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21世紀(jì)以來，互聯(lián)網(wǎng)、新能源、大數(shù)據(jù)等技術(shù)飛速進(jìn)步，推動(dòng)社會(huì)深刻變革，工業(yè)生產(chǎn)模式也隨之革新。為順應(yīng)全球發(fā)展潮流、立足國情實(shí)際，我國出臺(tái)了《中國制造2025》戰(zhàn)略規(guī)劃?？梢灶A(yù)見，智能制造必將成為全球制造業(yè)未來發(fā)展的主流方向。

那么，目前國內(nèi)智能制造的發(fā)展現(xiàn)狀和未來的發(fā)展趨勢(shì)如何呢？

近年來科技日新月異，“中國制造”加速邁向“中國智造”。5G時(shí)代開啟后，大批中國科技企業(yè)乘勢(shì)而起，為“中國智造”的推進(jìn)注入強(qiáng)勁動(dòng)力。

早在1993年， 中國對(duì)“智能制造系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)”進(jìn)行了探討研究。最近這幾年政府和企業(yè)更加注重智能制造的發(fā)展，一是國家持續(xù)頒布了一些政策關(guān)于智能制造的發(fā)展，如:《智能制造裝備產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》、《智能制造科技發(fā)展“十二五”規(guī)劃》。中國以《中國制造2025》為總綱，各地方已經(jīng)出臺(tái)政策，來支持智能制造。二是國家正在進(jìn)行智能制造試點(diǎn)示范，按照《2015年智能制造試點(diǎn)示范專項(xiàng)行動(dòng)實(shí)施方案》和《關(guān)于開展2015年智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目推薦的通知》，已經(jīng)確定好覆蓋38個(gè)行業(yè)的46個(gè)試點(diǎn)示范項(xiàng)目，涉及智能裝備、智能服務(wù)、智能化管理等6個(gè)類別。

一

發(fā)展智能制造的基礎(chǔ)與條件

當(dāng)前，我國已具備發(fā)展智能制造的基礎(chǔ)與條件：

我國在智能制造領(lǐng)域成果斐然，已收獲眾多基礎(chǔ)研究成果，成功攻克部分長期制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，涵蓋機(jī)器人、感知、復(fù)雜制造系統(tǒng)及智能信息處理等技術(shù)領(lǐng)域。同時(shí)，以新型傳感器、智能控制系統(tǒng)等為代表的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系初步搭建完成。此外，制造業(yè)數(shù)字化基礎(chǔ)日益堅(jiān)實(shí)，當(dāng)前規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)數(shù)字化工具普及率達(dá)54%，生產(chǎn)線上數(shù)控裝備占比達(dá)30%，不過在邁向更高水平的過程中仍面臨諸多挑戰(zhàn)。

機(jī)遇

第一，智能制造技術(shù)處于世界一流水平。

當(dāng)下，新一輪科技與產(chǎn)業(yè)變革提速，大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)深度融入制造業(yè)，持續(xù)重塑其生產(chǎn)、組織及發(fā)展模式，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化成為全球制造業(yè)發(fā)展的核心趨勢(shì)。在第四次工業(yè)革命推動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的進(jìn)程中，我國多領(lǐng)域取得重大突破，新技術(shù)、產(chǎn)品、業(yè)態(tài)和模式層出不窮；在5G、大數(shù)據(jù)等支撐智能制造的關(guān)鍵技術(shù)上居全球領(lǐng)先，為未來全球智能制造競爭筑牢根基。

第二，我國具有全球獨(dú)有的發(fā)展高端制造業(yè)的全產(chǎn)業(yè)鏈條。

我國具有全球最完整、規(guī)模最大的工業(yè)體系、強(qiáng)大的生產(chǎn)能力、完善的配套能力。目前我國已經(jīng)擁有41個(gè)工業(yè)大類、207個(gè)工業(yè)中類、666個(gè)工業(yè)小類，形成了獨(dú)立完整的現(xiàn)代工業(yè)體系，是全世界唯一擁有聯(lián)合國產(chǎn)業(yè)分類當(dāng)中全部工業(yè)門類的國家。隨著智能制造深入推進(jìn)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進(jìn)入快車道，一大批數(shù)字化車間和智能工廠已經(jīng)建成。截至2020年6月，制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域企業(yè)關(guān)鍵工序數(shù)控化率和數(shù)字化研發(fā)設(shè)計(jì)工具普及率分別達(dá)到51.1%和71.5%。

第三，在智能制造“走出去”方面已經(jīng)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

我國制造業(yè)堅(jiān)持開放發(fā)展，是對(duì)外合作、互利共贏的關(guān)鍵領(lǐng)域。如今，我國穩(wěn)居全球貨物貿(mào)易首位，一般制造業(yè)有序擴(kuò)大開放，已與30多個(gè)“一帶一路”沿線國家達(dá)成產(chǎn)能合作協(xié)議，高鐵、核電、衛(wèi)星等成套技術(shù)裝備加速走向世界，中國制造在全球產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈中的地位與影響力不斷提升。

