加快制定適合我國國情的智能制造技術(shù)戰(zhàn)略

延建林，董景辰，古依莎娜，楊曉迎

（中國工程院戰(zhàn)略咨詢中心，北京100088）

《中國制造2025》明確提出，要以新一代信息技術(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，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)由大變強(qiáng)的歷史跨越。當(dāng)前和今后一個時期，是我國制造業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時期，必須要加快制定和實(shí)施適合國情的智能制造技術(shù)戰(zhàn)略，為推動制造業(yè)加速向數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化發(fā)展，提供科學(xué)指導(dǎo)和前瞻引領(lǐng)。

一、智能制造是新一輪全球制造業(yè)競爭的戰(zhàn)略制高點(diǎn)

21世紀(jì)以來，隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的群體性突破并加速向制造業(yè)領(lǐng)域滲透融合，全球智能制造進(jìn)入了全新的發(fā)展階段[1]。主要體現(xiàn)在：第一，制造業(yè)發(fā)展的外部信息環(huán)境發(fā)生深刻巨變，信息的生成、存儲、獲取、傳遞以及利用呈現(xiàn)出前所未有的效率；第二，先進(jìn)信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)的集成創(chuàng)新呈現(xiàn)加速發(fā)展趨勢；第三，新一代人工智能的突破和廣泛應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動學(xué)習(xí)以及制造知識生產(chǎn)自動化提供了廣闊前景；第四，制造業(yè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)進(jìn)入不斷解構(gòu)和加速重構(gòu)的新階段，制造業(yè)發(fā)展理念、制造模式加速變革，制造技術(shù)體系、生產(chǎn)模式、生產(chǎn)要素及價值鏈都在不斷重塑。智能制造正在引領(lǐng)和推動全球新一輪工業(yè)革命與產(chǎn)業(yè)變革[2]。

與此同時，特別是國際金融危機(jī)以來，全球制造業(yè)整體格局進(jìn)入了深度調(diào)整階段。主要制造強(qiáng)國基于振興本國實(shí)體經(jīng)濟(jì)的需要，加快制定和推進(jìn)本國制造業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化技術(shù)戰(zhàn)略。2012年，美國工業(yè)界最早提出“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，強(qiáng)調(diào)通過軟件控制應(yīng)用和軟件定義機(jī)器的緊密聯(lián)動，促進(jìn)機(jī)器間、機(jī)器與控制平臺間、企業(yè)上下游間的實(shí)時連接和智能交互，最終形成以信息數(shù)據(jù)鏈為驅(qū)動、以模型和高級分析為核心、以開放和智能為特征的工業(yè)系統(tǒng)[3]。2013年，德國科技界與工業(yè)界聯(lián)合推出“工業(yè)4.0”，強(qiáng)調(diào)以虛擬實(shí)體融合系統(tǒng)（CPS）為核心，重視嵌入式的機(jī)器及裝備智能，實(shí)現(xiàn)高度自動化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的智能制造模式，以適應(yīng)個性化大規(guī)模定制、縮短新產(chǎn)品投放市場的時間等新的市場需求[4]。2016年，日本產(chǎn)業(yè)界提出“工業(yè)價值鏈計(jì)劃”，強(qiáng)調(diào)基于智能制造單元的架構(gòu)和企業(yè)間的互聯(lián)互通，通過頂層讓不同的企業(yè)通過寬松標(biāo)準(zhǔn)接口，在一種“松耦合”的情況下相互連接，實(shí)現(xiàn)工業(yè)價值鏈的互聯(lián)互通，進(jìn)而提高制造生產(chǎn)效率和整體競爭力[5]。

縱觀美國、德國和日本提出的智能制造技術(shù)戰(zhàn)略，可以看到，美國智能制造技術(shù)戰(zhàn)略，突出了美國強(qiáng)大的信息技術(shù)支撐和創(chuàng)新服務(wù)能力，重視利用“軟”的先進(jìn)信息技術(shù)整合和提升“硬”的制造過程的效能和效率。德國智能制造技術(shù)戰(zhàn)略，突出德國在機(jī)電一體化制造中積累的優(yōu)勢，強(qiáng)調(diào)在“硬”的制造過程中集成和嵌入“軟”的先進(jìn)信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)制造、計(jì)算、通信、控制的有機(jī)整合。日本智能制造技術(shù)戰(zhàn)略反映了日本制造精益求精和貼近制造實(shí)際的特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)從基礎(chǔ)制造單元做起，自下而上的流程優(yōu)化與信息整合。世界制造強(qiáng)國第一、第二梯隊(duì)主要國家的工業(yè)界在推動智能制造發(fā)展過程中，特別強(qiáng)調(diào)凸顯本國技術(shù)優(yōu)勢與制造業(yè)發(fā)展特點(diǎn)，力爭通過制造的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化發(fā)展，一方面提升本國制造業(yè)的競爭力；另一方面搶占全球制造業(yè)智能轉(zhuǎn)型升級帶來的巨大市場空間，積極謀求新一輪制造業(yè)競爭的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。

