智能制造的模式及路徑研究

黃倩倩 張麗

摘要：智能制造是新一輪科技產業(yè)革命各國競爭的主戰(zhàn)場，也是我國實現(xiàn)轉型升級的必然選擇。文章分析制造業(yè)智能化轉型的典型模式：協(xié)同一體化管控模，敏捷柔性制造，網絡化協(xié)同制造，大規(guī)模個性化定制，總結制造業(yè)智能化的幾種升級路徑：制造業(yè)微笑曲線，層次型，循序漸進，信息資源共享路徑。根據實際，提出建立智能制造典型示范區(qū)：加快“兩化”深度融合，構建多元主體創(chuàng)新機制，深入推廣“智能工廠”，發(fā)揮服務業(yè)與制造業(yè)融合優(yōu)勢。

關鍵詞：智能制造；轉型升級；中國制造

新一代科技革命正在進行，全球工業(yè)模式體系有了重大變動，智能制造已經成為各國為振興實體經濟選擇的重要途徑。我國經濟發(fā)展進入新常態(tài)，制造業(yè)發(fā)展迅速，并逐漸呈現(xiàn)向高端方向發(fā)展的特點，但我國制造業(yè)面臨發(fā)達國家和其他發(fā)展中國家“雙向擠壓”的嚴峻挑戰(zhàn)。要建立制造業(yè)強國，必須緊緊抓住機遇，完成中國制造向強國轉變，將智能制造提升到重要的戰(zhàn)略地位。

一、智能制造的時代要求

智能制造是基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合，貫穿于制造活動的各個環(huán)節(jié)的新型生產方式，對于我國培育經濟增長新動能，促進制造業(yè)向中高端邁進、實現(xiàn)制造強國具有重要意義。

從國際角度來看，自2008年全球金融危機后，各個國家都意識到虛擬經濟的泡沫性，紛紛轉戰(zhàn)實體經濟，重拾制造業(yè)優(yōu)勢，加大科技水平的投入，引發(fā)全球的技術革命。

從國內角度來看，我國工業(yè)制造業(yè)起步晚、自主創(chuàng)新能力弱、缺乏核心技術積累、信息化水平較低。制造企業(yè)要推動我國產業(yè)技術不斷升級，引導制造業(yè)的競爭優(yōu)勢從傳統(tǒng)要素優(yōu)勢向技術優(yōu)勢轉變，加快新一代互聯(lián)網信息化技術與傳統(tǒng)工業(yè)制造業(yè)的融合，從而完成從制造大國到制造強國的跨越。

二、智能制造的典型模式

（一）協(xié)同一體化管控模式

智能化在制造業(yè)的融合，將使生產優(yōu)化能力由局部優(yōu)化提升為一體化優(yōu)化。在研發(fā)、生產、管理、服務、質量追溯環(huán)節(jié)，構建研發(fā)平臺提升研發(fā)平臺資源，建立智能工廠，推動制造工藝不斷創(chuàng)新升級，助推企業(yè)管理邁向網絡協(xié)同。在我國以歐派、索菲亞等八大家居制造企業(yè)成立的“智能制造協(xié)同創(chuàng)新中心”，用開放和共享的理念，聚焦建立全球化協(xié)同機制，探索智能全球化背景下協(xié)同創(chuàng)新的發(fā)展方向，為各地經濟發(fā)展提供新動能、創(chuàng)造新價值。

（二）敏捷柔性制造模式

柔性制造擁有高度數(shù)字化的生產流程，對需要快速響應用戶需求的離散型制造業(yè)實現(xiàn)智能化升級提供柔性敏捷制造模式。典型的例子是海爾智能工廠通過系統(tǒng)集成實現(xiàn)柔性制造，增強生產模塊提高裝配效率，優(yōu)化資源平臺推進協(xié)同創(chuàng)新，提升產品和技術智能化水平。

（三）網絡化協(xié)同制造模式

“智能制造+網絡協(xié)同”是未來制造模式，制造企業(yè)也將向“制造+服務”轉型升級。協(xié)同制造旨在通過互聯(lián)網與制造業(yè)相融合，提高制造業(yè)數(shù)字化、網絡化、智能化階段進程。中航工業(yè)西安飛機工業(yè)（集團）有限責任公司，應用數(shù)字化技術搭建信息網絡平臺，形成異地協(xié)同制造體系，實現(xiàn)設計、制造、服務的聯(lián)動協(xié)同。