挑戰(zhàn)

第一，經(jīng)濟(jì)全球化仍然面臨巨大的不確定性。

當(dāng)前世界經(jīng)濟(jì)形勢(shì)復(fù)雜嚴(yán)峻，經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇具有不穩(wěn)定性和不平衡性，新冠肺炎疫情的影響廣泛而深遠(yuǎn)，各類衍生風(fēng)險(xiǎn)不容忽視，一些國家單邊主義、保護(hù)主義、霸權(quán)主義非常嚴(yán)重。

第二，智能制造發(fā)展的國際競爭將更加激烈。

近年來，美國、德國等發(fā)達(dá)國家紛紛推進(jìn)以信息技術(shù)為引領(lǐng)的先進(jìn)制造戰(zhàn)略，如德國的“工業(yè)4.0”計(jì)劃。它們憑借自身在制造等領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建數(shù)字化驅(qū)動(dòng)的工業(yè)生產(chǎn)體系，塑造產(chǎn)業(yè)競爭新優(yōu)勢(shì)，全力爭奪新一輪國際競爭主導(dǎo)權(quán)，這使我國面臨更為嚴(yán)峻的國際競爭挑戰(zhàn)。

第三，我國在智能制造的一些基礎(chǔ)技術(shù)和關(guān)鍵核心技術(shù)方面仍然存在短板。

我國制造業(yè)領(lǐng)域一些核心技術(shù)受制于人，“卡脖子”問題突出，對(duì)外依存度高，新興技術(shù)掌控能力有待提升。如，全球工業(yè)設(shè)計(jì)仿真軟件產(chǎn)業(yè)主要由美、德、法三國把控。許多企業(yè)仍然處于數(shù)字化起步階段。如，芯片、傳感器、工業(yè)機(jī)器人等核心技術(shù)裝備與軟件系統(tǒng)仍然依賴進(jìn)口，嚴(yán)重制約了我國智能制造的發(fā)展。

當(dāng)前，部分制造業(yè)歷經(jīng)機(jī)械化、自動(dòng)化、數(shù)字化發(fā)展，已構(gòu)建完備的產(chǎn)業(yè)體系與基礎(chǔ)設(shè)施，在產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)關(guān)鍵位置，這為其實(shí)現(xiàn)智能制造、引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)鏈變革提供了可能性與堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

就目前來看，國內(nèi)現(xiàn)階段智能制造的發(fā)展主要涉及以下幾個(gè)方向：

工業(yè)體系的轉(zhuǎn)型：在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的制造業(yè)正在急速變化，智能制造表現(xiàn)為:產(chǎn)品更新?lián)Q代加快、設(shè)計(jì)周期減小，生產(chǎn)效率高。在這種趨勢(shì)的推動(dòng)下，中國傳統(tǒng)的工業(yè)體系會(huì)向智能的工業(yè)體系轉(zhuǎn)型。

制造業(yè)服務(wù)化：信息時(shí)代下，企業(yè)與用戶借助產(chǎn)品及服務(wù)建立聯(lián)系。服務(wù)滲透至制造業(yè)各環(huán)節(jié)，能有效推動(dòng)價(jià)值鏈提升。

智能制造裝備：企業(yè)需求具有感知、分析、控制等多功能的智能裝備，包括高檔數(shù)控機(jī)床、智能控制系統(tǒng)、智能儀器設(shè)備、智能工業(yè)機(jī)器人等。

當(dāng)下，國內(nèi)迫切需要推動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整與升級(jí)優(yōu)化，以增強(qiáng)中國經(jīng)濟(jì)在全球的競爭力。信息時(shí)代為中國提供了發(fā)展契機(jī)，應(yīng)借助“互聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)的力量，推動(dòng)“中國制造”邁向“中國智造”。

二

智能制造推動(dòng)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的6個(gè)方面

智能制造推動(dòng)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，先進(jìn)制造技術(shù)的加速融合使得制造業(yè)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)各個(gè)環(huán)節(jié)日趨智能化，智能制造正在引領(lǐng)制造企業(yè)全流程的價(jià)值最大化。歸納來看，智能制造至少能從以下6個(gè)方面推動(dòng)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)：

6個(gè)方面

(一)智能設(shè)計(jì)

借助智能化設(shè)計(jì)工具與先進(jìn)設(shè)計(jì)信息化系統(tǒng)（如CAX、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)知識(shí)庫等），能助力企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)的各環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)智能化升級(jí)與高效運(yùn)轉(zhuǎn)。以實(shí)際應(yīng)用為例，建模與仿真技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的普及，顯著縮短了新產(chǎn)品推向市場的周期。

