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面向智能制造的数字化企业平台建设(一)

2016年05月20日 10:13

当前制造业形势的分析和中国制造2025

虹信软件智能制造事业部总经理张怡飞

 

随着云计算、大数据、3D打印、虚拟现实、新能源新材料等新兴技术的出现和使用以及新一代信息技术与制造业的深度融合,以往的生产方式正在发生巨大的变化,新的商业模式和产业形态随之出现,新的基础设施也在不断的建设,这一切正在引发影响深远的产业变革,新工业革命孕育兴起。世界主要国家纷纷加强制造业的战略谋划和布局。全球制造业格局正在面临重大的调整,我国在新一轮发展中面临巨大挑战。

我国经济发展进入了新常态,资源和环境约束不断强化,劳动力等生产要素成本不断上升、人口红利逐渐消失。与此同时,中国制造业面临来自发达国家“再工业化”和新兴发展中国家依靠低成本承接产业转移的“双重挤压“。随着新兴工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步推进,超大规模内需潜力不断释放,为我国制造业发展提供了广阔空间。因此,我国正在全面深化改革和进一步扩大开放,促进制造业转型升级。

在此背景下,世界主要国家纷纷加强本国制造业的战略谋划和布局,美国在20116月正式启动“先进制造伙伴计划“(AMP),旨在加快抢占21世纪先进制造业制高点,20122月进一步推出”先进制造业国家战略计划“,20131月又发布了《国家制造业创新网络初步设计》;德国于20107月发布了《德国2020高技术战略》,201111月,特别提出把工业4.0作为其重心,旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新,保持德国的国际竞争力,20134月德国发布了《保障德国制造业的未来-关于实施工业4.0战略的建议》,工业4.0被正式推出;作为我们的邻居,日本也推出了日本制造业白皮书,向利用大数据的”下一代“制造业转型,重点发展机器人、下一代清洁能源汽车、再生医疗以及3D打印技术,日式工业4.0的一大特色是对人工智能产业的探索,以解决劳动力断层并支持未来的工业智能化;在面对来自世界和我国自身制造业压力和挑战的情况下,中国根据自身的实际情况全面进行深化改革,20114月五部委联合印发《关于加快推进信息化与工业化深度融合的若干意见》,20153月提出”中国制造2025“,围绕创新驱动、智能转型、加快走新型工业化道路步伐,促进工业结构优化升级,20155月,经李克强总理签批,由国务院正式发布《中国制造2025》,这是中国版的”工业4.0“。

作为德国国家战略的“工业4.0“,其战略要点可概括性的总结为:“一“个网络、”两“个重点、”三“大主题、”三“项集成和”八“项计划。如图1所示。一个网络,即CPS


1 工业4.0战略要点

(赛博系统)网络-信息物理融合系统网络;两个重点,即领先的供应商战略和领先的市场战略;三大主题,即智能工厂、智能生产和智能服务;三项集成,即价值网络下的横向集成、全价值链的端到端工程数字化集成以及纵向集成和网络化制造系统;八项计划,即标准化和参考体系、管理复杂系统、工业宽带基础、安全和保障、工作的组织和设计、培训和持续的职业发展、规章制度与监管框架和资源利用效率。关于工业4.0已经有很多文章对此进行了专业的解读,这里就不再重复,需要强调的一点就是,德国工业4.0的目的是为了确保德国制造业未来的全球领先优势,是为了让德国从制造强国转变为超级制造强国,其战略思想、战略基础和战略措施等战略定位同中国是不一样的,这一点中国企业需要谨记。

中国政府结合自身实际情况提出的“中国制造2025“,其战略要点可概括性的总结为:一个目标、两化融合、三步走、四项原则、五大方针、九大任务、八项保障、五大工程、十大领域。如图2所示。


2 中国制造2025战略要点

一个目标,即成为制造强国;两化融合,即信息化与工业化的深度融合;三步走,即2025年迈入制造强国行列、2035年达到世界制造强国阵营中等水平、2049年进入世界制造强国前列;四项原则,即市场主导、政府引导,立足当前、着眼长远,整体推进、重点突破,自主发展、开发合作;五大方针,即创新驱动(核心)、质量为先(生命线)、绿色发展(重要着力点)、结构优化(关键环节)和人才为本(根本);九项任务,即提高国家制造业创新能力、推进信息化与工业化深度融合、强化工业基础能力、加强质量品牌建设、全面推行绿色制造、大力推动重点领域突破发展、深入推进制造业结构调整、积极发展服务型制造和生产性服务业和提高制造业国际发展水平;八大举措,即深化体制机制改革、营造公平竞争环境、完善金融扶持政策、加大财税政策支持力度、健全多层次人才培养体系、完善中小微企业政策、进一步扩大制造业对外开放和健全组织实施机制;五大工程,即制造业创新中心建设工程、智能制造工程、工业强基工程、绿色制造工程和高端装备创新工程;十大领域,即新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农机装备、新材料和生物医药及高性能医疗器械。中国制造2025以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线,以推进智能制造为主攻方向,其关键核心是:数字化、网络化、智能化;服务型制造和生产性服务业;创新驱动、智能转型。数字化是智能化的基础和关键,是智能化的入口,实现企业数字化转型对于推动企业智能化制造有着举足轻重的作用。同时,中国制造2025也明确指出,积极发展服务型制造和生产性服务业,促进生产型制造向服务型制造转变,大力发展与制造业紧密相关的生产性服务业以及面向制造业的信息技术服务,加强与制造业的紧密融合,实现与制造业企业的无缝对接。正如前面所提到的,德国工业4.0是让德国从制造强国变为超级制造强国,而中国制造2025是让中国从制造大国变为制造强国,在这一点上,两国的战略定位有着本质上的区别,中国制造业企业也应该清楚的认识到这一点。

智能制造是中国制造2025的核心,从《国家智能制造标准体系建设指南》中对智能制造系统架构的定义可以看出,整个智能制造系统架构从系统层级、生命周期和智能功能三个维度进行了诠释,展示了智能制造的全貌,如图3所示。                                                                                                    


3 智能制造系统架构

       智能制造的关键是实现贯穿企业设备层、控制层、车间层、企业层和协同层不同层级的纵向集成;覆盖生命周期各阶段,从设计到生产、物流、销售和服务的端到端集成;以及跨智能功能价值链,从资源要素到系统集成、互联互通、信息融合和新兴业态不同级别的横向集成。从三个维度看,智能制造系统架构与工业4.0的三大集成有着异曲同工之妙。

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