顶层设计联袂定调智能制造走向蜕变

2016/07/19 责任编辑:光电通信 作者:杜一峰 来源:《光电通信》杂志2016年5/6月刊

国务院2016年5月13日印发《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》,提出“到2018年底,制造业重点行业骨干企业互联网‘双创’平台普及率达到80%”的目标。对于如何实现这一目标,国务院明确了7大主要任务。我国经济发展已进入以中高速、优结构、多挑战、新动力为特征的新常态阶段,国务院出台制造强国中长期发展战略规划《中国制造2025》,全面部署推进制造强国战略实施,坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展,加快从制造大国转向制造强国。5月13日正式印发《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》,更是总揽全球新一轮科技革命和产业变革新趋势作出的重大战略部署,其核心是加快推动制造业转型升级,不断提升“中国制造”竞争新优势。

我国是制造业大国,也是互联网大国,推动制造业与互联网融合,有利于形成叠加效应、聚合效应、倍增效应,有利于激发“双创”活力、培育新模式新业态,有利于加快新旧发展动能和新旧生产体系的转换。近年来,国务院有关部门和地方政府部门大力推进工业化和信息化深度融合工作,我国制造业与互联网融合步伐不断加快,但仍存在平台支撑不足、核心技术薄弱、应用水平不高、安全保障有待增强、体制机制亟待完善等问题。为进一步深化制造业与互联网融合发展,协同推进“中国制造2025”和“互联网+”行动,加快制造强国建设,工业和信息化部会同国家发改委、财政部等有关部委,编制了《指导意见》。

《指导意见》提出了7大任务和7项措施,7大任务:一是打造制造企业互联网“双创”平台,支持大型制造企业建立基于互联网的双创平台,推动产学研“双创”资源深度整合和开放共享。二是推动互联网企业构建制造业“双创”服务体系,支持大型互联网企业、基础电信企业建设面向制造企业特别是中小企业的“双创”服务平台,完善制造业“双创”服务体系。三是支持制造企业与互联网企业跨界融合,鼓励合资合作,培育新的经营主体,推动中小企业制造资源与互联网平台全面对接。四是培育制造业与互联网融合新模式,大力发展网络化协同制造、个性化定制和服务型制造等网络化生产新模式。五是增强融合发展基础支撑,强化制造业自动化、数字化、智能化基础技术和产业支撑能力。六是提升融合发展系统解决方案能力,推动系统解决方案服务的专业化、规模化和市场化。七是提升工业信息系统安全水平,完善工业信息安全管理政策法规和标准体系,开展安全保障试点示范,建设安全保障中心。7项措施:《指导意见》从体制机制、国企改革、财政支持、税收金融、用地用房、人才培养、国际合作等方面加强对融合发展的政策引导和措施保障。

智能制造现状、问题及趋势

以互联网为代表的新一代信息通信技术与经济社会各领域、各行业跨界融合,正在引领新一轮科技革命,重构全球产业体系。当前,我国制造业与互联网融合步伐不断加快,在激发“双创”活力、培育新模式新业态、推进供给侧结构性改革等方面已初显成效,但仍存在平台支撑不足、核心技术薄弱、应用水平不高、安全保障有待增强、体制机制亟需完善等问题。

互联网应用呈现从消费领域向制造业领域扩散的态势,新的生产方式、产业形态和商业模式不断涌现。一是互联网广泛融入研发设计各个环节,新型研发组织模式不断涌现。电子、航空、机械等行业骨干企业建立全球多地协同研发体系,家电、服装等行业企业打造客户从设计、研发到配送全过程深度参与的研发体系。二是互联网加速向制造业领域渗透融合,涌现出一批新模式新业态。服装、家具等行业正在兴起以大规模个性化定制为主导的新型生产方式。工程机械、电力设备、风机制造等行业服务型制造快速发展,在线监控诊断等产品全生命周期管理服务开始普及。三是生产性服务业引领制造业转型升级。2015年电子商务B2B交易额达13万亿元,钢铁、石化、冶金等行业形成的年交易额超过千亿元、百亿元的电子商务平台分别达到20个以上、50个以上。传统B2C、C2C向大规模个性化定制C2B转变,电子商务从交易平台向生产平台转变。四是基于互联网的创业创新载体不断涌现,新的创业创新生态系统加速构建。线上线下紧密互动的创客空间、创新工场、开源社区等创业创新载体快速发展,聚集中小企业、创业者的线上“双创”平台初具规模。中航联创平台“爱创客”已集聚3.5万创客用户、1000多位资深专家、8000多项制造技术和10000多项设计技术。

