傳統(tǒng)制造向智能制造發(fā)展影響因素研究

陳冠昊 蒲筠果 張延強(qiáng)

摘 要：發(fā)展智能制造是世界上發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)制造業(yè)發(fā)展的內(nèi)在要求，也是中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的主攻方向。傳統(tǒng)制造發(fā)展至今，其生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新水平低，生產(chǎn)組織形式相對(duì)封閉，產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈處于微笑曲線的底端，勞動(dòng)生產(chǎn)率低等問(wèn)題日益凸顯，已經(jīng)不能適應(yīng)社會(huì)更高層次的生產(chǎn)需要。在此種情況下，智能制造的概念日漸重要，從傳統(tǒng)制造向智能制造的過(guò)渡受多種因素的影響，如何加快傳統(tǒng)制造向智能制造的轉(zhuǎn)化是丞待解決的問(wèn)題，本文通過(guò)分析傳統(tǒng)制造概念與其現(xiàn)今發(fā)展的不利因素，智能制造的含義及其發(fā)展的影響因素，最終提出從傳統(tǒng)制造向智能制造發(fā)展的政策建議，以解決上述問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：傳統(tǒng)制造;智能制造;發(fā)展因素;政策建議

一、傳統(tǒng)制造含義與不利發(fā)展因素

傳統(tǒng)制造應(yīng)看被看作是與傳統(tǒng)工業(yè)相呼應(yīng)的生產(chǎn)范式，與智能制造、高端制造等先進(jìn)制造的不同之處主要表現(xiàn)在生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)組織和產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈這三個(gè)方面。

（一）從生產(chǎn)技術(shù)上看，技術(shù)創(chuàng)新水平低是傳統(tǒng)制造業(yè)的第一特征

生產(chǎn)技術(shù)主要包括兩方面的內(nèi)容，一是有形的技術(shù)，如機(jī)器設(shè)備、生產(chǎn)工具等，二是無(wú)形的技術(shù)，如每一位勞動(dòng)者所儲(chǔ)備的知識(shí)技能。2015年《美國(guó)先進(jìn)產(chǎn)業(yè)》報(bào)告將技術(shù)研發(fā)投入和技術(shù)工人數(shù)量作為評(píng)價(jià)一個(gè)國(guó)家制造業(yè)是否先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)：一是每個(gè)產(chǎn)業(yè)工人的技術(shù)研發(fā)支出應(yīng)該超過(guò)450美元，或者是位于產(chǎn)業(yè)前20%;二是產(chǎn)業(yè)隊(duì)伍中擁有理工科學(xué)位的高技能型人數(shù)占比必須高于全國(guó)的平均水平，或者在本產(chǎn)業(yè)中所占比重達(dá)到21%以上。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)企業(yè)研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入不足，研發(fā)經(jīng)費(fèi)人均支出僅為美國(guó)的1.2%、日本的1.1%。大中型工業(yè)企業(yè)研發(fā)經(jīng)費(fèi)支出占其銷售收入的比例，多年來(lái)一直不到1%，而主要發(fā)達(dá)國(guó)家已達(dá)2.5%到4%。研發(fā)投入不足造成了技術(shù)的缺失。從該標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，至今為止中國(guó)的傳統(tǒng)制造并未達(dá)標(biāo)。

（二）從生產(chǎn)組織上看，生產(chǎn)組織活動(dòng)多集中在企業(yè)內(nèi)部，相對(duì)封閉

通過(guò)提升單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量來(lái)降低成本是典型的規(guī)模經(jīng)濟(jì)思維，傳統(tǒng)制造業(yè)正是遵循著這樣的經(jīng)濟(jì)規(guī)律進(jìn)行生產(chǎn)組織活動(dòng)。這種情況下，企業(yè)受傳統(tǒng)思維影響對(duì)外部資源并不多加考慮，生產(chǎn)包裝都在一個(gè)鏈條上發(fā)生，形成一個(gè)封閉空間，但這僅適合大批量差異小的需求模式。伴隨信息時(shí)代的到來(lái)，消費(fèi)者的需求越來(lái)越突出個(gè)性，因此傳統(tǒng)制造所遵循的規(guī)律也就越來(lái)越不能適應(yīng)現(xiàn)狀，這就要求我們必須盡快優(yōu)化組織生產(chǎn)方式。

