu)化作為建設(shè)制造強(qiáng)國的主要方向，大力發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向中高端邁進(jìn)，推動生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)變。優(yōu)化產(chǎn)業(yè)空間布局，加強(qiáng)現(xiàn)代企業(yè)建設(shè)，培育一批具有核心競爭力的產(chǎn)業(yè)集群和企業(yè)群體。

戰(zhàn)略舉措之六:高端裝備創(chuàng)新工程推動制造業(yè)由大到強(qiáng)的關(guān)鍵在于高端裝備。要集中優(yōu)勢力量，推進(jìn)優(yōu)勢領(lǐng)域和戰(zhàn)略必爭領(lǐng)域的裝備創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術(shù)船舶、先進(jìn)軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽車、電力裝備、農(nóng)機(jī)裝備、新材料、生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械等十大領(lǐng)域的重點(diǎn)突破。

戰(zhàn)略舉措之七:制造業(yè)服務(wù)化推進(jìn)行動計(jì)劃加快制造與服務(wù)的深度融合，推動產(chǎn)業(yè)模式創(chuàng)新和企業(yè)形態(tài)創(chuàng)新，促進(jìn)生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)變，大力發(fā)展與制造業(yè)緊密相關(guān)的生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)。

戰(zhàn)略舉措之八:現(xiàn)代企業(yè)建設(shè)行動計(jì)劃企業(yè)強(qiáng)則制造業(yè)強(qiáng),制造業(yè)強(qiáng)則國家強(qiáng)。企業(yè)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主體，是市場競爭的主體，當(dāng)然是創(chuàng)新驅(qū)動、轉(zhuǎn)型升級的主體。要全力支持企業(yè)、服務(wù)企業(yè)，為企業(yè)發(fā)展創(chuàng)造最好的環(huán)境，培育具有全球競爭力的企業(yè)群體。一方面要大力培育一批在國際競爭中處于前列的大企業(yè)；另一方面要著力培養(yǎng)一大批高成長性中小企業(yè)，特別是激勵廣大科技創(chuàng)新型制造企業(yè)茁壯成長。

1.4.5人才為本

堅(jiān)持把人才作為建設(shè)制造強(qiáng)國的根本，走人才為本的發(fā)展道路。加強(qiáng)制造業(yè)人才發(fā)展的統(tǒng)籌規(guī)劃和分類指導(dǎo)，建立健全科學(xué)合理的選人、用人、育人機(jī)制，改革和完善學(xué)校教育體系，建設(shè)和強(qiáng)化繼續(xù)教育體系，加快培養(yǎng)制造業(yè)發(fā)展急需的專業(yè)技術(shù)人才、經(jīng)營管理人才、技能人才，建設(shè)規(guī)模宏大、結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良的制造業(yè)人才隊(duì)伍。

1.5互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)+現(xiàn)代服務(wù)業(yè)

李克強(qiáng)總理在2015年的政府工作報(bào)告中指出，要制定“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計(jì)劃，推動移動互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合，促進(jìn)電子商務(wù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)金融健康發(fā)展，引導(dǎo)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)拓展國際市場。

通過互聯(lián)網(wǎng)與先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的深度融合，可以使互聯(lián)網(wǎng)最新的信息技術(shù)、方法論和商業(yè)模式深度融合于制造業(yè)和服務(wù)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域之中，極大地促進(jìn)制造業(yè)提質(zhì)增效、轉(zhuǎn)型升級，促進(jìn)服務(wù)型制造業(yè)和生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)的發(fā)展。

李克強(qiáng)總理在政府工作報(bào)告中還明確提出，“圍繞服務(wù)實(shí)體經(jīng)濟(jì)推進(jìn)金融改革”，“讓更多的金融活水流向?qū)嶓w經(jīng)濟(jì)”。加強(qiáng)制造業(yè)與金融業(yè)的深度融合，加大資本市場對制造業(yè)的支持力度，具有重大現(xiàn)實(shí)意義和長遠(yuǎn)戰(zhàn)略意義。

可以預(yù)見，“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)+現(xiàn)代服務(wù)業(yè)”將成為中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎，推動新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新模式、新業(yè)態(tài)的不斷產(chǎn)生，引發(fā)產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)與社會的變革，為中國乃至世界帶來巨大的商機(jī)和歷史性的發(fā)展機(jī)遇。

2　智能制造是新一輪工業(yè)革命的核心技術(shù)

2.1新一輪科技革命大潮澎湃，新一輪工業(yè)革命蓬勃興起

當(dāng)今世界,新一輪工業(yè)革命方興未艾，其根本動力在于新一輪科技革命。信息技術(shù)指數(shù)級增長、數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化普及應(yīng)用和集成式智能化創(chuàng)新是第三次工業(yè)革命的三大驅(qū)動力。

2.1.1驅(qū)動力之一:信息技術(shù)指數(shù)級增長

50年前，1965年4月19日，摩爾博士在《電子學(xué)》雜志中預(yù)言，在不變價(jià)格條件下，半導(dǎo)體芯片上集成的晶體管和元器件數(shù)量將每18～24個(gè)月提升一倍，半導(dǎo)體行業(yè)的傳奇定律——摩爾定律就此誕生，并在接下來的半個(gè)世紀(jì)中推動了整個(gè)信息行業(yè)的飛躍；不僅僅是芯片，還有計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、通信等信息技術(shù)，都是按照摩爾定律在長期飛速發(fā)展。特別是過去10年，移動互聯(lián)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新的信息技術(shù)幾乎同時(shí)實(shí)現(xiàn)了群體性突破，全都呈現(xiàn)出指數(shù)級增長的態(tài)勢。信息技術(shù)指數(shù)級的增長使信息設(shè)備變得極快速、極廉價(jià)、更小、更輕，使得這些設(shè)備的性能提升到我們之前根本就無法想象的高度。這些信息技術(shù)、裝備和產(chǎn)業(yè)的指數(shù)級增長是催生第三次工業(yè)革命的三大驅(qū)動力之一。

2.1.2驅(qū)動力之二：數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化普及應(yīng)用

數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化使得信息的獲取、使用、控制以及共享變得極其快速和廉價(jià)，產(chǎn)生出了真正的大數(shù)據(jù)，創(chuàng)新的速度大大加快，應(yīng)用的范圍無所不及。因而，數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化普及應(yīng)用是第三次工業(yè)革命的第二大驅(qū)動力。

2008年，IBM的彭明盛對奧巴馬說：“在人類歷史上第一次出現(xiàn)了幾乎任何東西都可實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、互聯(lián)化……還有什么信息不能被挖掘、分析、優(yōu)化、決策到提供一個(gè)整體解決方案”。

