我國智能制造發(fā)展淺議

周曉曉

[提要] 本文分析國內(nèi)外智能制造發(fā)展現(xiàn)狀以及我國智能制造發(fā)展中存在的問題，總結(jié)我國智能制造發(fā)展趨勢，并給出相應(yīng)的措施。

關(guān)鍵詞：智能制造現(xiàn)狀；存在問題；發(fā)展趨勢；措施

中圖分類號：F4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

收錄日期：2017年5月24日

隨著新一代信息技術(shù)與制造技術(shù)的不斷融合發(fā)展所產(chǎn)生的智能制造是未來制造業(yè)變革的方向。發(fā)展智能制造，是各國制造業(yè)應(yīng)對經(jīng)濟(jì)全球化，提高國際競爭力的迫切需要，是以信息化帶動工業(yè)化，促進(jìn)傳統(tǒng)制造業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化升級的必然選擇。2017年全國兩會已經(jīng)成功召開，政府工作報(bào)告把“以創(chuàng)新引領(lǐng)實(shí)體經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級”列為2017年重點(diǎn)工作任務(wù)之一。具體措施包括：提升科技創(chuàng)新能力，加快培育壯大新興產(chǎn)業(yè)，大力改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，持續(xù)推進(jìn)大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新，全面提升質(zhì)量水平。此外，政府工作報(bào)告對新經(jīng)濟(jì)的闡釋也很全面，指出了新材料、人工智能、集成電路、生物制藥、第五代移動通信技術(shù)等重點(diǎn)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)方向。

值得注意的是，這是人工智能首次被寫入政府工作報(bào)告。在一些政協(xié)委員眼里，發(fā)展人工智能是推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要舉措。

全國政協(xié)委員、百度公司創(chuàng)始人兼董事長李彥宏表示：“就給社會帶來的改變而言，人工智能堪比當(dāng)年的工業(yè)革命或者電力革命。有人說‘人工智能是新時(shí)代的電力，它將對任何一個(gè)行業(yè)產(chǎn)生巨大影響?！崩顝┖暾J(rèn)為，以制造業(yè)為例，以往中國制造主要依靠成本優(yōu)勢，未來則要靠智能。

中國電子學(xué)會副理事長徐曉蘭認(rèn)為，目前全球人工智能的各類產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用均處于起步階段，發(fā)達(dá)國家的領(lǐng)先優(yōu)勢并不突出，我國正面臨良好的戰(zhàn)略起飛機(jī)遇，存在著趕超式發(fā)展的可能性。另外，積極推動人工智能在經(jīng)濟(jì)社會各領(lǐng)域的普及應(yīng)用，將成為深化供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)健康發(fā)展和社會和諧穩(wěn)定的重要舉措。

但相比之下，國外發(fā)達(dá)國家處于智能制造領(lǐng)先位置，掌握著大部分的關(guān)鍵智能技術(shù)及智能器件的控制權(quán)，發(fā)展中國家處于模仿、引進(jìn)、不斷學(xué)習(xí)等追趕態(tài)勢，此外高端制造業(yè)的大部分國際標(biāo)準(zhǔn)由國外發(fā)達(dá)國家掌控。同時(shí)，國外制造業(yè)強(qiáng)國近些年都在積極備戰(zhàn)智能制造的發(fā)展規(guī)劃，向制造業(yè)頂端層次推進(jìn)。

一、智能制造發(fā)展現(xiàn)狀

（一）中國智能制造現(xiàn)狀。根據(jù)國內(nèi)目前的發(fā)展來看，智能制造只是解決了效率的提升和精度提高的問題，并不能完全解決產(chǎn)品在市場上的競爭力問題，更不能解決市場需求不足的問題。中國智能制造處于初級發(fā)展階段，同樣也是大部分處于研發(fā)階段，僅16%的企業(yè)進(jìn)入智能制造應(yīng)用階段；從智能制造的經(jīng)濟(jì)效益來看，52%的企業(yè)其智能制造收入貢獻(xiàn)率低于10%，60%的企業(yè)其智能制造利潤貢獻(xiàn)低于10%。而90%的中小企業(yè)智能制造實(shí)現(xiàn)程度較低的原因在于，智能化升級成本抑制了企業(yè)需求，其中缺乏融資渠道影響最大。

雖然國內(nèi)智能制造的發(fā)展起步較晚，但是最近幾年政府及企業(yè)已開始注重智能制造的發(fā)展。首先，國家不斷完善發(fā)展智能制造的產(chǎn)業(yè)政策，從《智能制造裝備產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》、《智能制造科技發(fā)展“十二五”規(guī)劃》到《中國制造2025》的發(fā)布，都是以發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)為核心目標(biāo)，布局規(guī)劃制造強(qiáng)國的推進(jìn)路徑；其次，智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系已逐漸成形，此外還取得了一批智能制造技術(shù)的突破，包括機(jī)器人技術(shù)、感知技術(shù)、智能信息處理技術(shù)等，建立了一批國家級研發(fā)基地。但智能制造的一些關(guān)鍵性技術(shù)仍舊依賴于進(jìn)口，自主創(chuàng)新能力還較弱。

