① 為什麼要實施「中國製造2025"規劃
提出中國製造2025之後,我們看到了國內製造業發展的方向。得益於強大的政策支持,像海爾、三一重工、濰柴動力、上海電氣等公司已經逐漸成為中國製造2025的領跑者,在不遠的將來很有可能成為第一批進入工業4.0時代的企業。同時即便目前我們的不少核心基礎科技受到國外企業掣肘,但是完全解決這方面的問題還是需要時間。
據國家統計局的報告,目前國內企業研發投入占營收的比率正在逐年升高,但是目前還是不到1%。值得注意的是,華為在2017年的研發投入達到了驚人的811億,在全世界排名第6,從2008年到2017累計研發投入已達3940億人民幣,並且華為表示未來的十年會保持將每年銷售收入的15%投入研發中。不難看出我們正試圖逐漸研發出我們自己的核心技術,類似自主創新、自主保障的詞彙頻繁的出現在人們的視野中。
全球智能製造技術供應商目前正在國內發起一場「淘金熱「,由於中國製造2025的需求,不少高科技母機、智能感應設備、以及其他相關技術(如3D列印、智能機器人及相關配套軟體)擁有巨大的市場。但是,國內的供應商短時間內無法應對如此大量的需求。目前,國內只能依賴進口國外的設備來驅動這次產業升級。然而,如此巨大的市場需求已經被國內的供應商盯上了,相信不久的將來,細分領域的技術龍頭也將在國內出現。也許這場「淘金熱」會比想像中完結得更早。為了讓國內企業趕上這場競賽,國家提供了大量的資源以及政策進行扶持這些科技企業。
研發資金:在2014到2016年間,中國科學技術部公布了51項關於3D列印的項目,41項關於雲計算和大數據的項目,5項感測器項目以及16項智能機器人項目。並且國家對這些項目予以了大量的資金補貼,來推動這些行業的快速發展。
對於國外技術的依賴程度:國內的製造業技術解決供應商基本上只是為了國內企業而進行量身定做,他們的著力點是低科技含量以及低價格的產品。不過不難理解,面對國內數量眾多的中小型企業,考慮到成本的原因,他們無法負擔得起進口的產品,只能購買相對比較簡單的解決方案,所以國內的解決方案供應商可以說是為中國市場專門提供了這些產品,而這些產品在國際市場上的競爭力實際是堪憂的。
基於目前的能力,不少企業可能會制定出一些不符合企業具體需求,並且過於野心勃勃的發展方式。其實在到達中國製造2025的目標之前,有很多我們急需解決的軟體問題。甚至不少企業還沒有完成全自動化的改革便嘗試著向工業4.0進發。只專注於最先進技術,而忽略了升級到基本自動化和數字化的技術的內容。比如,不少企業目前只有非常簡單的軟體系統和非電腦的自動化,他們將如何面對高集成和高智能的製造機器呢?同時,高自動化所帶來的一些問題也不得不直視。
缺少高級技術工人:缺乏高級技術工人使得不少企業即便花大價錢購買了智能製造的設備,也無法充分發揮出這些技術的亮點。比如一些跨行業的技術需要一些擁有來自不同領域自動化、工程、軟體知識的人來解決復雜的IT流程以及高數字化的機器。
高自動化帶來的大裁員:進入高自動化後,不少企業必然會因為成本問題而大量的進行裁員,這種事情在歐美國家已然發生過。比如之前英特爾進行高自動化改革時就進行了大量的裁員工作。目前製造業所帶來就業崗位已經快達到極限,而服務業的增長速度是否能夠接收即將到來的大規模裁員呢?