大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)……,新一代信息技術(shù)極速普及應(yīng)用，世上任何物體都可互聯(lián)起來，可感知，可度量，可通信,可操控，使人和物更聰明，操控更準(zhǔn)確。人類社會—信息世界—物理世界三元融合，使信息服務(wù)進(jìn)入了普惠計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，真正引發(fā)了一場革命。

例1數(shù)碼相機(jī)

數(shù)碼相機(jī)采用光電轉(zhuǎn)換器取代傳統(tǒng)膠片將光信息轉(zhuǎn)換成電信息，再進(jìn)行數(shù)字化處理與存儲，是應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新的一個(gè)典范。數(shù)字化時(shí)代已經(jīng)來臨,如果不能緊跟時(shí)代步伐，必將付出慘重的代價(jià)。曾經(jīng)居于膠片行業(yè)全球壟斷地位的柯達(dá)公司，早在1975年就研發(fā)出世界上第一臺數(shù)碼相機(jī)，但由于戰(zhàn)略性決策失誤，沒能將這一技術(shù)創(chuàng)新成果市場化。隨著傳統(tǒng)膠片產(chǎn)業(yè)被數(shù)字化技術(shù)所顛覆，柯達(dá)公司于2012年最終宣布破產(chǎn)。產(chǎn)品數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化的潮流勢不可擋，順之者昌，逆之者亡。聯(lián)想的楊元慶指出，“誰跟不上時(shí)代步伐，誰就是下一個(gè)柯達(dá)。” 諾基亞和摩托羅拉的隕落就印證了這個(gè)進(jìn)化的規(guī)律。

例2中國互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)

海爾的張瑞敏指出,“誰能把用戶帶進(jìn)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，誰就能贏?！敝袊幕ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用創(chuàng)新發(fā)展，以阿里、騰訊、百度為代表的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)橫空出世、異軍突起,其理念、模式、技術(shù)等各方面都有很大的創(chuàng)新，開始參與引領(lǐng)世界互聯(lián)網(wǎng)和“互聯(lián)網(wǎng)+”產(chǎn)業(yè)的潮流。

例3小米手機(jī)的“互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)”模式

小米手機(jī)的“互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)”模式引領(lǐng)了“創(chuàng)客”設(shè)計(jì)模式的新潮流。小米是當(dāng)代按銷售額計(jì)算成長最快的公司之一，2014年的銷售額達(dá)800億人民幣。小米采用“互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)”模式，研發(fā)人員根據(jù)微博、微信、論壇渠道匯集的網(wǎng)友需求對產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，手機(jī)系統(tǒng)的更新有五分之四是根據(jù)網(wǎng)友建議而產(chǎn)生的，有三分之一是由用戶直接研發(fā)的。

2.1.3驅(qū)動力之三：集成式智能化創(chuàng)新

伴隨信息技術(shù)指數(shù)級增長和數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化廣泛而深入的應(yīng)用，特別是數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化技術(shù)作為共性使能技術(shù)深刻地與制造技術(shù)融合，一種全新的創(chuàng)新方法——集成式智能化創(chuàng)新應(yīng)運(yùn)而生?？赡苁褂玫募夹g(shù)并不是新的創(chuàng)造，但這些技術(shù)的組合就是革命性的創(chuàng)新。

當(dāng)前，具有潛在價(jià)值的數(shù)字化智能化“積木”在全世界呈爆發(fā)態(tài)勢，各種組合都在高速增長，形成了全球性的“積木式”重組創(chuàng)新。系統(tǒng)決定成敗，集成者得天下。這種集成式智能化創(chuàng)新極為重要，是成就第三次工業(yè)革命的第三大驅(qū)動力。

例4蘋果系列產(chǎn)品、特斯拉電動汽車

蘋果系列產(chǎn)品、特斯拉電動汽車就是集成式智能化創(chuàng)新的成功典范，通過采用各種最新信息技術(shù)、管理技術(shù)與工具，對各個(gè)創(chuàng)新要素和創(chuàng)新內(nèi)容進(jìn)行選擇、集成和優(yōu)化，形成了優(yōu)勢互補(bǔ)的動態(tài)創(chuàng)新過程，引領(lǐng)著制造業(yè)“創(chuàng)新驅(qū)動，轉(zhuǎn)型升級”的歷史潮流。

例5Google無人駕駛汽車

Google無人駕駛汽車集成了紅外攝像機(jī)、雷達(dá)傳感器、激光測距儀、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)等設(shè)備，配合專用軟件系統(tǒng)，可以同時(shí)對包括行人、其他車輛在內(nèi)的數(shù)百個(gè)目標(biāo)保持監(jiān)測，能更迅速、更有效地作出反應(yīng)。

科學(xué)技術(shù)越來越成為推動經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的主要力量，創(chuàng)新驅(qū)動是大勢所趨。每一次產(chǎn)業(yè)革命都同技術(shù)革命密不可分。

18世紀(jì)，蒸汽機(jī)引發(fā)了第一次產(chǎn)業(yè)革命，導(dǎo)致了從手工勞動向動力機(jī)器生產(chǎn)轉(zhuǎn)變的重大飛躍，使人類進(jìn)入了機(jī)械化時(shí)代。

19世紀(jì)末至20世紀(jì)上半葉，電機(jī)引發(fā)了第二次產(chǎn)業(yè)革命，使人類進(jìn)入了電氣化時(shí)代。

20世紀(jì)下半葉，信息技術(shù)引發(fā)了第三次產(chǎn)業(yè)革命，使社會生產(chǎn)和消費(fèi)從工業(yè)化向自動化、智能化轉(zhuǎn)變，社會生產(chǎn)力再次大提高，勞動生產(chǎn)率再次大飛躍。工程科技的每一次重大突破，都會催發(fā)社會生產(chǎn)力的深刻變革，都會推動人類文明邁向新的更高的臺階。

進(jìn)入21世紀(jì)以來，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在孕育興起，全球科技創(chuàng)新呈現(xiàn)出新的發(fā)展態(tài)勢和特征。以智能制造為核心，信息技術(shù)、生物技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)廣泛滲透，帶動幾乎所有領(lǐng)域發(fā)生了以智能化、綠色化、服務(wù)化為特征的群體性技術(shù)革命，這是新一輪的工業(yè)革命。

面對科技創(chuàng)新發(fā)展的新趨勢，世界主要國家都在尋找科技創(chuàng)新的突破口，搶占未來經(jīng)濟(jì)科技發(fā)展的先機(jī)。美國提出了先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計(jì)劃；德國發(fā)布了“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，形成整個(gè)國家政產(chǎn)學(xué)研高度共識的發(fā)展藍(lán)圖。

