先進制造：工業(yè)制造的集成創(chuàng)新

徐瑋

一、制造業(yè)正在從傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐杂脩魹橹行牡木W(wǎng)絡(luò)模式

制造業(yè)正在從傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐杂脩魹橹行牡木W(wǎng)絡(luò)模式，模式的迭代導(dǎo)致了產(chǎn)業(yè)的重構(gòu)，從原來的上下游產(chǎn)業(yè)鏈模式進化到以用戶為中心的中心化網(wǎng)絡(luò)模式。

制造業(yè)正在從終端消費者出發(fā)進行模式重塑。產(chǎn)業(yè)正在從終端消費者出發(fā)、圍繞中心節(jié)點企業(yè)以扁平化的網(wǎng)絡(luò)配置模式重塑。從消費端出發(fā)進行概念提煉，設(shè)計、融資、推廣、銷售等環(huán)節(jié)不再以產(chǎn)業(yè)鏈方式循序進行，而是可以同時推進，從上下游的分工化發(fā)展為扁平化。

“互聯(lián)網(wǎng)+制造”帶來的是從產(chǎn)業(yè)鏈的分工模式到中心化網(wǎng)絡(luò)的扁平模式的變化，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為核心發(fā)展先進制造業(yè)。

只有先搞好了“可視化”和“目視管理”，搞好了生產(chǎn)現(xiàn)場的日常管理，得到了精準(zhǔn)有效的實績數(shù)據(jù)，“信息化”才會真正起作用;只有擁有順暢無停滯的流程、準(zhǔn)確無誤的數(shù)據(jù)采集、沒有浪費的邏輯運算規(guī)則，“智能化”才會真正“智能”起來，而不會看上去高大上，實際很無能;只有企業(yè)具備了無論大量生產(chǎn)還是多品種少量生產(chǎn)，都可以實現(xiàn)快速切換、短周期制造、均衡生產(chǎn)的能力，“柔性化”才不會紙上談兵。

二、先進制造的概念

1. 定義

先進制造業(yè)是相對于傳統(tǒng)制造業(yè)而言，指制造業(yè)不斷吸收電子信息、計算機、機械、材料以及現(xiàn)代管理技術(shù)等方面的高新技術(shù)成果，并將這些先進制造技術(shù)綜合應(yīng)用于制造業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、在線檢測、營銷服務(wù)和管理的全過程，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，即實現(xiàn)信息化、自動化、智能化、柔性化、生態(tài)化生產(chǎn)，取得很好經(jīng)濟收益和市場效果的制造業(yè)總稱。也可以將智能制造與狹義的先進制造并列理解，將智能制造視為基于新一代信息通信技術(shù)與狹義先進制造技術(shù)的深度融合。

2. 先進制造的特點

先進制造技術(shù)的主要特點是系統(tǒng)與集成。與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，它具有四方面特點：

（1）先進制造技術(shù)的基礎(chǔ)是優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、無污染或少污染工藝，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)優(yōu)化及與新技術(shù)的結(jié)合，形成新的工藝與技術(shù)。

（2）傳統(tǒng)制造技術(shù)一般單指加工制造過程的工藝辦法，而先進制造技術(shù)覆蓋了從產(chǎn)品設(shè)計、加工制造到產(chǎn)品銷售、使用、維修整個過程。

（3）傳統(tǒng)制造技術(shù)一般只能駕馭生產(chǎn)過程中的物質(zhì)流和能量流，隨著信息技術(shù)的列入，使先進制造技術(shù)成為能駕馭生產(chǎn)過程中的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。

（4）傳統(tǒng)制造技術(shù)的學(xué)科、專業(yè)單一，界限分明，而先進制造技術(shù)的各專業(yè)、學(xué)科、技術(shù)之間不斷交叉、融合，形成了綜合、集成的新技術(shù)。

3. 如何理解工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、中國制造2025與第四次工業(yè)革命？

德國為了提高工業(yè)在世界的競爭力，鞏固自己的領(lǐng)先優(yōu)勢，在新一輪工業(yè)革命中占領(lǐng)先機就提出了自己的國家級工業(yè)革命戰(zhàn)略規(guī)劃“工業(yè)4.0”。