（四）大規(guī)模個性化定制模式

大數(shù)據、云計算、物聯(lián)網等現(xiàn)代信息技術正深刻影響著傳統(tǒng)的生產制造業(yè)。盡管大規(guī)模定制有助于企業(yè)進入新的市場，吸引大量個性化需求的顧客，但如果缺乏與之相對應的低成本高效率的供應鏈，大規(guī)模定制是難以實現(xiàn)的。長虹企業(yè)深化了互聯(lián)網思維，提出了智能制造概念，建立智能工廠，運用至長虹集團旗下的電視、冰箱、空調、注塑無人工廠等多個領域，將模式推動家電制造模式、標準以及產業(yè)鏈的變革，引爆行業(yè)智能制造。

三、智能制造的升級路徑

（一）“中間突破、兩端發(fā)力”轉型升級路徑

借助人口規(guī)模、市場活力、互聯(lián)網及電子商務應用領先優(yōu)勢與智能制造體系之間的深度融合，構建中國智能制造的應用知識庫優(yōu)勢，形成全球價值鏈“中間突破、兩端發(fā)力”的轉型升級路徑，將制造過程從工業(yè)2.0與3.0并存為主的格局逐步演變?yōu)楣I(yè)3.0 與4.0并存為主的格局，將兩端的研發(fā)和品牌憑借智能制造的知識庫進行形式多樣的產品應用研發(fā)和品牌創(chuàng)造。

（二）“層次型”階梯式的線性升級路徑

制造業(yè)轉型升級路徑包括三個視角：首先，從是企業(yè)-產業(yè)-產業(yè)集群的視角，即制造企業(yè)升級過程呈現(xiàn)為過程升級、產品升級、功能升級到跨產業(yè)；其次，是企業(yè)經營的視角，即制造企業(yè)升級過程主要分為技術、品牌升級、基于技術相關性多元化升級三個階段；最后，是企業(yè)-國家-國際區(qū)域的視角，即制造企業(yè)升級過程主要沿著企業(yè)內部、企業(yè)間、本土、國際性區(qū)域升級的路徑實現(xiàn)。

（三）“由淺入深”的循序漸進發(fā)展路徑

從智能裝備到智能生產單元、智能生產線、數(shù)字化車間、智能工廠、乃至智能制造系統(tǒng)集成的循序漸進發(fā)展路徑。智能功能包括資源要素、系統(tǒng)集成、互聯(lián)互通、信息融合和新興業(yè)態(tài)等五層，由小到大實現(xiàn)循序漸進路徑集成，做到機器之間、機器與控制系統(tǒng)之間、企業(yè)之間的互聯(lián)互通。

（四）“產品全生產周期”的實施路徑

智能制造包括產品設計、數(shù)字化工廠規(guī)劃，生產工程，生產執(zhí)行，增值服務，商業(yè)模式設計，商業(yè)模式實施七大實施路徑。 “互聯(lián)網+制造”會產生新的用戶價值，打亂原有的顧客價值鏈構成，重塑與轉型，從而帶動整個產業(yè)結構、競爭格局、競爭點的變化，而管理革命正是這種轉型的基礎和價值充足的支撐。

（五）集中信息資源共享的智慧模式

隨著物聯(lián)網、云計算、大數(shù)據、互聯(lián)網的快速運用，各行各業(yè)的信息建設已經逐漸完善，對于信息的維護服務就顯得尤為重要。華為提供全球部署的“共享”云運維平臺，補齊合作伙伴運維能力短板，快速提升合作伙伴的運維質量和效率，將“智能”和“共享”的遠程運維作為全新的運維服務模式，開啟了智能運維模式，與合作伙伴共享開放的運維生態(tài)。

四、中國制造到中國智造的對策

我國智能制造還有很多不足：其一，我國智能制造關鍵技術受制于人，智能化改造的政策支持不夠，制造業(yè)總體技術水平較低；其二，產品自主開發(fā)能力和研究創(chuàng)新能力相對薄弱；其三，智能制造生產線人力成本上漲，人才無法配套和適應這些新的生產流程。

對于智能制造所面臨的問題我們提出以下建議：首先，推動工業(yè)時代同步進行，建立“工業(yè)4.0”典型示范區(qū)。其次，加快發(fā)展智能制造，推進工業(yè)化與信息化深度融合。接著，推動我國技術產業(yè)升級轉型，構建多元主體創(chuàng)新體系。最后， 務實推進智能工廠的建設，推進制造業(yè)與服務業(yè)深度融合。

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（作者單位：南京信息工程大學管理工程學院）