2014年，AT&T、思科、通用電氣、IBM和英特爾成立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟。通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),可將智能設(shè)備、人和數(shù)據(jù)連接起來，形成一個(gè)由機(jī)器、設(shè)備、集群和網(wǎng)絡(luò)組成的龐大物理世界，并以智能的方式利用這些交換的數(shù)據(jù)，能夠在更深的層面與連接能力、大數(shù)據(jù)、數(shù)字分析相結(jié)合。這就是美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)革命。

德國的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，是基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的智能制造戰(zhàn)略，將徹底改變制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈和產(chǎn)業(yè)模式，在德國乃至于全世界都引起了強(qiáng)烈的反響和深遠(yuǎn)的影響。

2.2智能制造的內(nèi)涵和發(fā)展愿景

“中國制造2025”要以創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展為主題，以信息化與工業(yè)化深度融合為主線，以推進(jìn)智能制造為主攻方向。制造業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化是新一輪工業(yè)革命的核心技術(shù)，應(yīng)該作為“中國制造2025”的制高點(diǎn)、突破口和主攻方向。

智能制造是一個(gè)大系統(tǒng)工程，要從產(chǎn)品、生產(chǎn)、模式、基礎(chǔ)四個(gè)維度系統(tǒng)推進(jìn)(圖4),其中,智能產(chǎn)品是主體，智能生產(chǎn)是主線,以用戶為中心的產(chǎn)業(yè)模式變革是主題，以信息-物理系統(tǒng)(cyber-physical system,CPS)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),如圖5所示。

圖4　智能制造推進(jìn)的四個(gè)維度

圖5　智能制造微笑曲線

2.3智能產(chǎn)品是主體

制造業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化是實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新的共性使能技術(shù)，使機(jī)械產(chǎn)品向“數(shù)控一代”乃至“智能一代”發(fā)展,可從根本上提高產(chǎn)品功能、性能和市場競爭力。

傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品的構(gòu)成包括：動力裝置—傳動裝置—工作裝置。機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新的主要途徑有二:一是創(chuàng)新工作原理或者說工作裝置;二是創(chuàng)新運(yùn)動的驅(qū)動和控制系統(tǒng)。

第一種創(chuàng)新:工作原理的創(chuàng)新。這種創(chuàng)新是根本性的，極為重要。千百年來，人們一直在不斷創(chuàng)造各種新的機(jī)械，形成了適用于完成各種不同任務(wù)的成千上萬的機(jī)械產(chǎn)品。

例63D(三維)打印機(jī)或稱為快速成形機(jī)

3D打印采用分層打印、疊加成形的方式逐層增加材料來生成三維實(shí)體。相對于傳統(tǒng)的材料切削成形(cutting),3D打印的材料添加成形(adding)是一種重大創(chuàng)新。

例7頁巖氣革命

水平鉆井設(shè)備和測井儀器及壓裂設(shè)備的技術(shù)突破，催生了美國頁巖氣革命，頁巖氣產(chǎn)量占天然氣總產(chǎn)量的比重從2007年的12%上升到2012年的37%，成功改變了美國能源結(jié)構(gòu)，使得美國能夠以廉價(jià)的能源優(yōu)勢參與國際競爭，引起世界政治經(jīng)濟(jì)格局的重大變化。

第二種創(chuàng)新：應(yīng)用數(shù)控化和智能化技術(shù)進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新。其核心技術(shù)路線是——一方面，用伺服驅(qū)動系統(tǒng)取代傳統(tǒng)機(jī)械中的動力裝置與傳動裝置；另一方面，也是更為重要的，采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對機(jī)械運(yùn)動與工作過程進(jìn)行控制，即增加一個(gè)“大腦”，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步應(yīng)用智能化技術(shù)對產(chǎn)品功能與性能進(jìn)行優(yōu)化，使產(chǎn)品的智能化程度不斷提高。

例8動力機(jī)車的數(shù)控化與智能化

我國已成為世界上高速機(jī)車技術(shù)最發(fā)達(dá)的國家之一。軌道交通機(jī)車歷經(jīng)蒸汽機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車到數(shù)字化電力機(jī)車的進(jìn)化，目前正向智能化電力機(jī)車方向發(fā)展。

綜觀機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新升級的歷程(圖6),蒸汽機(jī)技術(shù)這一共性使能技術(shù)所帶來的動力革命曾催生出了“蒸汽一代”機(jī)械產(chǎn)品；電機(jī)技術(shù)這一共性使能技術(shù)所帶來的另一場動力革命則曾導(dǎo)致了“電氣一代”機(jī)械產(chǎn)品的產(chǎn)生；當(dāng)今，數(shù)控化和智能化這一共性使能技術(shù)不僅使機(jī)械產(chǎn)品從“電氣一代”躍升為“數(shù)控一代”,并正在逐步向“智能一代”機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)化。

圖6　機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新升級歷程

一說起數(shù)控，人們就想起了數(shù)控機(jī)床，這是對的，但很不全面。

一方面，數(shù)控機(jī)床是應(yīng)用數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新機(jī)械產(chǎn)品的最初的推動力和最成功的典范。美國帕森斯公司與麻省理工學(xué)院合作，于1952年研制成功世界上第一臺三坐標(biāo)立式數(shù)控銑床，標(biāo)志著機(jī)械產(chǎn)品數(shù)控化時(shí)代的開始；而且，經(jīng)過隨后幾十年的發(fā)展，各種數(shù)控機(jī)床得到了非常廣泛而高水平的應(yīng)用。

例9X52K普通立式銑床→XHK714/3-5五坐標(biāo)加工中心

為實(shí)現(xiàn)不同的刀具切削速度，X52K普通立式銑床設(shè)計(jì)了復(fù)雜的主傳動和進(jìn)給傳動變速系統(tǒng)。XK714數(shù)控立式銑床是X52K產(chǎn)品的升級。其創(chuàng)新點(diǎn)是：①進(jìn)給運(yùn)動、主軸運(yùn)動均采用交流伺服電機(jī)驅(qū)動，機(jī)械傳動系統(tǒng)大大簡化，而且可實(shí)現(xiàn)精確的無級變速；②計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)對機(jī)床運(yùn)動與工作過程進(jìn)行控制，可三軸聯(lián)動加工復(fù)雜形狀零件；③加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定；④生產(chǎn)效率與自動化程度高；⑤柔性好、操作方便；⑥有利于實(shí)行現(xiàn)代化生產(chǎn)管理。XHK714/3-5五坐標(biāo)加工中心是XK714產(chǎn)品的升級。其創(chuàng)新點(diǎn)是：①再增加兩轉(zhuǎn)動坐標(biāo);②五坐標(biāo)聯(lián)動可使刀具相對工件呈任意姿態(tài)，加工自由度顯著增大,如一次裝夾實(shí)現(xiàn)裝夾部分外其余表面的完全加工,五坐標(biāo)聯(lián)動可有效避免三坐標(biāo)聯(lián)動時(shí)的刀具干涉，可采用最有效的刀具及姿態(tài)進(jìn)行加工,顯著提高加工效率和質(zhì)量。