為了保障美國在未來的全球競爭力，通用電氣公司正式提出了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)革命的概念，2014年，五家巨頭級的公司，在美國成立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟。

2014年12月，“中國制造2025” 被首次提出。通過中國制造2025戰(zhàn)略的逐步推進，中國將會從工業(yè)大國變成工業(yè)強國。

都是第四次工業(yè)革命的戰(zhàn)略，都是推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)——把人、數(shù)據(jù)和機器連接起來。

4. 全球制造業(yè)的發(fā)展格局與轉(zhuǎn)移趨勢

2015年全球制造業(yè)增加值比重分布：中國（26.74%）、歐盟（19.4%）、美國（17.6%）、日本（7.5%），其他國家合計占28.8%，由此可見，全球制造業(yè)分布不均，重心主要集中在歐美日少數(shù)發(fā)達國家和中國。

全球制造業(yè)發(fā)展出現(xiàn)過三次較大規(guī)模的轉(zhuǎn)移，目前正發(fā)生第四次轉(zhuǎn)移。

第一次于20世紀(jì)50年代，美國將傳統(tǒng)制造業(yè)陸續(xù)轉(zhuǎn)向日本、德國等戰(zhàn)敗國。第二次于20世紀(jì)60-70年代向“亞洲四小龍”和部分拉美國家轉(zhuǎn)移。第三次于80年代把勞動力密集型產(chǎn)業(yè)和低技術(shù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移至改革開放的中國大陸。

近年，隨著東南亞新興經(jīng)濟體崛起，廉價勞動力促使部分中低端制造業(yè)開始轉(zhuǎn)向東南亞、印度等新興經(jīng)濟體。

5、發(fā)展先進制造，是我國制造業(yè)應(yīng)對國際競爭所需

先進制造業(yè)是我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要途徑，將成為我國參與國際競爭的先導(dǎo)力量。如果用三個詞來形容我國發(fā)展先進制造業(yè)的重要性和緊迫性的話，原機械工業(yè)部總工程師、中國機械聯(lián)合會特別顧問朱森第認(rèn)為是：勢在必行、刻不容緩、影響深遠(yuǎn)。

在朱森第看來，我國先進制造業(yè)的發(fā)展已有一定基礎(chǔ)，但與美國等國家的先進水平相比有較大差距。如果戰(zhàn)略正確、措施有力、實現(xiàn)協(xié)同創(chuàng)新，經(jīng)過十年二十年的努力，我國先進制造業(yè)將有較大發(fā)展并在某些領(lǐng)域領(lǐng)先。

先進制造業(yè)將成為引領(lǐng)我國制造業(yè)由大變強的利器。中國工程院院士柳百成表示，先進制造技術(shù)是制造業(yè)及戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)，對發(fā)展經(jīng)濟和國家安全至關(guān)重要。制造技術(shù)已成為發(fā)展我國制造業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)，要十分重視發(fā)展先進制造技術(shù)。

著眼內(nèi)部，國內(nèi)研發(fā)投入持續(xù)快速增長，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向全球價值鏈高端攀升，新常態(tài)下經(jīng)濟面臨新舊動能轉(zhuǎn)換，中國正從制造業(yè)大國邁進制造業(yè)強國。

通過發(fā)展先進制造，可以順應(yīng)國家政策，國內(nèi)制造業(yè)也可以積累品牌，進行技術(shù)革新。

疫情后，雙循環(huán)發(fā)展的新格局有望拉動國內(nèi)制造業(yè)向“微笑曲線”兩端提升，產(chǎn)業(yè)有望進入價值發(fā)現(xiàn)新階段。

可以肯定的是，先進制造業(yè)是制造業(yè)的發(fā)展方向，先進制造業(yè)的發(fā)展將使我國有可能在第四次工業(yè)革命中發(fā)揮重要作用，將引領(lǐng)我國制造業(yè)走出一條發(fā)展新路，將極大支撐起我國國民經(jīng)濟發(fā)展和國防建設(shè)，加快發(fā)展先進制造業(yè)影響深遠(yuǎn)。