對於迫在眉睫的產業升級,這些供應商短時間內無法彌補與國外供應商的巨大技術劣勢,所以中國製造2025隻能依靠大量進口來解決這個問題。然而,即便有一些國內企業能夠研製甚至開發出這些產品,但是一些核心部件的關鍵技術依然在外國企業手中。就拿國家最看重的智能機器人、大數據和雲計算、3D列印領域來說,這些牽扯到中國製造2025的核心科技其實都在國外企業手中。
智能機器人領域:六軸焊接機器人在國內無法有像樣的競爭產品。更加雪上加霜的是,比如智能機器人中約73%的部件都是由國外供應商提供的,比如機械臂上的減速器、電機以及控制器。
雲計算和大數據領域:SAP、甲骨文以及其他國外軟體開發商的研發領域吊打國內相關科技。特別是為大型跨國企業提供的復雜的軟體平台,在這個領域亞馬遜和微軟可以說已經把國內的技術遠遠得甩在了身後。國外的軟體開發商在這個領域可以說是完全通知市場,最大的國外供應商已經占據了國內ERP系統領域60%的市場份額。
3D列印:企業級的3D列印機,高端的3D列印材料比如:樹脂、陶瓷以及聚合物粉末等統統是由國外供應商提供的。這點反應在國內的3D列印市場上,在200家新興的動態3D列印公司里,只有不到10家在研究3D金屬列印機。
在跟著中國製造2025步法前進時,管理以及生產流程的不成熟往往會成為一個不被注意的盲區。不少企業簡單的認為智能工廠就是安裝高智能化的生產設備,然而不少管理制度都尚未健全的公司很難去迎接這一新的科技。其實國內不少的企業還沒有完成工業3.0的升級換代,而工業4.0不僅僅只是生產的升級那麼簡單,物聯網這個概念需要大量的工業3.0技術和經驗來支撐。就目前的形式看來,工業4.0其實可以叫做工業3.0升級版、精益生產升級版,而不是一次具有前幾次工業革命意義的大顛覆。精益生產的理念中,製造升級與組織管理和生產流程管理有著密不可分的聯系。
先進的科技才會幫助企業在國際市場上擁有立足之地,即便是歐美的製造業廠商也必須不斷調整自己的戰略來適應當下的市場變化。雖然目前看來很多核心科技尚掌握在歐美企業手中,但是隨著中國製造2025的大力推進,相信我們的科技會以迅猛之勢提升,對他們形成威脅。
② 以大數據助力製造強國建設
以大數據助力製造強國建設
大數據成為國家競爭力的戰略制高點。當前,全球正處於新一輪科技革命和產業變革之中,通過對互聯網、物聯網等新一代信息技術所產生的海量數據進行分析,能夠總結經驗、發現規律、預測趨勢、輔助決策,拓展人類認識世界和改造世界的能力,給人類經濟社會創新發展提供強大引擎。
大數據為製造業轉型升級開辟了新途徑。處於數據爆炸的時代,製造企業獲取、管理和利用到的數據量越來越大、種類越來越多,若能對數據進行科學的採集、組織、分析與利用,為產品全生命周期和企業生產經營各環節提供有價值的決策參考,就能提高生產率、利潤率和企業綜合發展水平。
我國具備發展製造業大數據的比較優勢。我國製造業規模位居全球第一,規模以上製造企業數量眾多,信息化發展水平日益提高,每時每刻產生大量製造數據,應用場景豐富,發展空間廣大。為加快製造強國建設步伐,近年來國務院先後出台了《中國製造2025》《國務院關於積極推進「互聯網+」行動的指導意見》《促進大數據發展行動綱要》等政策文件,也為製造業大數據發展創造了良好的發展環境。
大數據推動製造業全面轉型升級
大數據精準響應用戶需求,提高製造業研發設計水平。在研發設計過程中應用大數據,能夠推動打造集成創新平台,廣泛收集和深入挖掘消費者的使用行為數據與意見反饋信息,更准確地掌握海量消費者的使用喜好,並藉由眾創、眾包等方式,將消費者帶入到產品的需求分析和研發設計等創新活動中,推動產品設計方案的持續改進。