（三）從產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈上看，傳統(tǒng)制造業(yè)處于微笑曲線的底端，勞動(dòng)生產(chǎn)率相對(duì)低下

微笑曲線是臺(tái)灣宏基集團(tuán)創(chuàng)辦人施正榮于1992年提出的著名商業(yè)理論。在微笑曲線上，產(chǎn)業(yè)鏈分為研發(fā)與設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與制造、營(yíng)銷與服務(wù)三個(gè)模塊，同時(shí)模塊間有著各自的附加值。微笑曲線的中間底端部分則表示低附加值的產(chǎn)品制造環(huán)節(jié)。現(xiàn)在成為普遍的看法是，傳統(tǒng)制造企業(yè)只有從生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)不斷移向研發(fā)、營(yíng)銷等高附加值環(huán)節(jié)，才能夠擴(kuò)大利潤(rùn)空間。

二、智能制造含義及其發(fā)展影響因素

智能制造是指在產(chǎn)品全生命周期過(guò)程中，在新一代技術(shù)基礎(chǔ)上，通過(guò)智能手段達(dá)到智能化感知、交互、執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)制造裝備和制造過(guò)程智能化。

本文從內(nèi)部和外部?jī)蓚€(gè)角度分析智能制造發(fā)展的影響因素。

（一）內(nèi)部因素

1.數(shù)字化轉(zhuǎn)型

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是指制造企業(yè)從內(nèi)在設(shè)施、工作程序等方面進(jìn)行全方位整合優(yōu)化，在企業(yè)產(chǎn)品的整個(gè)生命周期設(shè)立彼此關(guān)聯(lián)互通的數(shù)據(jù)庫(kù)，經(jīng)由數(shù)據(jù)分析，合成有效信息，結(jié)合上述二者模擬仿真實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)施數(shù)字化管理，促使整體向最高效的生產(chǎn)過(guò)程靠攏。數(shù)字化轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)，是傳統(tǒng)制造向智能制造發(fā)展不可或缺的一步。

2.集成互聯(lián)

集成互聯(lián)包括集成和互聯(lián)兩部分。集成一般是指將二維碼、射頻識(shí)別等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到各種實(shí)現(xiàn)制造所需的資源方面，實(shí)現(xiàn)單個(gè)設(shè)備甚至整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈在縱向數(shù)據(jù)資源上的高度集成?；ヂ?lián)通常是指基于無(wú)線通信技術(shù)和有線通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備之間、控制系統(tǒng)與設(shè)備之間及工廠與工廠之間互通互聯(lián)，互聯(lián)互通既有助于數(shù)據(jù)集成，又實(shí)現(xiàn)了高效管理。

3.協(xié)同融合。

在數(shù)字化轉(zhuǎn)型和集成互聯(lián)的基礎(chǔ)上，在確保信息安全的同時(shí)，達(dá)到信息資源協(xié)同共享。融合方式包括交叉融合、嵌入融合、復(fù)合融合、跨界融合。融合是傳統(tǒng)制造向智能制造發(fā)展的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力，是傳統(tǒng)制造演進(jìn)的重要思路。信息化與工業(yè)化深度融合是智能制造的關(guān)鍵支撐。

4.技術(shù)創(chuàng)新

技術(shù)創(chuàng)新包括開(kāi)發(fā)新技術(shù)，或者對(duì)已有技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用創(chuàng)新。人工智能、建模與仿真技術(shù)、工業(yè)數(shù)據(jù)采集與管理技術(shù)等是發(fā)展智能制造的關(guān)鍵。目前，我國(guó)智能制造裝備關(guān)鍵核心部件主要依賴進(jìn)口， 缺乏自主創(chuàng)新。技術(shù)創(chuàng)新是智能制造的核心，創(chuàng)新來(lái)源于技術(shù)演進(jìn)。