黨的十八大就明確指出：要推動戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、先進制造業(yè)健康發(fā)展。“制造業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展仍是我國經(jīng)濟發(fā)展的主要動力，而轉(zhuǎn)型升級是主旋律?！敝焐谥赋?。

6. 傳統(tǒng)制造業(yè)強國的狀態(tài)

分析全球競爭力驅(qū)動因素發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)制造業(yè)強國在除了成本競爭力的其他各因素都遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于韓國、中國和印度。從德國的“工業(yè)4.0”、美國的“先進制造伙伴戰(zhàn)略”到英國的“高價值戰(zhàn)略”，全球主要制造業(yè)大國均在積極推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

20世紀(jì)的傳統(tǒng)制造業(yè)強國隨著先進制造業(yè)戰(zhàn)略的落地實施，制造業(yè)的競爭力和優(yōu)勢都在不斷提升。

全球區(qū)域間的制造業(yè)實力分化加劇，技術(shù)密集型制造業(yè)和勞動力密集型制造業(yè)會在區(qū)域間不斷分化加劇。

三、國外標(biāo)桿案例

1. 美國

集群作為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的重要組織形式，是美國經(jīng)濟發(fā)展的重要特征。美國先進制造業(yè)集群數(shù)量眾多，類型多樣，先后誕生了硅谷高科技產(chǎn)業(yè)集群、休斯頓石油化工產(chǎn)業(yè)集群、底特律汽車產(chǎn)業(yè)集群、波士頓生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群等。

18世紀(jì)60年代，第一次工業(yè)革命促使紐約、芝加哥、洛杉磯等城市聚集了大量人口和制造企業(yè)，并通過不斷競爭和兼并，產(chǎn)業(yè)集中度越來越高。

20世紀(jì)70-80年代，美國調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)去工業(yè)化，傳統(tǒng)制造業(yè)開始向海外轉(zhuǎn)移，集群主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)由勞動密集型產(chǎn)業(yè)過渡到資本密集型和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)。

2009年美國聯(lián)邦政府發(fā)布“美國創(chuàng)新戰(zhàn)略”，要求促進區(qū)域創(chuàng)新集群發(fā)展。

2011年美國聯(lián)邦政府公布了多個部門負(fù)責(zé)的區(qū)域創(chuàng)新集群計劃，推動信息技術(shù)、生物醫(yī)藥、航空航天、新材料等一批高科技產(chǎn)業(yè)集群的崛起。

政府提供政策支持和公共服務(wù)：雖然美國產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展主要依靠市場力量，但政府制定相應(yīng)的政策措施給予扶持和引導(dǎo)也是必不可少的。

產(chǎn)業(yè)布局與區(qū)位資源優(yōu)勢相耦合：美國產(chǎn)業(yè)集群在布局上遵循因地制宜原則，與區(qū)域資源稟賦、交通區(qū)位、研發(fā)基礎(chǔ)、社會資源等相耦合。

以市場需求為導(dǎo)向：美國產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展基本上是以市場導(dǎo)向為主，依賴產(chǎn)業(yè)與市場的互動，來提高產(chǎn)業(yè)自身競爭力和內(nèi)源力。

產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新：產(chǎn)學(xué)研一體化的技術(shù)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)是美國制造業(yè)保持創(chuàng)新的重要驅(qū)動力。

企業(yè)網(wǎng)絡(luò)組織在集群中起主導(dǎo)作用：政府、企業(yè)、科研機構(gòu)、中介機構(gòu)等自發(fā)建立的網(wǎng)絡(luò)化組織是美國產(chǎn)業(yè)集群治理的主導(dǎo)者，致力于通過提供專業(yè)咨詢、教育培訓(xùn)、信息分享、業(yè)務(wù)開拓、政策識別、關(guān)系網(wǎng)構(gòu)建等服務(wù)來促進集群發(fā)展。

2. 英國

從2008年起，英國政府推出“高價值制造”戰(zhàn)略，鼓勵英國企業(yè)在本土生產(chǎn)更多世界級的高附加值產(chǎn)品，確保高價值制造（HVM）成為英國經(jīng)濟發(fā)展的主要推動力，促進企業(yè)實現(xiàn)從概念到商業(yè)化整個過程的創(chuàng)新。