大數據實現業務場景交互,推動生產製造智能化升級。如果說傳統的自動化、數字化、網路化給生產製造提供了「肢體」「感官」和「神經」,大數據的應用則給生產製造配上了「大腦」,使之能靈活應對各種業務場景,實現真正的智能。通過整合、分析製造設備數據、產品數據、訂單數據以及生產過程中產生的數據,能夠使生產控制更加及時准確,生產製造的協同度和柔性化水平顯著增強。
大數據輔助企業科學決策,增強製造業經營管理能力。大數據的應用,能夠推動跨行業、跨區域創新組織的建立和協同設計、電子商務、眾包眾創等新模式的發展,增強製造企業的經營管理能力。
大數據支撐生產型服務發展,加快製造業服務化進程。大數據加速製造業服務化轉型主要有3個方向:一是使企業業務從產品生產銷售,向生產型服務領域延伸;二是使企業發展模式從圍繞產品生產銷售提供售後服務,轉為圍繞提供持續服務進行產品設計;三是使企業的主要利潤來源從產品製造與銷售環節,轉為售後的生產型服務環節。
大數據與傳統業務加速融合,催生新產品新服務新業態。我國擁有全球最大的消費市場和最多樣的消費需求,將大數據融入到可穿戴設備、家居產品、汽車產品的功能開發中,能夠推動技術產品的跨越式創新,形成智能可穿戴設備、智能家居、智能網聯汽車等製造業發展新領域,有助於搶占製造業新的增長點和制高點。
促進大數據與製造業融合發展
當前和今後一個時期,推動大數據與製造業深度融合發展,要在以下幾方面下功夫。
健全工業信息基礎設施。加快建立容量更大、服務質量更可靠的工業寬頻網路,加強製造業領域無線寬頻網路規劃布局,部署面向智能製造單元、智能工廠及物聯網應用的低延時、高可靠的工業互聯網。發揮互聯網企業、工業軟體企業優勢,引導其與製造企業緊密融合,實現數據的統一採集、管理和高效處理。
建設製造業數據資源。推進感測器等數據採集終端的大規模應用,多渠道、多層面採集獲取數據。引導和支持骨幹企業、行業組織建設低成本、高效率的製造業大數據存儲中心和分析中心,匯聚形成系統、全面、及時、高質量的數據資源。完善製造業數據資源建設相關體制機制,創新政策激勵手段,形成各方面積極參與、互利共贏的數據資源建設生態。
突破製造業大數據核心技術。開放自主可控的製造業大數據平台軟體和重點領域、重點業務環節應用軟體,支持創新型中小企業開發專業化的製造行業數據處理分析技術和工具,提供特色化的數據服務。推動多學科交叉融合,開展製造業大數據分析關鍵演算法和關鍵技術研究。
提升大數據分析應用能力。建設一批高質量的製造業大數據服務平台,推動軟體與服務、設計與製造資源、關鍵技術與標準的開放共享,增強製造業大數據應用能力。
提高數據安全保障能力。研究制定面向製造業領域信息採集和管控、敏感數據管理等方面的大數據安全保障制度建設。研究制定數據分級標准,推動數據保護、個人隱私、數據資源權益和開發利用等方面的標准化工作和立法工作。制定出台對製造業數據採集、傳輸、保存、備份、遷移等的管理規范,有效保障數據全生命周期各階段、各環節的安全可靠。
培養復合型大數據人才。支持有條件的高校結合計算機、數學、統計等相關專業優勢,設立大數據相關專業。鼓勵高校、科研機構和企業有計劃、分層次的引進大數據相關的戰略科學家和創新領軍人才,依託製造業大數據領域的研發和產業化項目,引進擁有實踐經驗的大數據管理者、大數據分析員等高端人才。
③ 如何理解"中國製造2025"中智能製造的內容
(一)發展背景