在數(shù)控化的基礎(chǔ)上，各種機(jī)床向高速高精高性能方向快速發(fā)展，形成了嶄新一代數(shù)控機(jī)床。

例10高速高精鉆攻中心

蘋果手機(jī)采用創(chuàng)新的制造工藝，以高速銑削金屬殼體框架代替注塑成形的塑料外殼，引領(lǐng)了智能手機(jī)外殼金屬化的潮流。自2013年始，三星、HTC、華為、聯(lián)想、小米、OPPO、魅族等均推出金屬外殼手機(jī)。

制造金屬手機(jī)外殼的加工要求非常高，為了批量生產(chǎn)高質(zhì)量的手機(jī)外殼產(chǎn)品，需要穩(wěn)定性強(qiáng)、加工性能好、效率非常高的高速鉆攻中心,要求：①快移速度60 m/min;②單軸的加速度1g；③主軸從0加速到20 000 r/min的時(shí)間不超過1.9 s；④能實(shí)現(xiàn)5000 r/min的高速剛性攻絲;⑤能高速通過拐角且不產(chǎn)生振動；⑥能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，可靠性要求極高；⑦加工表面粗糙度和精度符合要求。

目前，國產(chǎn)高速高精鉆攻中心及其核心部件數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)取得重大突破，與日本FANUC、三菱、西門子等國際巨頭同臺競技毫不遜色。

在數(shù)控化基礎(chǔ)上，通過進(jìn)一步引入各種智能化技術(shù)，可使機(jī)床性能和智能化程度不斷提高；如實(shí)現(xiàn)智能編程、自適應(yīng)控制、機(jī)械幾何誤差補(bǔ)償、熱變形誤差補(bǔ)償、三維刀具補(bǔ)償、運(yùn)動參數(shù)動態(tài)補(bǔ)償、故障監(jiān)控與診斷等。

數(shù)控化智能化使機(jī)械產(chǎn)品裝備了“大腦”，開辟了高端機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新的廣闊空間，光刻機(jī)精密工作臺的研制即為一典型案例。

例11光刻機(jī)精密工作臺

光刻機(jī)是IC制造中最關(guān)鍵、最復(fù)雜和最昂貴的設(shè)備。 精密工作臺是光刻機(jī)核心關(guān)鍵裝置，其精度要求極高： 加速度高至2g、速度1 m/s以上、運(yùn)動精度為納米級的六自由度運(yùn)動； 對于100 nm線寬的掃描曝光，要求定位精度<10 nm,硅片臺和掩模臺間的同步平均誤差<5 nm。上述要求幾乎接近物理極限，常規(guī)機(jī)械制造工藝無法實(shí)現(xiàn)。要實(shí)現(xiàn)光刻機(jī)的高速、大行程、六自由度納米級精度運(yùn)動，除合理的運(yùn)動結(jié)構(gòu)與精密檢測技術(shù)外，其關(guān)鍵在于數(shù)字化智能化控制，其核心在于對引起誤差的各種因素的補(bǔ)償修正。通過補(bǔ)償控制，我國研制的100 nm光刻機(jī)工作臺實(shí)現(xiàn)了高速高精的技術(shù)要求。

另一方面，人們應(yīng)用數(shù)控技術(shù)和智能技術(shù)來改變原有的機(jī)械驅(qū)動方式，催生了一系列新的數(shù)字化智能化裝備，形成數(shù)字化智能化革命。電動汽車使用車載電源為動力，通過電機(jī)驅(qū)動車輪行駛，其實(shí)質(zhì)就是電驅(qū)動、電控制的數(shù)字化裝備。此外，近年來美國軍方不斷加強(qiáng)研制的“全電坦克”、“全電飛機(jī)”、“全電艦船”等先進(jìn)武器，以及我國的“海洋石油981”平臺、大疆無人機(jī)等也都是典型的全電數(shù)字化裝備。

例12全電艦船

全電艦船利用原動機(jī)(如內(nèi)燃機(jī))集中發(fā)電，同時(shí)采用新型儲能技術(shù)，通過電力網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)艦船的電力推進(jìn)，并為高能武器、探測、通信與導(dǎo)航等系統(tǒng)進(jìn)行供電，實(shí)現(xiàn)了全艦?zāi)茉吹木C合利用，進(jìn)而大大加快了艦船裝備的智能化進(jìn)程，被譽(yù)為艦船發(fā)展的第三次革命。其突出優(yōu)勢體現(xiàn)在：①是高能武器上艦的唯一途徑；②可有效提高艦船聲隱身性能；③可有效提高艦船戰(zhàn)技性能；④節(jié)能降耗；⑤可有效降低艦船全壽命周期費(fèi)用。

例13“海洋石油981”平臺

“海洋石油981”平臺利用柴油機(jī)集中發(fā)電，然后對整個(gè)平臺進(jìn)行電力驅(qū)動和數(shù)字化控制。這么一個(gè)龐然大物,在3000 m深海鉆井，能在大風(fēng)大浪中巍然不動,靠的是平臺底部的8個(gè)電推進(jìn)器。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度控制下，這8個(gè)推進(jìn)器可以在各個(gè)方向上進(jìn)行角度和推力調(diào)整，從而保證平臺的穩(wěn)定和順利作業(yè)。

綜上所述，作為一種共性使能技術(shù)，數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)和國防軍工中各種重要裝備的升級換代，極大提升各種產(chǎn)品性能與市場競爭力，提高整個(gè)制造業(yè)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量水平。其應(yīng)用對象包括：①各種金屬加工設(shè)備特別是金屬切削機(jī)床；②各種非金屬加工專用設(shè)備；③食品、飲料、農(nóng)副產(chǎn)品、日用化工、制藥等專用設(shè)備；④汽車、火車、飛機(jī)、輪船等交通運(yùn)輸設(shè)備；⑤火炮、雷達(dá)、坦克等武器裝備；⑥工程、農(nóng)業(yè)、建筑、港口、印刷、醫(yī)療機(jī)械等。