（1）在HVM創(chuàng)新方面的直接投資翻倍，達到每年5000萬英鎊。

（2）利用22個制造業(yè)能力組合制定投資決策，它們可以分為五個戰(zhàn)略主題——資源效率、制造系統(tǒng)、材料集成、制造工藝和商業(yè)模式。

（3）集中投資那些能保證英國從全球市場受益的技術(shù)和行業(yè)。

（4）投資HVM彈射中心，為世界級技術(shù)的商業(yè)化提供尖端設(shè)備和技能資源。

（5）提供開放共享的知識交流平臺，如知識轉(zhuǎn)化網(wǎng)絡(luò)（KTN）、HVM彈射中心等，幫助企業(yè)聚合最佳的制造創(chuàng)新，創(chuàng)造世界一流的產(chǎn)品、工藝和服務(wù)。航空工業(yè)的制造創(chuàng)新是英國高價值制造戰(zhàn)略的重要扶持對象。

四、我國制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

我國先進制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展面臨諸多問題。例如，資源環(huán)境的制約異常突出，產(chǎn)業(yè)發(fā)展乏力，產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的任務(wù)非常艱巨，發(fā)展方式轉(zhuǎn)變十分困難。要實現(xiàn)由制造大國向制造強國的轉(zhuǎn)變，加快發(fā)展先進制造業(yè)勢在必行。

隨著我國制造業(yè)的勞動力紅利時代即將結(jié)束，很多發(fā)展中國家已接納了不少轉(zhuǎn)移的產(chǎn)業(yè)，對我國制造業(yè)形成了挑戰(zhàn)。美國及其他工業(yè)發(fā)達國家若引領(lǐng)新一輪產(chǎn)業(yè)革命，將使其重獲制造業(yè)優(yōu)勢。為使我國制造業(yè)不致落入“前有圍堵后有追兵”的局面，加快發(fā)展先進制造業(yè)刻不容緩。

通過總結(jié)英美德，提出中國先進制造業(yè)可以參考的核心策略：

加快傳統(tǒng)制造業(yè)升級：圍繞“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)”戰(zhàn)略，雙向出擊，一方面要和“互聯(lián)網(wǎng)+”融合化發(fā)展，一方面要做好先進制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。加快傳統(tǒng)制造業(yè)的升級，夯實先進制造業(yè)的行業(yè)基礎(chǔ)。

推動先進制造業(yè)融合化發(fā)展：圍繞發(fā)展先進制造業(yè)的目標(biāo)，要著力引導(dǎo)科技、文化、金融、商務(wù)服務(wù)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的跨界融合，促進產(chǎn)業(yè)間協(xié)同創(chuàng)新、功能互補、要素銜接與功能再造，著力構(gòu)建先進制造業(yè)領(lǐng)先優(yōu)勢。

打造產(chǎn)業(yè)集群，構(gòu)建全產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)：構(gòu)建高端化產(chǎn)業(yè)集群、創(chuàng)新集群、服務(wù)集群和集群化生態(tài)，通過這種方式可以整合資源，加強生存發(fā)展能力建設(shè)。

營造先進制造業(yè)有發(fā)展力的軟環(huán)境：持續(xù)推進簡政放權(quán)、放管結(jié)合，釋放生產(chǎn)要素活力，為產(chǎn)業(yè)升級提供市場化發(fā)展氛圍。

智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)包括“A基礎(chǔ)共性”“B關(guān)鍵技術(shù)”“C行業(yè)應(yīng)用”等三個部分，主要反映標(biāo)準(zhǔn)體系各部分的組成關(guān)系。

先進制造業(yè)，包括“自動化”“信息化”“智能化”“柔性化”和“生態(tài)化”這五個方面，同時其基本概念有“產(chǎn)業(yè)先進性”“技術(shù)先進性”和“管理先進性”三部分認(rèn)識。