當今世界,各國製造企業普遍面臨著提高質量、增加效率、降低成本、快速響應的強烈需求,還要不斷適應廣大用戶不斷增長的個性化消費需求,應對資源能源環境約束進一步加大的挑戰。然而,現有製造體系和製造水平已經難以滿足高端化、個性化、智能化產品和服務增值升級的需求,製造業的進一步發展面臨巨大瓶頸和困難。解決問題,迎接挑戰,迫切需要製造業的技術創新、智能升級。
新一輪工業革命方興未艾,其根本動力在於新一輪科技革命。新世紀以來,移動互聯、超級計算、大數據、雲計算、物聯網等新一代信息技術日新月異、飛速發展,並極其迅速地普及應用,形成了群體性跨越。這些歷史性的技術進步,集中匯聚在新一代人工智慧技術的戰略性突破,實現了質的飛躍。新一代人工智慧呈現出深度學習、跨界協同、人機融合、群體智能等新特徵,為人類提供認識復雜系統的新思維、改造自然和社會的新技術。當然,新一代人工智慧技術還處在極速發展的進程中,將繼續從「弱人工智慧」邁向「強人工智慧」,不斷拓展人類「腦力」,應用范圍將無所不在。新一代人工智慧已經成為新一輪科技革命的核心技術,為製造業革命性的產業升級提供了歷史性機遇,正在形成推動經濟社會發展的巨大引擎。世界各國都把新一代人工智慧的發展擺在了最重要的位置。
新一代人工智慧技術與先進製造技術的深度融合,形成了新一代智能製造技術,成為了新一輪工業革命的核心驅動力。
(二)新一代智能製造是新一輪工業革命的核心技術
科學技術是第一生產力,科技創新是經濟社會發展的根本動力。第一次工業革命和第二次工業革命分別以蒸汽機和電力的發明和應用為根本動力,極大地提高了生產力,人類社會進入了現代工業社會。第三次工業革命以計算、通信、控制等信息技術的創新與應用為標志,持續將工業發展推向新高度。
新世紀以來,數字化和網路化使得信息的獲取、使用、控制以及共享變得極其快速和普及,進而,新一代人工智慧突破和應用進一步提升了製造業數字化網路化智能化的水平,其最本質的特徵是具備認知和學習的能力,具備生成知識和更好地運用知識的能力,這樣就從根本上提高工業知識產生和利用的效率,極大地解放人的體力和腦力,使創新速度大大加快,應用范圍更加泛在,從而推動製造業發展步入新階段,即數字化網路化智能化製造——新一代智能製造。如果說數字化網路化製造是新一輪工業革命的開始,那麼新一代智能製造的突破和廣泛應用將推動形成新工業革命的高潮,將重塑製造業的技術體系、生產模式、產業形態,並將引領真正意義上的「工業4.0」,實現新一輪工業革命。
(三)願景
製造系統將具備越來越強大的智能,特別是越來越強大的認知和學習能力,人的智慧與機器智能相互啟發性地增長,使製造業的知識型工作向自主智能化的方向發生轉變,進而突破當今製造業發展所面臨的瓶頸和困難。
新一代智能製造中,產品呈現高度智能化、宜人化,生產製造過程呈現高質、柔性、高效、綠色等特徵,產業模式發生革命性的變化,服務型製造業與生產型服務業大發展,進而共同優化集成新型製造大系統,全面重塑製造業價值鏈,極大提高製造業的創新力和競爭力。
新一代智能製造將給人類社會帶來革命性變化。人與機器的分工將產生革命性變化,智能機器將替代人類大量體力勞動和相當部分的腦力勞動,人類可更多地從事創造性工作;人類工作生活環境和方式將朝著以人為本的方向邁進。同時,新一代智能製造將有效減少資源與能源的消耗和浪費,持續引領製造業綠色發展、和諧發展。
新一代智能製造是一個大系統,主要由智能產品、智能生產和智能服務三大功能系統以及工業智聯網和智能製造雲兩大支撐系統集合而成(圖8)。
新一代智能製造技術是一種核心使能技術,可廣泛應用於離散型製造和流程型製造的產品創新、生產創新、服務創新等製造價值鏈全過程的創新與優化。
(一)智能產品與製造裝備
產品和製造裝備是智能製造的主體,其中,產品是智能製造的價值載體,製造裝備是實施智能製造的前提為基礎。