当前,全面推动制造业与互联网融合面临诸多问题和挑战。一是平台支撑能力不足。制造企业互联网化转型需求迫切,但目前基于互联网的“双创”平台在汇聚整合创业创新资源,带动技术产品、组织管理、经营机制创新方面的潜力远没有发挥出来,同时许多制造企业与互联网企业对“双创”平台建设的复杂性认识不足,对“双创”平台建设的规律认识不清。二是应用水平不高。我国制造业与互联网融合进程面临“综合集成”跨越困境,仅有14%的企业处于两化融合集成提升阶段,融合发展面临智能装备集成薄弱、流程管理缺失、组织机构僵化、数据开发应用能力不足等挑战,制造业与互联网融合整体上处于起步阶段。三是核心技术薄弱。关键器件长期依赖进口,核心技术受制于人,自动控制与感知关键技术、核心工业软硬件、工业互联网、工业云与智能服务平台等制造业新型基础设施的技术产业支撑能力不足。四是安全保障有待加强。新技术、新产品、新模式、新业态的安全模式和安全规则缺失,工业网络、工业控制系统、工业大数据平台安全防护能力薄弱,信息安全测试、评估、验证能力不强。五是体制机制亟待完善。制造业与互联网融合带来新业态、新模式,制造业“双创”平台、服务型制造等新业务健康发展需要更加完善的制度环境,需要在科技创新、财税金融、国企改革等方面取得突破。

地方政府强化智能制造行动

工信部部长苗圩认为,智能制造包括3个方面,一是研发出一批智能化的产品,比如更加智能的工业机器人;二是生产和管理过程的智能化或信息化,把信息技术用在整个生产经营管理的各个环节,大大提高效率和效益;三是在企业层面建立工业互联网或物联网,实现信息的充分交流和共享。

在要素驱动马力不足之下,智能制造已成各地制造业提质增效的“救命稻草”。吉林、辽宁、内蒙古、甘肃、河北、河南、安徽、湖北、湖南、江西、江苏、浙江、福建、广东、重庆、天津、上海均提到智能制造的相关布局。其中,机器人产业、互联网+、新能源汽车产业等高端制造业更是抢手货,成为地方布局制造业的必占高地。比如上海提出要发展以机器人、高档数控机床、3D打印、智能控制系统、智能集成服务等为代表的智能制造产业。河北省工信厅厅长邹平表示,未来5年河北要建成1500个智能工厂、车间。江苏的目标则是,到2025年,建成1000个智能工厂(车间);研制并应用1000个首台套重大装备,其中50%以上填补国内空白。

在中国制造2025、“互联网+”的大政策背景下,新一轮信息化和智能制造的主要内容,被定位为以互联网为代表的信息技术进入工业领域。2015年至今,地方政府关于智能制造的行动,多集中在建园区和招商上。一方面地方制造业企业,生存艰难,无暇顾及“新概念”;另一方面所谓的互联网、大数据产业在地方并无产业基础,招来的企业质量层次不齐。另外一个争议的问题,中国制造业该如何升级。以地方两会为例,多地提出发展高新技术产业,腾笼换鸟。以北京大学政府管理学院教授路风为代表的学者提出,传统产业活动是构成经济活动的主要部分。在信息技术进入工业领域时,互联网只应该成为一种技术手段,主导中国制造业创新升级的,应该还是传统的工业企业。在这一轮的全国智能制造大布局年,地方政府和企业将怎么走,或是中国经济转型最重要的一个命题。