（二）外部因素

1.新一代信息技術(shù)。

其主要是指云計(jì)算、物 聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)。新一代信息技術(shù)是智能制造的基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)智能化的動(dòng)力引擎。利用云計(jì)算技術(shù)對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，可以改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制等，使產(chǎn)品更滿足客戶需求?；ヂ?lián)網(wǎng)環(huán)境下，智能化虛擬制造平臺(tái)主要由大數(shù)據(jù)支撐，大數(shù)據(jù)是驅(qū)動(dòng)模擬制造平臺(tái)準(zhǔn)確模擬或者執(zhí)行生產(chǎn)的重要因素，制造企業(yè)有可能呈現(xiàn)躍升式、非線性智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)[1]。

2.國(guó)家政策

和智能制造有關(guān)的技術(shù)開(kāi)發(fā)、轉(zhuǎn)移以及相應(yīng)配套政策都在國(guó)家政策所指代的范疇。如果統(tǒng)籌觀測(cè)我國(guó)智能制造相關(guān)政策，可以看出大多數(shù)政策的頒布目的都是為解決現(xiàn)今智能制造標(biāo)準(zhǔn)缺失、滯后等問(wèn)題，以工信部、國(guó)標(biāo)委聯(lián)合發(fā)布的《國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》為例，該政策的發(fā)布有效促進(jìn)了互聯(lián)互通、跨行業(yè)跨領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展[2]。

3.人才建設(shè)

人才建設(shè)是一切生產(chǎn)管理形式、技術(shù)手段等方面革新優(yōu)化的軟核心，在智能化制造的進(jìn)程中，其含義指向了指培養(yǎng)或引進(jìn)智能制造急需的高端數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人等重點(diǎn)領(lǐng)域?qū)I(yè)人才和管理人才。員工知識(shí)和管理能力在智能制造中的重要性日益凸顯。加強(qiáng)技術(shù)帶頭人、技術(shù)人才培訓(xùn)應(yīng)作為推進(jìn)智能制造的著力點(diǎn)之一。

三、基于影響因素分析的發(fā)展政策建議

（一）注重技術(shù)創(chuàng)新。

智能制造發(fā)展的重頭戲應(yīng)該是加大力度促進(jìn)企業(yè)科研技術(shù)的不斷更新，讓創(chuàng)新引領(lǐng)生產(chǎn)力不斷向前邁進(jìn)。把矛頭對(duì)準(zhǔn)傳統(tǒng)制造設(shè)計(jì)、生產(chǎn)等諸如此類的方面，就該把研發(fā)攻關(guān)的天平傾向新型傳感技術(shù)等關(guān)鍵共性技術(shù)，在核心領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)原始創(chuàng)新，建立并完善智能制造技術(shù)創(chuàng)新體系[3]。

（二）強(qiáng)化政策導(dǎo)向。

通過(guò)政策引導(dǎo)鼓勵(lì)我國(guó)企業(yè)智能化發(fā)展，逐漸實(shí)施傳統(tǒng)制造向智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)。研究制定相應(yīng)政策措施，鼓勵(lì)各級(jí)政府組建開(kāi)放與低成本、資源共享、線上與線下相結(jié)合的眾創(chuàng)空間，釋放我國(guó)制造業(yè)從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)與管理等方面的創(chuàng)新潛力。

（三）發(fā)展新一代信息技術(shù)。

云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)的突飛猛進(jìn)為傳統(tǒng)制造向智能制造轉(zhuǎn)化加足了馬力。在日益革新的技術(shù)加成中，傳統(tǒng)制造者有了突破原有生產(chǎn)管理模式的底氣，將云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等互聯(lián)協(xié)作方式融入到日常運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中，加快制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)[4]。

（四）加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)。

當(dāng)下社會(huì)，我國(guó)傳統(tǒng)制造向智能制造加速轉(zhuǎn)化的重中之重還要?dú)w納到人才隊(duì)伍建設(shè)中來(lái)，尤其是加強(qiáng)高技術(shù)人才以及研發(fā)人才的培養(yǎng)，激活智能制造的源頭。制定制造業(yè)相關(guān)激勵(lì)機(jī)制、人才培養(yǎng)體系和人才引進(jìn)方案，激勵(lì)、培育、引進(jìn)各類高素質(zhì)、高技術(shù)研發(fā)型人才。為我國(guó)傳統(tǒng)制造向智能制造升級(jí)提供“源頭活水”。

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