新一代人工智慧和新一代智能製造將給產品與製造裝備創新帶來無限空間,使產品與製造裝備產生革命性變化,從「數字一代」整體躍升至「智能一代」。從技術機理看,「智能一代」產品和製造裝備也就是具有新一代HCPS特徵的、高度智能化、宜人化、高質量、高性價比的產品與製造裝備。
設計是產品創新的最重要環節,智能優化設計、智能協同設計、與用戶交互的智能定製、基於群體智能的「眾創」等都是智能設計的重要內容。研發具有新一代HCPS特徵的智能設計系統也是發展新一代智能製造的核心內容之一。
(二)智能生產
智能生產是新一代智能製造的主線。
智能產線、智能車間、智能工廠是智能生產的主要載體。新一代智能製造將解決復雜系統的精確建模、實時優化決策等關鍵問題,形成自學習、自感知、自適應、自控制的智能產線、智能車間和智能工廠,實現產品製造的高質、柔性、高效、安全與綠色。
(三)智能服務
以智能服務為核心的產業模式變革是新一代智能製造的主題。
在智能時代,市場、銷售、供應、運營維護等產品全生命周期服務,均因物聯網、大數據、人工智慧等新技術而賦予其全新的內容。
新一代人工智慧技術的應用將催生製造業新模式、新業態:一是,從大規模流水線生產轉向規模化定製生產;二是,從生產型製造向服務型製造轉變,推動服務型製造業與生產性服務業大發展,共同形成大製造新業態。製造業產業模式將實現從以產品為中心向以用戶為中心的根本性轉變,完成深刻的供給側結構性改革。
(四)智能製造雲與工業智聯網
智能製造雲和工業智聯網是支撐新一代智能製造的基礎。
隨著新一代通信技術、網路技術、雲技術和人工智慧技術的發展和應用,智能製造雲和工業智聯網將實現質的飛躍。智能製造雲和工業智聯網將由智能網路體系、智能平台體系和智能安全體系組成,為新一代智能製造生產力和生產方式變革提供發展的空間和可靠的保障。
(五)系統集成
新一代智能製造內部和外部均呈現出前所未有的系統「大集成」特徵:
一方面是製造系統內部的「大集成」。企業內部設計、生產、銷售、服務、管理過程等實現動態智能集成,即縱向集成;企業與企業之間基於工業智聯網與智能雲平台,實現集成、共享、協作和優化,即橫向集成。
另一方面是製造系統外部的「大集成」。製造業與金融業、上下游產業的深度融合形成服務型製造業和生產性服務業共同發展的新業態。智能製造與智能城市、智能農業、智能醫療等交融集成,共同形成智能生態大系統——智能社會。
新一代智能製造系統大集成具有大開放的顯著特徵,具有集中與分布、統籌與精準、包容與共享的特性,具有廣闊的發展前景。
思想價值決定企業命運的時代已經到來。
在日益全球化和移動互聯、人工智慧技術日趨普及的趨勢下,優勢企業之間的最高階段的競爭,不能局限於硬技術的競爭,而是體現在企業軟實力的競爭,亦即思想的競爭。面對今天的市場格局及為未來趨勢,你的企業應該有什麼樣的價值判斷,應該有什麼樣的思想基礎,應該發出什麼樣的聲音,這才是關鍵。
巴黎高科路橋大學秉承法國精英式高等教育體系,針對工業發展需求,將技術、人文與管理相結合,教學內容具有更新快,目的性強的特點,在學術科研上以項目為主線,擁有強大的企業合作背景和資源。學校注重全球發展和國際合作,在四大洲共有67個合作夥伴院校。
ENPCDBA(IM)項目關注學員成長,更關注學員背後企業和行業發展,旨在為學員提供前沿的學術思想,科學的理論支持,同時結合中國當前製造業發展,為學員提供理論與實踐之間科學轉換的視角、方法和工具。
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