必須強(qiáng)調(diào)，中國裝備走向高端的主要技術(shù)路線就是數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化。特別是“中國制造2025”的重中之重——高端裝備工程，一定要把裝備的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化作為主攻方向，創(chuàng)新驅(qū)動，跨越發(fā)展。

2.4智能生產(chǎn)是主線

制造業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化也是生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新的共性使能技術(shù)，使制造業(yè)向智能化集成制造系統(tǒng)發(fā)展，構(gòu)建智能企業(yè)，全面提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和管理水平。

2.4.1設(shè)計(jì)技術(shù)創(chuàng)新——設(shè)計(jì)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化

采用面向產(chǎn)品全生命周期、具有豐富設(shè)計(jì)知識庫和模擬仿真技術(shù)支持的數(shù)字化智能化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，在虛擬現(xiàn)實(shí)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)支持下，可在虛擬的數(shù)字環(huán)境里并行、協(xié)同地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的全數(shù)字化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)、性能、功能的模擬與仿真優(yōu)化，極大提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量和一次研發(fā)成功率。

例14飛機(jī)的全數(shù)字化設(shè)計(jì)

波音777、787飛機(jī)采用了全數(shù)字化設(shè)計(jì)、測試和裝配；并行工程方法協(xié)同工作；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行模擬試飛。實(shí)現(xiàn)了機(jī)身和機(jī)翼一次對接成功和飛機(jī)上天一次成功，縮短研發(fā)周期40%、減少返工量50%。我國的ARJ21飛機(jī)研制也同樣全面采用了三維數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)和并行工程方法，最終實(shí)現(xiàn)了大部段對接一次成功,飛機(jī)上天一次成功。

2.4.2生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新——生產(chǎn)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化

制造裝備的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化、生產(chǎn)過程的計(jì)算機(jī)輔助規(guī)劃與優(yōu)化，可大幅度提升生產(chǎn)系統(tǒng)的功能、性能與自動化程度，使制造系統(tǒng)向柔性制造系統(tǒng)、數(shù)字化智能化車間、數(shù)字化智能化工廠、以至智能制造系統(tǒng)方向發(fā)展。

我國制造業(yè)目前正在普遍推進(jìn)“機(jī)器換人”，“機(jī)器換人”的根本目的在于提高產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)生產(chǎn)效率，大大節(jié)省勞動力?！皺C(jī)器換人”有兩種途徑：①通過對原有生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化改造，大幅提高生產(chǎn)效率；②廣泛采用工業(yè)機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)“減員、增效、提質(zhì)、保安全”的目標(biāo)。

工業(yè)4.0的核心是單機(jī)智能設(shè)備的互聯(lián)，不同類型和功能的智能單機(jī)設(shè)備的互聯(lián)組成智能生產(chǎn)線，不同的智能生產(chǎn)線間的互聯(lián)組成智能車間，智能車間的互聯(lián)組成智能工廠，不同地域、行業(yè)、企業(yè)的智能工廠的互聯(lián)組成一個(gè)制造能力無所不在的智能制造系統(tǒng)，這些單機(jī)智能設(shè)備、智能生產(chǎn)線、智能車間及智能工廠可以自由動態(tài)地組合，以滿足不斷變化的制造需求，這是工業(yè)4.0區(qū)別于工業(yè)3.0的重要特征。

2.4.3管理技術(shù)創(chuàng)新——管理的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化

數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化技術(shù)的應(yīng)用將使制造企業(yè)向數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化企業(yè)管控模式發(fā)展，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期各環(huán)節(jié)各業(yè)務(wù)各要素的協(xié)同規(guī)劃與決策優(yōu)化管理，不僅可有效提高企業(yè)的市場反應(yīng)速度，同時(shí)可大幅度提高制造效益、降低產(chǎn)品成本和資源消耗，有效提高企業(yè)競爭力。

例15波音公司：全方位、全周期生產(chǎn)管控

通過采用數(shù)字化工廠，波音公司在制造環(huán)節(jié)取得了顯著的效益:①顯著提高了生產(chǎn)效率;②減少了質(zhì)量缺陷率;③減少了因供應(yīng)商原因?qū)е碌纳a(chǎn)延期;④波音787飛機(jī)研制周期縮短至原來的1/3,研制成本降低50%;⑤新一代戰(zhàn)神航天運(yùn)載工具的研制和C130的航空電子升級中,縮短裝配工期57%。

2.4.4智能化集成制造系統(tǒng)(IIMS)

智能生產(chǎn)是智能制造工程的主線?！爸悄苌a(chǎn)”實(shí)質(zhì)上就是智能化集成制造系統(tǒng)。CPS系統(tǒng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造過程和優(yōu)化管理集成起來，實(shí)現(xiàn)技術(shù)流程和業(yè)務(wù)流程的融合，具有靈活性、自適應(yīng)和學(xué)習(xí)功能、容錯(cuò)和風(fēng)險(xiǎn)管理等特點(diǎn)，提供了產(chǎn)品制造質(zhì)量、時(shí)間、成本等方面巨大的競爭優(yōu)勢。智能化集成制造系統(tǒng)(IIMS)功能組成見圖8。

圖8　智能化集成制造系統(tǒng)(IIMS)功能組成

2.5產(chǎn)業(yè)模式轉(zhuǎn)變是主題

制造業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化還是產(chǎn)業(yè)模式創(chuàng)新的共性使能技術(shù),將大大促進(jìn)規(guī)模定制生產(chǎn)方式的發(fā)展,延伸發(fā)展生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)，深刻地改革制造業(yè)的生產(chǎn)模式和產(chǎn)業(yè)形態(tài)。

縱觀歷史，不同領(lǐng)域的學(xué)者們對于三次工業(yè)革命有不同角度的看法，具體如表2所示。

表2　不同領(lǐng)域的學(xué)者對三次工業(yè)革命的看法

數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化技術(shù)的應(yīng)用，催生了產(chǎn)業(yè)模式轉(zhuǎn)變或創(chuàng)新;一是從大規(guī)模流水線生產(chǎn)轉(zhuǎn)向定制化規(guī)模生產(chǎn);二是產(chǎn)業(yè)形態(tài)從生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造的轉(zhuǎn)變。

2.5.1大規(guī)模流水線生產(chǎn)轉(zhuǎn)向定制化規(guī)模生產(chǎn)

以前，經(jīng)濟(jì)學(xué)家一直認(rèn)為規(guī)模制造與柔性制造是相斥的，規(guī)模制造的成本優(yōu)勢無法在柔性制造中實(shí)現(xiàn)。但是制造業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化技術(shù)正在使產(chǎn)業(yè)模式從大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)向個(gè)性化定制化柔性化規(guī)模生產(chǎn)轉(zhuǎn)變。