在許多企業(yè)推進先進制造的“五化”過程中，直接上馬“五化”的具體體系和工具方法之前，企業(yè)還缺乏基礎(chǔ)或者說前提條件之類的東西。

我和許多制造業(yè)老板、經(jīng)營層進行了深入交流，他們也都基本持有相同的觀點。

思索和摸索了這些年，我發(fā)現(xiàn)目前我國的制造業(yè)企業(yè)，幾乎都在言必稱“精益化”。而精益化應(yīng)該就是現(xiàn)在我們的制造業(yè)推進先進制造之前，欠缺的那個前提條件和基礎(chǔ)。只有先做好了精益化所倡導(dǎo)的“帶人字邊的自動化”——也就是真正做到了保證設(shè)備不制造不良品、做到了在工序內(nèi)保證質(zhì)量，才能真正使得設(shè)備的“全自動化”有效落地;只有先搞好了“可視化”和“目視管理”，搞好了生產(chǎn)現(xiàn)場的日常管理，得到了精準(zhǔn)有效的實績數(shù)據(jù)，“信息化”才會真正起作用;只有擁有順暢無停滯的流程、準(zhǔn)確無誤的數(shù)據(jù)采集、沒有浪費的邏輯運算規(guī)則，“智能化”才會真正“智能”起來，而不會看上去高大上，實際很無能;只有企業(yè)具備了無論大量生產(chǎn)還是多品種少量生產(chǎn)，都可以實現(xiàn)快速切換、短周期制造、均衡生產(chǎn)的能力，“柔性化”才不會紙上談兵;最后，只要企業(yè)全員有了“徹底排除一切浪費”“持續(xù)改善”的意識和能力，這就是在踐行最有效的“生態(tài)化”。

制造業(yè)服務(wù)化是服務(wù)要素在制造業(yè)投入和產(chǎn)出活動中的比重日益增加的一種趨勢，主要包括生產(chǎn)環(huán)節(jié)的服務(wù)化和消費產(chǎn)品的服務(wù)化兩方面，這里又根據(jù)業(yè)態(tài)和模式的不同分為制造共享、延伸服務(wù)、多功能開發(fā)、供應(yīng)鏈管理和服務(wù)型制造五種類型。

制造共享：智能工廠、智能化解決方案服務(wù);共享生產(chǎn)平臺（研發(fā)設(shè)計、優(yōu)化控制、設(shè)備管理、質(zhì)量監(jiān)控等服務(wù)）。

延伸服務(wù)：發(fā)展遠(yuǎn)程運維、狀態(tài)預(yù)警、故障診斷等在線服務(wù);發(fā)展醫(yī)學(xué)檢測、健康管理等第三方醫(yī)療服務(wù)。

多功能開發(fā)：發(fā)展工業(yè)文化旅游，挖掘歷史文化底蘊，開發(fā)集生產(chǎn)展示、觀光體驗、教育科普等于一體的旅游產(chǎn)品。

供應(yīng)鏈管理：推動設(shè)計、采購、制造、銷售、消費信息交互和流程再造，形成高效協(xié)同的智慧供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。

服務(wù)型制造：發(fā)展柔性化定制、工程承包、設(shè)備租賃、合同能源管理等多種類型的服務(wù)型制造新業(yè)態(tài)和新模式。

五、小結(jié)

1. 廣義的先進制造是制造業(yè)不斷吸收新一代信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)以及機械、材料等科學(xué)技術(shù)的成果，并將其綜合應(yīng)用于生產(chǎn)制造全過程的各類制造技術(shù)的總稱;也可以將智能制造與狹義的先進制造并列理解，將智能制造視為基于新一代信息通信技術(shù)與狹義先進制造技術(shù)的深度融合。

2. 精益化是制造業(yè)在推進先進制造之前，需要達到的前提條件和基礎(chǔ);達到精益化有五個方面的要求：自動化、信息化、柔性化、智能化、生態(tài)化。

3. 服務(wù)化是先進制造的重要升級方向，服務(wù)化是服務(wù)要素在制造業(yè)投入和產(chǎn)出活動中比重日益增加的一種趨勢，根據(jù)業(yè)態(tài)和模式的不同分為：制造共享、延伸服務(wù)、多功能開發(fā)、供應(yīng)鏈管理和服務(wù)型制造五種類型。