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【同道观察】智能制造,是谁在突破?

  时间: 2023-02-03      318     分享:


近年来,先进信息技术与制造技术之间的融合愈发深入,与技术的不断创新及发展相伴随,智能制造系统处于持续迭代及不断演进更新的过程中。作为一个庞大的系统,制造系统在产品、生产以及服务全生命周期的所有环节均有贯穿,可将对制造业生产要素与生产模式的重塑作用有效发挥出来,在很大程度上对制造业发展理念、价值形态以及产业生态等的深刻变革形成推动。以不同发展阶段与技术特征为依据,智能制造可进行数字化、网络化以及智能化3大范式的划分,其中,数字化发挥着重要的基础作用;网络化则以数字化为基础,基于工业互联网及工业云等相关技术的支持达到装备的联通集成目的;智能化作为人工智能和先进制造2大技术的深层次融合,以新一轮工业革命核心驱动力的形式而存在。

对于智能制造技术而言,今后15年是其发展尤为重要的时期,对此,对各种优势力量进行聚集,在创新这一根本动力的驱使下,紧抓“科创中国”活动契机,力求实现制造业产业的创新式发展与智能化升级,共同为制造强国建设作出贡献。


一、智能制造发展突破

近年来,越来越多的重点项目相继实现重大突破,并取得不容忽视的成果,从整体层面上看,智能制造相关产业已经初具规模。与信息技术和先进制造技术的迅猛发展相伴随,我国智能制造装备无论是从横向看还是从纵向看都已取得非常大的进步。从现在起到2035年,是我国制造业实现由大至强转变的重要阶段,不仅如此,亦是行业发展质量、效率及动力等实现变革尤为关键的时期。对此,整个制造业需要紧抓科技革命和产业变革的战略机遇,紧紧围绕制造强国建设目标,遵循供给侧结构改革的重要主线,明确智能制造这一主攻方向,进行智能制造发展战略的科学与有效制定和落实。但是分析目前形势,依旧有显著矛盾与问题。

对我国智能制造的快速发展形成制约,主要有以下五方面的体现:一是智能制造基础理论及技术体系建设存在一定的滞后性;二是未完成对智能制造中长期发展战略的制定任务;三是高端制造装备对外依存度高;四是关键智能制造技术及核心基础部件主要依赖进口;五是重硬件轻软件的现象突出。


二、项目案例分析

“科创中国”是中国科协围绕“科创中国”试点城市(园区)产业发展需求相对集中的信息技术、智能制造、生物医药、新材料、工业互联网、新能源,以及关系国民经济基础的农业、林业、水产等领域,开展的技术应用和成果转化服务案例建设工作。中国科协将技术应用案例库项目作为“科创中国”三年行动计划(2021-2023年)重点任务之一。通过对征集入库的智能制造技术应用案例进行分析,可以发现当下智能制造相关研究的特点。

▆ 智能制造转型方式多种多样

智能制造转型升级的方式包括分为智能工厂、智能生产线、智能装备、信息化系统以及智能制造标准化等。研究分析的300项案例涉及了上述五类,其中智能工厂/数字化车间占比最大,占比50%,其次为信息化系统,第三至第五为智能制造标准化、智能装备及智能生产线。

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图1 案例智能制造转型方式分布图

▆ 制造业数量多,覆盖范围广

案例分属于26个制造业,其中通用设备制造业进行智能制造转型最多,占比16.00%(具体见图2)。案例覆盖了我国国民经济行业分类中31个制造业分类中的26个制造业,覆盖范围广,具有很强的指导性。

▆ 案例所涉地区具有代表性

对案例实施企业所在地域进行分析,结果显示300项案例涉及了全国27个省市和地区。其中河南省实施智能制造转型的企业最多,占比达25.33%,排名第二至第十的分别是北京、江苏、上海、陕西、浙江、四川、辽宁、广东、山东,并且西部偏远地区新疆、西藏也有案例。

▆ 项目技术水平高,运行效果明显

对案例所获得的项目支持情况分析,300项案例中,有96个项目获得了工信部智能制造综合标准化和新模式应用项目支持,占比达32%。并且这些获得支持项目,技术水平高,运行效果明显。