例16慕尼黑寶馬定制總部

在寶馬定制總部，客戶可以看到不同車型的個(gè)性選裝配置菜單，并可根據(jù)自己的個(gè)人需求從外觀到內(nèi)飾，從駕駛動態(tài)到舒適功能，定制自己的愛車。寶馬工廠根據(jù)客戶的個(gè)人訂單進(jìn)行生產(chǎn)，客戶即可以擁有一款純正的、體現(xiàn)個(gè)人風(fēng)格的專屬BMW座駕。寶馬慕尼黑總部周邊，已形成了完善的服務(wù)鏈。除了汽車外，不但為喜愛寶馬的車迷們準(zhǔn)備了紀(jì)念品，還配備了住宿、購物等服務(wù)，極大地帶動了服務(wù)業(yè)消費(fèi)。

例17毛衣的定制生產(chǎn)

定制生產(chǎn)模式在國內(nèi)也已經(jīng)有成功的應(yīng)用。東莞大朗鎮(zhèn)的毛衣數(shù)控編織機(jī)，在與毛衣設(shè)計(jì)CAD/CAM系統(tǒng)集成之后，可通過電子商務(wù)平臺直接承接訂單，按照來自客戶的定制要求進(jìn)行生產(chǎn)。這樣的生產(chǎn)模式一方面因?yàn)榭蓪?shí)現(xiàn)零庫存而大大降低了運(yùn)營成本，同時(shí)因?yàn)槟軌蚩焖龠m應(yīng)市場需求變化而提高了競爭力。

例18西服的定制生產(chǎn)

紅領(lǐng)集團(tuán)建立的個(gè)性化服裝數(shù)據(jù)系統(tǒng)能滿足超過百萬萬億種設(shè)計(jì)組合，個(gè)性化設(shè)計(jì)需求覆蓋率達(dá)到了99.9%。顧客只需按紅領(lǐng)量體法采集身體18個(gè)部位的22個(gè)數(shù)據(jù)，形成專屬于該顧客的版型，客戶自主決定工藝、價(jià)格、服務(wù)方式。成衣數(shù)據(jù)自動分解到各工序，跟隨電子標(biāo)簽流 轉(zhuǎn)到車間每個(gè)工位?？稍谄邆€(gè)工作日交付成品。用工業(yè)化的流程生產(chǎn)個(gè)性化產(chǎn)品，成本只比批量制造高10%，但回報(bào)至少是兩倍以上。年均銷售收入、利潤增長均超150%。目前平均一分鐘已達(dá)到定制服裝幾十單，僅紐約市場每天定制產(chǎn)品已達(dá)400套件。

2.5.2產(chǎn)業(yè)形態(tài)從生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造的轉(zhuǎn)變

由硬件制造商向服務(wù)型制造商轉(zhuǎn)變的最典型的例子莫過于IBM。2005年筆者參觀IBM時(shí)獲悉:IBM公司服務(wù)收入所占比例已超過50%，利潤連年增長率高達(dá)10%以上。

例19通用電氣(GE)的生產(chǎn)服務(wù)模式

GE通過產(chǎn)品服務(wù)化實(shí)現(xiàn)向生產(chǎn)服務(wù)型制造的轉(zhuǎn)型。其具體做法是：將傳感器安裝在飛機(jī)發(fā)動機(jī)葉片上，實(shí)時(shí)將發(fā)動機(jī)運(yùn)行參數(shù)發(fā)回監(jiān)測中心，通過對發(fā)動機(jī)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，提供及時(shí)的檢查、維護(hù)和維修服務(wù)。以此為基礎(chǔ)，發(fā)展了“健康保障系統(tǒng)”。同時(shí)，大數(shù)據(jù)的獲取，將極大改進(jìn)設(shè)計(jì)、仿真、控制等過程。從1991年到2009年，GE開展“按小時(shí)支付”等商業(yè)服務(wù)模式,飛機(jī)發(fā)動機(jī)業(yè)務(wù)從年收入69億美元增長到 187 億美元，服務(wù)業(yè)的收入占比則從1994年的不足40%到2000年的60%以上。

GE的例子告訴我們，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)迅猛發(fā)展的大態(tài)勢下，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將包括機(jī)器、設(shè)備和設(shè)施群在內(nèi)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與先進(jìn)的傳感器、控制裝置和應(yīng)用軟件相連，將服務(wù)整合在內(nèi)延展到了產(chǎn)品的全生命周期，延展產(chǎn)業(yè)鏈的同時(shí)，服務(wù)帶來了新的產(chǎn)業(yè)價(jià)值，智能制造時(shí)代的產(chǎn)品其核心價(jià)值已不是產(chǎn)品本身，而是服務(wù)用戶。

例20陜鼓動力的服務(wù)模式

陜鼓動力創(chuàng)新管理模式和商務(wù)模式，2005年就提出了從出售單一產(chǎn)品向出售解決方案和系統(tǒng)服務(wù)轉(zhuǎn)變、從產(chǎn)品經(jīng)營向品牌經(jīng)營轉(zhuǎn)變。2013年陜鼓動力服務(wù)和運(yùn)營業(yè)務(wù)訂貨占總量的49.28%；人均運(yùn)營利潤達(dá)到28.8萬元，分別是MAN透平集團(tuán)和西門子油氣集團(tuán)的1.41倍和1.23倍。

綜上所述，制造業(yè)將實(shí)現(xiàn)從以產(chǎn)品為中心向以用戶為中心的根本性轉(zhuǎn)變，這種產(chǎn)業(yè)模式和企業(yè)形態(tài)的根本性變革是智能制造工程的主題。

2.6智能制造的基礎(chǔ)建設(shè)

智能制造的基礎(chǔ)建設(shè)工作主要包括：

(1)構(gòu)建CPS。CPS是一個(gè)綜合計(jì)算、通信、網(wǎng)絡(luò)、控制和物理環(huán)境的多維復(fù)雜系統(tǒng)，可以將信息世界和現(xiàn)實(shí)世界聯(lián)系在一起，創(chuàng)建一個(gè)真正的CPS世界，這個(gè)CPS世界中，智能目標(biāo)之間可以互動和互相交流。信息物理系統(tǒng)代表現(xiàn)有嵌入式系統(tǒng)的下一種演進(jìn)形態(tài)。將互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)上可利用的數(shù)據(jù)和服務(wù)、嵌入式系統(tǒng)結(jié)合在一起，就形成了信息物理系統(tǒng)。信息物理系統(tǒng)為構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)提供了基礎(chǔ)，將其和務(wù)(服務(wù))聯(lián)網(wǎng)結(jié)合一起，產(chǎn)生多個(gè)創(chuàng)新應(yīng)用，以處理實(shí)際問題。它們將徹底改變物理世界的交互方式，實(shí)現(xiàn)大型工程系統(tǒng)的實(shí)時(shí)感知、動態(tài)控制和信息服務(wù)。