二、中國迫切需要制定適合國情的智能制造技術(shù)戰(zhàn)略

中華人民共和國成立近70年特別是經(jīng)過改革開放40年的快速發(fā)展，中國已經(jīng)成為具有全球影響力的制造大國，中國制造業(yè)也站在了從大到強(qiáng)發(fā)展的新的歷史方位。2015年發(fā)布的《中國制造2025》明確了建設(shè)制造強(qiáng)國的戰(zhàn)略目標(biāo)和“三步走”的總體方略，確定將智能制造作為中國制造轉(zhuǎn)型升級的主攻方向。近年來，在政策拉動和市場驅(qū)動的共同作用下，中國智能制造發(fā)展取得了積極成效，一大批基于智能制造的新應(yīng)用、新業(yè)態(tài)和新模式，正在驅(qū)動新型產(chǎn)業(yè)的快速成長，為經(jīng)濟(jì)增長和持續(xù)發(fā)展注入強(qiáng)有力的新動能。但是，我們也必須要清醒的認(rèn)識到，中國智能制造發(fā)展整體仍然處在起跑加速階段，發(fā)展的不平衡和不充分問題仍然非常突出[6]。

當(dāng)前，我國智能制造發(fā)展面臨的基本國情主要體現(xiàn)在幾個方面：首先，各地各行業(yè)智能制造訴求差異巨大。中國擁有當(dāng)今世界上最完整的工業(yè)體系，擁有41個工業(yè)大類、201個中類、581個小類，是唯一擁有聯(lián)合國產(chǎn)業(yè)分類中全部工業(yè)門類的國家。正因?yàn)楣I(yè)門類齊全，不同行業(yè)、不同領(lǐng)域的市場環(huán)境、技術(shù)發(fā)展水平都不相同，因此各行業(yè)對智能制造的訴求也各不相同。其次，各地各行業(yè)智能制造發(fā)展基礎(chǔ)和水平層次不齊。大企業(yè)智能制造發(fā)展程度較高，大部分中小企業(yè)則尚未實(shí)現(xiàn)數(shù)字化；部分行業(yè)如汽車智能制造發(fā)展程度達(dá)到國際先進(jìn)水平，大部分行業(yè)如橡膠和塑料制品行業(yè)智能制造尚處在起步階段；目前，全國僅16%的企業(yè)進(jìn)入智能制造應(yīng)用階段，52%的企業(yè)智能制造收入貢獻(xiàn)率低于10%，60%的企業(yè)智能制造利潤貢獻(xiàn)低于10%，而90%的中小企業(yè)受成本約束智能制造實(shí)現(xiàn)程度保持在較低水平[7]。最后，我國現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的時間還不足百年，與發(fā)達(dá)國家相比，在工業(yè)知識的積累和基礎(chǔ)技術(shù)研究方面還有較大差距，表現(xiàn)為許多關(guān)鍵零部件、高端裝備還高度依賴進(jìn)口，很多關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)尚未掌握，產(chǎn)品質(zhì)量、勞動生產(chǎn)率、能效等重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)還遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家。中國制造業(yè)的智能轉(zhuǎn)型既要迎接新工業(yè)革命的挑戰(zhàn)，又要承擔(dān)“短板”進(jìn)行“補(bǔ)課”的歷史任務(wù)。

當(dāng)前，我國經(jīng)濟(jì)已由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，制造強(qiáng)國建設(shè)進(jìn)入了全面部署、加快實(shí)施、深入推進(jìn)的新階段，企業(yè)對于新一輪工業(yè)革命熱情高漲，對于實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型升級愿望迫切。我國雖然確立了智能制造的主攻方向，但是無論在技術(shù)層面，還是戰(zhàn)略層面，都還沒有做好充分準(zhǔn)備，尤其是我國工業(yè)界尚未形成清晰的智能制造發(fā)展戰(zhàn)略，特別是發(fā)展的技術(shù)路線。廣大企業(yè)在智能制造的理性認(rèn)識、發(fā)展方向、工作重點(diǎn)、路徑選擇、實(shí)施策略等方面還存在許多困惑和誤區(qū)。要推動我國智能制造持續(xù)健康快速發(fā)展，必須結(jié)合世界技術(shù)發(fā)展趨勢，提出適合中國國情的智能制造發(fā)展戰(zhàn)略，特別是發(fā)展的技術(shù)路線，明確智能制造發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)、方針和路徑，加快推進(jìn)中國制造智能轉(zhuǎn)型，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)我國由制造大國向制造強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變。

三、制定中國智能制造技術(shù)戰(zhàn)略的基本原則與行動建議

今后30年，是全球智能制造發(fā)展的關(guān)鍵時期，中國制造業(yè)完全可以抓住這一千載難逢的歷史機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略性的重點(diǎn)突破、重點(diǎn)跨越，實(shí)現(xiàn)與西方發(fā)達(dá)國家并行甚至超越，實(shí)現(xiàn)中國制造業(yè)的換道超車、跨越發(fā)展。當(dāng)務(wù)之急便是制定適合國情的智能制造技術(shù)戰(zhàn)略，主要應(yīng)遵循以下幾個基本原則。