（二）國外發(fā)達(dá)國家智能制造現(xiàn)狀。美國從金融危機(jī)以來，連續(xù)出臺《重振美國制造業(yè)框架》、《制造業(yè)促進(jìn)法案》、《先進(jìn)制造業(yè)伙伴計(jì)劃》和《互聯(lián)網(wǎng)到機(jī)器人發(fā)展路線圖》等政策文件，重新建立制造業(yè)的全球競爭優(yōu)勢。德國2013年發(fā)布《保障德國制造業(yè)未來：關(guān)于實(shí)施“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略的建議》，通過發(fā)展信息物理系統(tǒng)，以智能工廠和智能生產(chǎn)為載體帶動智能制造的發(fā)展，其中還包含有八項(xiàng)具體的計(jì)劃。英國也于2013年發(fā)布《未來制造業(yè)：一個(gè)新時(shí)代給英國帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)》，通過對先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展布局來推動智能制造的發(fā)展。

二、智能制造發(fā)展中存在的問題

（一）智能制造行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)沒有統(tǒng)一。制造業(yè)智能化過程中所需的各種智能化器件、網(wǎng)絡(luò)端口的鏈接、系統(tǒng)軟件的集成等，都需要有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)作為實(shí)現(xiàn)制造業(yè)智能化在更為廣泛的空間中得以順利對接的前提性條件。智能制造行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一，會造成行業(yè)發(fā)展混亂，阻礙智能制造行業(yè)的發(fā)展壯大。設(shè)備之間良好的鏈接能夠帶來整個(gè)系統(tǒng)的信息交流、分析，實(shí)現(xiàn)更大邊界范圍中的資源整合。美國、德國等國外制造業(yè)強(qiáng)國不斷擴(kuò)大對先進(jìn)制造業(yè)國際標(biāo)準(zhǔn)的控制權(quán)，積極發(fā)展本國智能制造行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定及推廣工作。反觀國內(nèi)，大部分傳統(tǒng)制造企業(yè)間自動化系統(tǒng)中的技術(shù)參數(shù)不同，來自于不同的廠商。即使其中的一些標(biāo)準(zhǔn)在各種學(xué)科領(lǐng)域、協(xié)會機(jī)構(gòu)和工作單位中得到了使用，但是缺乏對這些標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。因此，國內(nèi)應(yīng)盡快建立智能制造標(biāo)準(zhǔn)委員會進(jìn)行對標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定及推廣工作。

（二）智能制造業(yè)發(fā)展缺乏自主創(chuàng)新能力。產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展需要創(chuàng)新的支撐，自主創(chuàng)新的落后會導(dǎo)致過分依賴于外部，失去產(chǎn)業(yè)高端價(jià)值鏈的主導(dǎo)權(quán)。我國近些年在智能制造領(lǐng)域確實(shí)取得了一定的成就，但是注重引進(jìn)模仿創(chuàng)新，自主創(chuàng)新能力較弱，致使難以登上制造產(chǎn)業(yè)鏈的頂端。而國外發(fā)達(dá)國家持續(xù)注重創(chuàng)新的領(lǐng)先發(fā)展。

（三）智能制造相關(guān)現(xiàn)代服務(wù)業(yè)發(fā)展滯后。智能制造的發(fā)展需要先進(jìn)制造服務(wù)業(yè)的支撐，先進(jìn)生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)的發(fā)展能極大地促進(jìn)智能制造的發(fā)展。智能制造產(chǎn)前、產(chǎn)后需要整套的服務(wù)體系，從智能技術(shù)的供應(yīng)、智能設(shè)計(jì)、智能物流、智能監(jiān)測、智能系統(tǒng)軟件和管理軟件等都要求發(fā)展一批智能制造相關(guān)的現(xiàn)代服務(wù)業(yè)。而中國在生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)方面，與發(fā)達(dá)國家相比還較弱。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是市場化程度較低；二是傳統(tǒng)服務(wù)業(yè)比重過大；三是智能制造專業(yè)人才供應(yīng)及培訓(xùn)服務(wù)體系發(fā)展滯后。因此，我國需盡快建立智能制造人才培育和職業(yè)學(xué)習(xí)計(jì)劃體系。