(2)積極推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是智能制造的基礎(chǔ)設(shè)施，“云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、務(wù)聯(lián)網(wǎng)”通過嵌入式系統(tǒng)連接裝備以實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。制訂工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)建設(shè)規(guī)劃與布局，建設(shè)低時(shí)延、高可靠、廣覆蓋的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

(3)強(qiáng)化智能制造網(wǎng)絡(luò)信息平臺、標(biāo)準(zhǔn)體系和信息安全保障系統(tǒng)的建設(shè)。①建設(shè)智能制造網(wǎng)絡(luò)信息平臺，推動軟件與服務(wù)、設(shè)計(jì)與制造資源、關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的開放與共享；②建立智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系，加快制定以智能化為特征的重大成套裝備、自動化生產(chǎn)線系統(tǒng)級標(biāo)準(zhǔn)；③建立信息安全保障系統(tǒng)，全面提高信息安全保障能力。

3　智能制造是“中國制造2025”的主攻方向

3.1中國特色智能制造發(fā)展路徑

習(xí)近平總書記指出,新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革與我國加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式形成歷史性交匯，為我們實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略提供了難得的重大機(jī)遇。這是一個(gè)極為深刻的論斷，也指出了中國制造業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動、轉(zhuǎn)型升級的發(fā)展方向。新一輪工業(yè)革命對中國是極大的挑戰(zhàn)，同時(shí)也是極大的機(jī)遇。

一方面，中國面臨著極大的挑戰(zhàn)。當(dāng)前，世界主要國家都在尋找科技創(chuàng)新的突破口，搶占未來經(jīng)濟(jì)科技發(fā)展的先機(jī)。新科技革命和產(chǎn)業(yè)變革將重塑全球經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，就像體育比賽換到了一個(gè)新場地，如果我們還留在原來的場地，那就跟不上趟了。

歷史上，我國曾長期位居世界經(jīng)濟(jì)大國之列，經(jīng)濟(jì)總量一度占到世界的三分之一左右，但由于技術(shù)落后和工業(yè)化水平低，近代以來屢屢被經(jīng)濟(jì)總量遠(yuǎn)不如我們的國家打敗。為什么會這樣？我們不是輸在經(jīng)濟(jì)規(guī)模上，而是輸在科技落后上。由于技術(shù)創(chuàng)新和工業(yè)制造落后于人，西方列強(qiáng)才得以用堅(jiān)船利炮轟開我們的國門。中國近代史上落后挨打的根子就是技術(shù)落后。

在200余年的全球工業(yè)化進(jìn)程中，中國與前兩次工業(yè)革命失之交臂。在“康乾盛世”，1800年中國GDP約占世界GDP的40%。也正是在這一時(shí)期，西方發(fā)生了工業(yè)革命，科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)力快速發(fā)展。但是，“康乾盛世”只是落日的輝煌，由于當(dāng)時(shí)的清朝政治制度落后，統(tǒng)治者閉關(guān)自守，錯(cuò)失工業(yè)革命的機(jī)遇。在短短一百多年的時(shí)間里，中國急劇地墜入落后挨打的境地，1900年GDP下降到世界GDP的4%。這個(gè)歷史的教訓(xùn)刻骨銘心！

中國的現(xiàn)代化同西方發(fā)達(dá)國家有很大不同。西方發(fā)達(dá)國家是一個(gè)“串聯(lián)式”的發(fā)展過程，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、信息化順序發(fā)展。德國已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)1.0、2.0、3.0，正在向工業(yè)4.0邁進(jìn)。

作為新興工業(yè)國家的中國，如果我們抓不住這次機(jī)會，在別人進(jìn)行工業(yè)4.0的時(shí)候，我們還在進(jìn)行工業(yè)2.0,那就要在科技創(chuàng)新的大賽場上落伍，就算實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，還是有可能進(jìn)一步拉大與發(fā)達(dá)國家的差距，被遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在后頭。

另一方面，中國面臨著極大的機(jī)遇。我們要后來居上，這就決定了我國發(fā)展必然是一個(gè)“并聯(lián)式”的發(fā)展過程，工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是疊加發(fā)展的，也就是要工業(yè)2.0、3.0、4.0同步發(fā)展。更為寬廣的技術(shù)選擇，日新月異的科學(xué)技術(shù)，特別是信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，將使得我國工業(yè)化進(jìn)程在時(shí)間上被大大壓縮。

當(dāng)前，中國和發(fā)達(dá)國家掌握新一輪工業(yè)革命的核心技術(shù)的機(jī)會是均等的，這為我國發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢、實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展提供了可能。“變”，就是機(jī)遇，我們可以通過掌握新工業(yè)革命的核心技術(shù)，成為新的競賽規(guī)則的重要制定者、新的競賽場地的重要主導(dǎo)者，可以不再跟在西方發(fā)達(dá)國家后面一步一步地順序發(fā)展，而是依靠工程科技創(chuàng)新和“并聯(lián)式”發(fā)展，在比較短的時(shí)間內(nèi)追趕發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)水平，這將大大加快中國工業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)程。

例21中國家電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

改革開放以來，我國家電產(chǎn)業(yè)適應(yīng)市場需求，依靠技術(shù)進(jìn)步，不斷調(diào)整產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，家電產(chǎn)業(yè)整體實(shí)力不斷增強(qiáng)壯大：20世紀(jì)80年代全面引進(jìn)；20世紀(jì)90年代跟蹤模仿；21世紀(jì)前十年并駕齊驅(qū)；近年來，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更是迅速嫁接傳統(tǒng)家電企業(yè),并誕生出了“智能家電”，引領(lǐng)了世界家電產(chǎn)業(yè)“互聯(lián)網(wǎng)+制造+服務(wù)”的浪潮。 我們深切地認(rèn)識到：與美國相比，我們在創(chuàng)新和人才方面差距極大，與蘋果、谷歌、微軟、英特爾這樣的公司相比,我們在信息技術(shù)原始性創(chuàng)新方面差得很遠(yuǎn)。然而，今后30年，在“制造業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化”——“互聯(lián)網(wǎng)+制造”這樣一個(gè)核心技術(shù)方面，中國制造業(yè)有自己的特色和優(yōu)勢，完全可以實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略性的重點(diǎn)突破、重點(diǎn)跨越，實(shí)現(xiàn)與西方最發(fā)達(dá)國家并行甚至超越。我們應(yīng)該有這樣的道路自信，應(yīng)該集中全國優(yōu)勢兵力打一場戰(zhàn)略決戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)中國制造業(yè)的彎道超車、跨越發(fā)展。這是一個(gè)重大的戰(zhàn)略抉擇，必將取得偉大的勝利。

