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以智能制造推动中国制造业由大变强

世界各国普遍认为制造业是关系国家经济发展的重要支柱产业,并极力推动其持续发展。世界银行数据显示,2010年,中国制造业增加值为19250亿美元、美国为17595亿美元、日本为10747亿美元、德国为6749亿美元,分别占本国GDP的32%、13%、20%、22%,中国位居世界第一。然而,中国作为名副其实的世界制造大国,大而不强以及如何由大变强的现实却一直困扰着国人。

 

 

 制造业面临四大问题
  一是研发创新能力不强。几十年来,我国企业一直采用跟随和模仿战略,而不是领先战略来推动技术创新和新产品研发。此外,制造业研发投入明显不足,产学研协同发展机制未能有效建立,科技创新激励政策不到位。这些问题都使得我国制造业核心技术缺失、共性技术不足,研发创新能力不强,进而导致很多高端装备、关键部件,甚至连一些基础件和电子元器件都长期依赖国外进口。
  二是整体缺乏高效管理。长期以来,实现技术与管理同步发展,管理也是生产力等先进理念没有全面落到实处。企业发展战略不清晰,管理效率和创新效率不高,产业链协同商务体系尚未建立,创新性人才培养不足,未能全面深化应用ERP等管理问题还都普遍存在。2012年,国务院国资委通过对标分析,认为央企与世界一流企业相比还存在相当大的差距。突出表现在基础管理、管理创新、投资并购、管理信息化和国际化经营管理五个方面。为此,所有央企开展为期两年的管理创新活动。
  三是产品制造水平不高。我国企业现有各类普通机床约600多万台。2013年,我国金切机床产量数控化率仅为28.8%,远不及美、日、德的60%-70%的水平。另对21个工程机械企业的调研显示,采用CAM、FMC/FMS和自动化生产线完成关键工序加工的比例仅为41.5%、39.1%和36.6%。这些现状既反映企业自动化水平较低,产品制造数据难以高度集成和实时交互,也影响产品制造的精度和效率。此外,大多数企业尚未建立MES系统,即使建立了MES的企业,其计划和成本控制对象也未细化到工序和加工设备,也未完全实现与ERP的集成应用。
  四是两化未能深度融合。我国企业两化融合虽有明显进展,但总体现状依然不容乐观。截至2015年2月,全国3万多家企业两化融合评估结果显示,处于起步建设和单项应用这个两化融合初级阶段的企业比例仍高达82%。2015年4月,全国首批200家通过两化融合管理体系评定的企业公示内容显示,一些企业打造的新型能力较为单一,未能更大范围体现两化深度融合内涵。
  智能制造发展理念
  德国工业4.0的核心是推进智能制造模式和智能制造技术,中国制造2025将智能制造列为制造业发展主攻方向,工信部已开始推进智能制造试点示范专项行动。两者在发展战略和主要目标上有异曲同工之处,都期盼通过信息通信技术(ICT)的应用与传统制造业的发展相互渗透,深度融合,从而使以智能制造、网络制造和精益制造为特征的先进制造技术(AMT)的广泛应用成为现实,进而全面推动传统制造业的发展方式发生根本性的变化,确保制造业竞争优势。
  简单说来,智能制造就是通过建立基于互联网+ICT、AMT、CAM、PLM、MES、工控软件、加工设备及测控装置等为一体的企业信息物理系统,将设备、产品、技术、工艺、原材料、物流等要素集成在一起;打通制造环节数据壁垒,使设备与设备、设备与人、人与人之间得以异地跨界的互联互通;实时感知、采集、监控和处理各种制造数据,实现制造系统加工指令的动态优化调整和大数据的智能分析;从而改变传统单一的制造模式,全面提升产品制造的精度、质量、效率和智能化程度,满足日益个性化的客户需求。
  然而,产品制造作为企业执行层业务,与其它层面业务也都有着必然的联系,衡量其整体水平的也不仅仅是智能化程度,理应同步更大范围的集成产业链、销售、研发、计划、物流、成本、交货、服务和决策等基本信息;全面打通企业及产业链的数据壁垒,加快ERP、APS、SCM与MES的集成应用,实时处理车间生产作业信息,实现企业各业务环节大数据的智能分析和决策优化;从源头上确保车间生产作业的连续均衡和企业及产业链资源的优化配置,从而全面实现互联网+企业及产业链协同的发展目标,创造新的商业价值。
  推进智造应先强基
  同时,我们也要看到,中德两国在国情、技术、基础和发展阶段方面有着很大的差别。德国企业整体上处于3.0水平,开始迈向4.0发展阶段,而我国绝大多数企业仍处于2.0水平,少数企业开始迈向或接近3.0水平,彼此不是处在同一起跑线上。这就需要我国企业在推进智能制造时必须制定差异化且跨越式实施路径,既要创新战略思维,立足于智能工厂建设方向,还要耐得住性子,切实强化方方面面的基础工作。
  总体而言:一是不能简单的认为智能制造就是互联网+车间智能化,也不能过于强调加工设备的智能化程度,更不能忽视与全面提升智能制造水平相关的企业业务体系优化重组问题。
  二是尽快建立基于互联网+ICT、AMT、工业软件、加工设备和测控装置为一体的企业信息物理系统,打破企业及产业链的数据壁垒,提升大数据智能分析决策能力。
  三是既要新增工业机器人、柔性制造系统和新型传感器等智能设备,改造升级现有普通机床、生产线的数控功能、数控化率和联网率,还要优化调整产品制造工艺和车间设备工艺平面布置。
  四是按照战略-模式-流程管理理念,优化重组以研发、制造、管理和服务为核心的业务模式、业务流程和配套体系,并积极宣贯相关标准体系。
  总之,我国企业推进智能制造,一定要立足于智能工厂建设方向,既要建立智能制造系统,也要同步建立与之紧密关联的智能研发、智能管理和智能服务系统;既要建立全方位的企业信息物理系统,改造升级企业现有的加工设备和制造工艺,也要同步优化重组企业现有的业务体系,打通企业及产业链数据壁垒,并使之深度融合,全面发展。这才是中国智造乃至中国制造2025之本意,所有这些都应在各自企业的智能制造总体规划指导下积极有序推进。

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