(二)智能產(chǎn)品

在智能產(chǎn)品領(lǐng)域，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能、數(shù)字化技術(shù)嵌入傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品逐步成為互聯(lián)網(wǎng)化的智能終端，比如將傳感器、存儲(chǔ)器、傳輸器、處理器等設(shè)備裝入到產(chǎn)品當(dāng)中，使生產(chǎn)出的產(chǎn)品具有動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)、通訊與分析能力，從而使產(chǎn)品具有可追溯、可追蹤、可定位的特性，同時(shí)還能廣泛采集消費(fèi)者個(gè)體對(duì)創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)的個(gè)性化需求，令智能產(chǎn)品更加具有市場活力。

(三)智能裝備

在智能制造模式下，工業(yè)生產(chǎn)裝備需與信息技術(shù)、人工智能等技術(shù)深度融合，讓傳統(tǒng)生產(chǎn)裝備具備感知、學(xué)習(xí)、分析和執(zhí)行的能力。生產(chǎn)企業(yè)推進(jìn)裝備智能化轉(zhuǎn)型時(shí)，既可著眼于單機(jī)智能化，也可通過單機(jī)裝備互聯(lián)構(gòu)建智能生產(chǎn)線或智能車間。不過要明確，僅實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)裝備智能化并非真正意義上的轉(zhuǎn)型，只有將市場和消費(fèi)者需求融入裝備升級(jí)改造，才是全產(chǎn)業(yè)鏈裝備智能化的真正達(dá)成。

(四)智能生產(chǎn)，個(gè)性化定制

在傳統(tǒng)工業(yè)時(shí)代，產(chǎn)品的價(jià)值與價(jià)格完全由生產(chǎn)廠商主導(dǎo)，廠家生產(chǎn)什么消費(fèi)者就只能購買什么，生產(chǎn)的主動(dòng)權(quán)完全由廠家掌控。而在智能制造時(shí)代，產(chǎn)品的生產(chǎn)方式不再是生產(chǎn)驅(qū)動(dòng)，而是用戶驅(qū)動(dòng)，即生產(chǎn)智能化可以完全滿足消費(fèi)者的個(gè)性化定制需求，產(chǎn)品價(jià)值與定價(jià)不再是企業(yè)一家獨(dú)大，而是由消費(fèi)者需求決定。

(五)智能管理

隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動(dòng)通訊技術(shù)以及智能設(shè)備日益成熟，管理智能化得以實(shí)現(xiàn)。在智能制造系統(tǒng)里，企業(yè)管理者借助物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)達(dá)成智能生產(chǎn)的橫向集成，再通過移動(dòng)通訊技術(shù)與智能設(shè)備完成智能生產(chǎn)價(jià)值鏈的數(shù)字化集成，進(jìn)而構(gòu)建起完整的智能管理系統(tǒng)。此外，生產(chǎn)企業(yè)運(yùn)用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)，能提升數(shù)據(jù)收集的精準(zhǔn)度和時(shí)效性，讓智能管理更高效、科學(xué)。

(六)智能服務(wù)

智能服務(wù)作為智能制造系統(tǒng)的末端組成部分，起到連接消費(fèi)者與生產(chǎn)企業(yè)之間的作用，服務(wù)智能化最終體現(xiàn)在線上與線下的融合O2O服務(wù)，即一方面生產(chǎn)企業(yè)通過智能化生產(chǎn)不斷拓展其業(yè)務(wù)范圍與市場影響力，另一方面生產(chǎn)企業(yè)通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動(dòng)通訊技術(shù)將消費(fèi)者連接到企業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，通過消費(fèi)者的不斷反饋與意見提升產(chǎn)品服務(wù)質(zhì)量、提高客戶體驗(yàn)度。

智能服務(wù)注重知識(shí)、系統(tǒng)與集成的融合，秉持以人為本理念，能為客戶提供主動(dòng)、在線且覆蓋全球的服務(wù)。它借助智能技術(shù)增強(qiáng)對(duì)服務(wù)狀態(tài)和環(huán)境的感知能力，提升服務(wù)規(guī)劃、決策與控制的水平，進(jìn)而優(yōu)化服務(wù)質(zhì)量、豐富服務(wù)內(nèi)容，推動(dòng)現(xiàn)代制造服務(wù)業(yè)這一新興業(yè)態(tài)持續(xù)發(fā)展壯大。

智能制造智能制造已成為我國建設(shè)制造強(qiáng)國的核心發(fā)力點(diǎn)，加速推進(jìn)智能制造解決方案的發(fā)展，是引領(lǐng)中國制造邁向高質(zhì)量階段、塑造國際競爭新優(yōu)勢(shì)的必經(jīng)之路。中國制造企業(yè)需借助數(shù)字化轉(zhuǎn)型，增強(qiáng)產(chǎn)品創(chuàng)新與管理能力，實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效，進(jìn)而贏得競爭優(yōu)勢(shì)，完成從“制造”到“智造”的升級(jí)蛻變。