三、智能制造發(fā)展趨勢

近年來，國內(nèi)智能人銷售同比增長了56%?；ヂ?lián)網(wǎng)時(shí)代，用戶需求日趨多樣化、定制化，企業(yè)訂單呈現(xiàn)出小型化、碎片化的發(fā)展趨勢，引進(jìn)與應(yīng)用智能制造系統(tǒng)解決方案已經(jīng)成為企業(yè)滿足新時(shí)代發(fā)展需要的重要著力點(diǎn)。硬件+中間件+軟件的一體化綜合制造改造需求迫切，系統(tǒng)解決方案市場需求廣闊。原因是：隨著國內(nèi)勞動力人口逐漸減少以及勞動力成本的逐漸上升，企業(yè)迫切需要實(shí)施機(jī)器換人戰(zhàn)略，就工業(yè)機(jī)器人來看，2014年國內(nèi)工業(yè)機(jī)器解決方案提供商明匠智能，營業(yè)收入呈逐年大幅提升趨勢，2013年?duì)I業(yè)收入僅為1，412萬元，2014年達(dá)到4，034萬元，同比增長185.7%，2015年?duì)I業(yè)收入為1.68億元，同比增長318%。

中國工程院院士李伯虎指出，未來智能制造的發(fā)展將會集中研究以下幾個(gè)方向：（1）基礎(chǔ)理論與技術(shù)——行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、關(guān)鍵智能基礎(chǔ)共性技術(shù)、核心智能裝置與部件、工業(yè)領(lǐng)域信息安全技術(shù)等；（2）智能裝備——典型行業(yè)數(shù)控機(jī)械裝備、智能工業(yè)機(jī)器人、智能化高端成套設(shè)備等；（3）智能系統(tǒng)——信息物理融合系統(tǒng)、智能制造執(zhí)行系統(tǒng)、智能柔性加工成形裝配系統(tǒng)、綠色智能連續(xù)制造系統(tǒng)、3D生產(chǎn)系統(tǒng)等；（4）智能服務(wù)——數(shù)據(jù)分析與決策支持、智能監(jiān)控與診斷、智能服務(wù)平臺、產(chǎn)業(yè)鏈橫向集成等。

四、啟示

全國人大代表、小米科技董事長雷軍就在兩會中提出了要加快推動人工智能國家戰(zhàn)略的提案，他認(rèn)為中國在移動互聯(lián)網(wǎng)方面的優(yōu)勢很快將轉(zhuǎn)換成人工智能方向上的優(yōu)勢，人工智能是未來的大勢所趨。因此，我國應(yīng)該積極借鑒西方發(fā)達(dá)國家發(fā)展智能制造的經(jīng)驗(yàn)，不斷完善我國在智能制造方面的缺陷。除此之外，我們還應(yīng)做好以下幾點(diǎn)：

（一）在國家層面進(jìn)行人工智能發(fā)展的頂層設(shè)計(jì)和專項(xiàng)規(guī)劃。我國應(yīng)制定人工智能相關(guān)的國家行動計(jì)劃，大力推進(jìn)“智能+經(jīng)濟(jì)”的發(fā)展，從觀念引導(dǎo)、制度創(chuàng)新、數(shù)據(jù)開放和專項(xiàng)支持等方面為人工智能行業(yè)應(yīng)用構(gòu)建良好的政策環(huán)境。我國若能在戰(zhàn)略層面制定系統(tǒng)的推進(jìn)計(jì)劃，會給我國帶來實(shí)現(xiàn)彎道超車、提升綜合國力和影響的絕佳機(jī)會。

（二）加強(qiáng)人工智能基礎(chǔ)理論研究和核心技術(shù)突破。國家應(yīng)該在人工智能基礎(chǔ)研究上增加更多的投入，開放更多的數(shù)據(jù)，讓人工智能可以進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，帶動相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。

（三）加強(qiáng)自主創(chuàng)新能力。北京郵電大學(xué)人機(jī)交互與認(rèn)知工程實(shí)驗(yàn)室劉偉曾經(jīng)說過，“衡量一個(gè)國家人工智能水平的高低，還是要看原創(chuàng)性和突破性的東西?！毖芯坎辉诙啵凇熬?。通過跨學(xué)科、高強(qiáng)度的協(xié)作實(shí)現(xiàn)人工智能技術(shù)創(chuàng)新突破。

（四）加強(qiáng)人工智能科研人才、技術(shù)人才的培養(yǎng)與引進(jìn)。一個(gè)國家科研的競爭，就是人才的競爭。所以，我國應(yīng)該加大人工智能教育投入，培養(yǎng)更多高水平的科研人才和技術(shù)人才。此外，我國還應(yīng)成立以人工智能技術(shù)為主攻方向、由科學(xué)家組成運(yùn)營團(tuán)隊(duì)、具備一定規(guī)模的國家實(shí)驗(yàn)室。

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