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图2 案例所获得项目支持情况图

对智能制造技术进行分析,可主要将其划分为4个层次,分别为自动化、信息化、互联网以及智能化,产业链涵盖范围广,包括智能装备、工业互联网、工业软件、3D打印以及对以上各项环节进行有机结合的自动化系统集成和生产线集成等。进一步地,智能装备有机器人、数控机床、服务机器人以及其他自动化装备等的划分,工业互联网主要由机器视觉、传感器、RFID核工业以太网等构成,工业软件对EPR、MES以及DCS等予以涉及。现阶段,我国在智能装备工业互联网、工业软件方面的核心技术仍然依赖进口。

《“十四五”智能制造发展规划》显示,“十三五”期间,我国智能制造装备市场满足率在50%,工业软件市场满足率在30%。在本次入库的300项案例中,案例中提及拥有自主知识产权的装备或软件等不足10%。


三、分析 VS 博弈

2018年9月19日的云栖大会上,马云分享了他曾经提出的五新战略中的“新制造”的观点,但没过多久就遭到了郭台铭的犀利点评。分歧的点主要在于马云提出的“新制造是服务制造业,未来没有纯制造业,也没有纯服务业……新制造是制造业和服务业的完美结合。”针对这一点,郭台铭在内部会议中表示“强烈不同意”,他认为,“如果没有好的车刀、半导体、模具等硬件,不可能做出好的产品,制造业的关键竞争力还是在本身的制造技术能力。”

一个从平台的角度出发,一个从制造的角度出发,一个偏互联网思维,一个偏工业思维,站在不同的点上看到的问题不同。马云侧重与新技术结合之后实现升级跨越的制造业的未来路径设想,郭台铭则更注重无论任何外力赋能做好制造业的根本的探讨。

从另一角度来说,这也恰好是当前新技术与传统制造业融合过程中不同方向、立场摩擦、博弈的其中一面的写照。

题中之义为此,具体实践上,阿里推出了为中小企业服务的数字化智能化制造平台——犀牛智造(此次有上榜),以及利用这个平台打造的样板工厂——犀牛智造工厂。其初衷是利用数字化能力赋能中小企业,帮助其实现低成本和高效率。这同样遭到了业界的质疑,呼声最高的观点是,这个工厂不是为了赋能中小企业,而是中小制造企业的收割机。涉及广大中小企业的生存与未来,这一担心是合理的。作为一家互联网平台企业,没有选择与已有的代工厂合作,自建工厂,事实上便形成了与其要服务的目标客户的竞争关系。从前端的经销商、代理商、个人消费者、物流到原料制造、生产加工,整个链条打通之后将对中小企业来说是很大的威胁。在自建工厂之前,阿里在用数字化能力帮助传统企业提高效率上已做了诸多尝试,但不同制造企业专业知识各不相同,且规模较大、环节众多,改造起来颇有难度。因此,流程整合、算法上的优势才是阿里布局的重点,样板工厂的打造是为了数字化能力的积累,为了软件与生产流程更融洽的匹配。更重要的对于数字化赋能企业来说,推动传统制造业的转型升级,更重要的还在于企业对数字化的深刻理解。

设备数据化只是第一步,更关键的是如何将产生的数据整理、分析、反馈,理清生产线、上下游情况、原料、人员等各生产要素之间的关系,保证各节点之间进行实时的数据交换、处理,进而达到每个节点、每台机器状态与效率的最优化,最终促成整个系统的高效运行。尽管这需要大量的积累和投入,但结局却是令人兴奋的。

前路因光明而值得期待,因坎坷而更加迷人


附录:2022智能制造创新TOP50名单对比

表1 2022智能制造创新TOP50企业及2021榜上变化对比

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注:排名均引用自《互联网周刊》


参考文献

[1]权小锋,李闯.智能制造与成本粘性——来自中国智能制造示范项目的准自然实验[J].经济研究,2022,57(4):68-84.

[2]杨娟, 张真, 王黎明. 从"科创中国"技术应用案例库项目看我国智能制造发展现状[J]. 价值工程, 2022, 41(21):162-165.[3]无.湖北省智能制造产教研融合高端论坛召开[J].中国机械工程,2021,32(21):1.

[3]望舒. 2020 智能制造企业 50 强[J]. 互联网周刊, 2021(7):2.


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