3.210年規(guī)劃，兩個(gè)階段

我們既要解放思想，更要實(shí)事求是。要保持清醒頭腦，尊重客觀實(shí)際，遵循發(fā)展規(guī)律。

“中國制造2025”和“德國工業(yè)4.0”盡管都是為應(yīng)對新一輪全球競爭而采取的國家戰(zhàn)略，都把推進(jìn)信息技術(shù)與制造技術(shù)的深度融合放在第一位，但二者在發(fā)展基礎(chǔ)、戰(zhàn)略任務(wù)、產(chǎn)業(yè)階段上有很大的不同。

在發(fā)展基礎(chǔ)方面，德國是世界制造強(qiáng)國，中國是制造大國但還不是制造強(qiáng)國。與德國相比，無論是研發(fā)投入還是技術(shù)水平，無論是產(chǎn)品質(zhì)量還是品牌形象，無論是效率效益還是產(chǎn)業(yè)競爭力，我們都還存在很大差距。

在戰(zhàn)略任務(wù)方面，德國工業(yè)4.0是瞄準(zhǔn)新一輪科技革命制定的措施，主要聚焦制造業(yè)的高端產(chǎn)業(yè)和高端環(huán)節(jié)。中國制造2025則是對制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的整體謀劃，不僅要提出培育發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)的路徑和措施，還要加大對量大面廣的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造升級力度，同時(shí)還要解決制造業(yè)創(chuàng)新能力、產(chǎn)品質(zhì)量、工業(yè)基礎(chǔ)等一系列階段性的突出矛盾和問題。

在產(chǎn)業(yè)發(fā)展所處階段方面，德國工業(yè)4.0是在成功完成“工業(yè)1.0”、“工業(yè)2.0”，基本完成“工業(yè)3.0”之后，提出的發(fā)展戰(zhàn)略，是自然的“串聯(lián)式”發(fā)展。中國制造業(yè)尚處于“工業(yè)2.0”后期的發(fā)展階段。

在“十三五”時(shí)期，中國制造業(yè)必須走“工業(yè)2.0”補(bǔ)課、“工業(yè)3.0”普及、“工業(yè)4.0”示范的“并聯(lián)式”發(fā)展道路，所以我們的任務(wù)就比德國實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0更加復(fù)雜、更加艱巨。

“中國制造2025”采取“總體規(guī)劃、分步實(shí)施、重點(diǎn)突破、全面推進(jìn)”的發(fā)展策略。

第一階段(2015-2020年)，全面推廣數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的應(yīng)用，部分行業(yè)和企業(yè)開展智能化技術(shù)應(yīng)用的試點(diǎn)和示范。如，大力推進(jìn)“數(shù)控一代”機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新工程。

第二階段(2020-2025年)，大力推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)化智能化技術(shù)的應(yīng)用。如，著力推動“智能一代”機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新工程。

3.3萬眾創(chuàng)新、開放創(chuàng)新與有組織創(chuàng)新

3.3.1萬眾創(chuàng)新

“中國制造2025”是中央向全社會發(fā)出的建設(shè)制造強(qiáng)國的動員令，凝聚著中國制造業(yè)界全體同志的決心和意志，全行業(yè)動員起來、全社會動員起來，打一場“創(chuàng)新驅(qū)動、轉(zhuǎn)型升級”的“人民戰(zhàn)爭”。

“轉(zhuǎn)型升級”是廣大企業(yè)發(fā)展的內(nèi)在需求，“互聯(lián)網(wǎng)+”為創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展開辟了無限廣闊的空間，人民群眾中蘊(yùn)含著巨大的“創(chuàng)新驅(qū)動”的積極性和發(fā)展?jié)摿?，天時(shí)、地利、人和。必須充分發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用并發(fā)揮政府的重要作用，統(tǒng)籌利用好各方面優(yōu)勢資源，形成全民創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的生動局面，共同推動“中國制造2025”勝利前進(jìn)。3.3.2開放創(chuàng)新

一是推進(jìn)協(xié)同創(chuàng)新，形成以市場為導(dǎo)向、企業(yè)為主體、用產(chǎn)學(xué)研金政密切合作的創(chuàng)新體系，形成聯(lián)盟型開放創(chuàng)新；二是堅(jiān)持對外開放，推進(jìn)國際合作；三是構(gòu)建有利于萬眾創(chuàng)新的“眾創(chuàng)”平臺——智能制造創(chuàng)新平臺，推行更加積極的平臺型開放創(chuàng)新。3.3.3有組織的創(chuàng)新

充分發(fā)揮我國制度優(yōu)越性，實(shí)行有組織的創(chuàng)新：一是總體規(guī)劃、頂層設(shè)計(jì)；二是重點(diǎn)突破、典型示范；三是技術(shù)攻關(guān)、推廣應(yīng)用；四是企業(yè)培育；五是人才培養(yǎng)。

4　結(jié)語

中國制造業(yè)界的同志們有一個(gè)共同的奮斗目標(biāo)：實(shí)施“中國制造2025”，到2025年，我們國家進(jìn)入制造強(qiáng)國行列；再經(jīng)過20年的努力，到2045年，中國成為全球領(lǐng)先的制造強(qiáng)國，以制造業(yè)的繁榮和強(qiáng)大，支撐國家的繁榮和強(qiáng)大，托起中華民族偉大復(fù)興的中國夢。

(編輯盧湘帆)

Intelligent Manufacturing——Main Direction of “Made in China 2025”

Zhou Ji

Chinese Academy Engineering,Beijing,100088

How to transform from a big nation in manufacturing to a powerful one is a great subject of China’s economic development in the new era.This paper discussed the guiding ideology,strategic deployment,basic policy and strategic measure of “made in China 2025” based on detailed analyses of current manufacturing situations of China,and indicated that “Internet+advanced manufacturing+modern service industry” will become a new engine of China’s economic development.It is pointed out that digitization,networking and intellectualization of manufacturing industries are the core technologies of a new round industrial revolution, and should be used as commanding point,breakthrough and main direction of “made in China 2025”.An overall thorough interpretation of above points was put forward.

manufacturing industry;made in China 2025;intelligent manufacturing;main direction

2015-07-14

TG659;TP27DOI：10.3969/j.issn.1004-132X.2015.17.001

周濟(jì)，男，19h16年生。中國工程院院長、院士。主要研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)與數(shù)控技術(shù)。