一是“前瞻性”，指要緊跟當(dāng)前技術(shù)發(fā)展趨勢。技術(shù)創(chuàng)新是智能制造發(fā)展的基礎(chǔ)。新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革是我國推進(jìn)智能制造最大的戰(zhàn)略機(jī)遇。要瞄準(zhǔn)工程科技創(chuàng)新發(fā)展最前沿，尤其是要盯緊新一代人工智能技術(shù)與制造技術(shù)的深度融合，加快布局、主動出擊，探索、研究、技術(shù)攻關(guān)和試點(diǎn)示范，迅速掌握核心技術(shù)，把發(fā)展智能制造的技術(shù)主動權(quán)掌握在自己手里。

二是“階段性”，指要結(jié)合中國各地區(qū)各行業(yè)智能制造的實(shí)際發(fā)展水平。中國制造企業(yè)發(fā)展水平參差不齊，實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型不能搞“一刀切”“齊步走”。國家要做好智能制造的頂層設(shè)計(jì)、總體規(guī)劃，明確各階段的戰(zhàn)略目標(biāo)和重點(diǎn)任務(wù)。有條件的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)、重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)、重點(diǎn)企業(yè)，要加快重點(diǎn)突破，先行先試，發(fā)揮好引領(lǐng)、表率作用。分步實(shí)施，重點(diǎn)突破的范圍逐步擴(kuò)大，從企業(yè)（點(diǎn)），到城市（線），再到區(qū)域（面），梯次展開。在此基礎(chǔ)上，在全國范圍內(nèi)根據(jù)不同情況，全面推進(jìn)，達(dá)到普及。

三是“實(shí)用性”，指企業(yè)在具體實(shí)施智能制造中要腳踏實(shí)地、步步為營。政府通過試點(diǎn)示范企業(yè)為廣大企業(yè)提供可借鑒的樣板，指導(dǎo)企業(yè)如何開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型，并使企業(yè)看到數(shù)字化制造將為企業(yè)帶來的實(shí)實(shí)在在的利益，激發(fā)它們實(shí)施轉(zhuǎn)型的內(nèi)生動力。企業(yè)要從市場需求和企業(yè)內(nèi)生動力出發(fā)，要以追求經(jīng)濟(jì)效益的最大化為目標(biāo)，在不同的發(fā)展階段提出適當(dāng)?shù)陌l(fā)展目標(biāo)，不盲目追求高水平、高自動化、高智能化，不追求無人化。可以按照“單元-產(chǎn)線-車間-工廠”的技術(shù)路徑，由點(diǎn)到面逐步打好數(shù)字化制造的基礎(chǔ)。這樣漸次展開的發(fā)展方式有助于我國智能制造的健康發(fā)展。各個企業(yè)特別是廣大中小微企業(yè)，要結(jié)合企業(yè)發(fā)展實(shí)情，實(shí)事求是地探索適合自己轉(zhuǎn)型升級的技術(shù)路徑。

四是“開放性”，指要以開放的心態(tài)進(jìn)一步加強(qiáng)智能制造國際合作。智能制造是全球各國制造業(yè)發(fā)展面臨的普遍趨勢和共同挑戰(zhàn)。作為工業(yè)化后發(fā)國家，中國推進(jìn)實(shí)施智能制造，必須要堅(jiān)持走對外開放之路，堅(jiān)持走開放融通、互利共贏之路。善于學(xué)習(xí)和借鑒工業(yè)化發(fā)達(dá)國家智能制造先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)與世界各國制造業(yè)的對接合作，加強(qiáng)智能制造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的國際合作，共同應(yīng)對智能制造發(fā)展帶來的信息安全、知識產(chǎn)權(quán)等挑戰(zhàn)，共同探索分享智能制造知識信息資源，積極創(chuàng)造全球智能制造發(fā)展的新框架以及各國合作共贏的新空間，積極構(gòu)建全球智能制造共同體，讓智能制造惠及中國制造，造福全球制造。

四、結(jié)語

新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革與中國制造業(yè)從高速度增長轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展形成了歷史性交匯，這是中國制造實(shí)現(xiàn)從中低端邁向中高端的戰(zhàn)略機(jī)遇，也是廣大制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級、創(chuàng)新發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇。中國制造界必須要抓住和利用好這一難得的機(jī)遇，積極行動起來，抓緊制定和謀劃好智能制造發(fā)展的技術(shù)路線，從國家層面明確我國制造業(yè)總體智能制造發(fā)展的技術(shù)方向和實(shí)現(xiàn)路徑，從行業(yè)層面明確各行業(yè)實(shí)施智能制造的技術(shù)方向和實(shí)現(xiàn)路徑，從企業(yè)層面明確企業(yè)智能制造落地實(shí)施的總體謀劃和實(shí)現(xiàn)路徑，確保中國智能制造推進(jìn)行穩(wěn)致遠(yuǎn)、科學(xué)發(fā)展，最終走出一條適合中國國情的制造業(yè)智能升級的發(fā)展道路。