企业进军系统解决方案领域

国内智能制造改造需求迫切,系统解决方案市场需求广阔。一是随着国内劳动力人口逐渐减少以及劳动力成本的逐渐上升,企业迫切需要实施机器换人战略,就工业机器人来看,2014年国内工业机器人销售同比增长了56%。二是互联网时代,用户需求日趋多样化、定制化,企业订单呈现出小型化、碎片化的发展趋势,引进与应用智能制造系统解决方案已经成为企业满足新时代发展需要的重要着力点。硬件—中间件—软件的一体化综合解决方案提供商明匠智能,营业收入呈逐年大幅提升趋势,2013年营业收入仅为1412万元,2014年达到4034万元,同比增长185.7%。

国内各领域企业纷纷投身行业系统解决方案领域,以提升智能制造安全可控程度。如沈阳新松机器人依托装配型搬运机器人领域的优势,为用户提供智能化立体仓库建设方案;鼎捷软件凭借多年ERP服务经验,将管理软件与物联网硬件融合,为大型或超大型企业提供系统解决方案;汽车行业零部件研发制造商无锡贝斯特已经能够向市场提供汽车行业智能工厂建设系统解决方案;深圳雷柏科技从2013年起将自身成熟的智能工厂解决方案作为独立业务对外提供,已在手机、导航仪、遥控器等领域发展数十家客户;阿里通过线下工厂数据化、工厂产能商品化的模式,从提供电子商务交易平台演进为提供用户深度参与、供应链高度协同、迭代式创新的制造智能化、柔性化、定制化解决方案。

智能制造迎来投资新机遇

产业界已经意识到中国市场的巨大潜力了。以日本安川电机为例,其2013年设在常州的工厂原本只设定了每年6000台的产能,然而面对中国强劲的市场需求,最终建成的产能翻番至12000台,投资额也从17亿日元猛增至40亿日元。国际机器人联合会IFR2015年发布的最新报告认为,工业机器人在中国预计将总共售出50000台,较去年增长37%。未来2015~2017年,中国机器人销售的年均增长率可达25%,而在美洲和欧洲,这个数值预计仅仅为6%。

根据IFR的报告,机器人可以被分为两个大类:工业机器人和服务机器人。工业机器人按照工种又可以分为焊接、搬运、装配、处理和喷涂五个品种。由于起步较早,在工业机器人这个领域,日本的整体技术能力位居世界前列,相比欧盟、美国和韩国都要更先进。据悉,日本公司大都创建于上世纪20年代,距今都有上百年的历史。即便就年龄来讲,日本公司都要超过世界其他国家。评价机器人产业是日本的战略产业毫不为过。“公司历史悠久,不仅意味着技术研发开始得早、实力强,并且公司的市场知名度和占有率也是目前无法忽略的优势。”上海新时达机器人公司行业经理于华山表示。

在外国企业眼里,中国制造的机器人仅仅可以用于码垛这些简单的工作,复杂精细一些的工种就无法胜任了。“这不是实情。现在焊接、打磨这类工种的通用机器人中国厂商都能制造了,只是负载量500公斤以上的机器人还无法实现国产,导致都只能购买外国厂商的高价产品。因此,这也是目前国内机器人研发的方向。”于华山说。尽管如此,中国在工业机器人领域的整体实力较弱仍是不争的事实。中国机器人行业起步较晚,最早进入这一领域的是沈阳新松机器人自动化股份有限公司。这家公司成立于2000年,但是早在上世纪90年代就从科研院所的机器人研究室起步,开展这一领域的研究。发展至今,新松公司虽然在国内业界已经算得上龙头老大,却并不被认可是一家标准的机器人本体生产企业,而是一家以提供设备集成设计安装维护工程为主业的机器人工程公司,只有自动牵引车(AGV)机器人等少数品种,是真正属于公司自主研发生产的机器人本体。和国内大多数公司一样,大量零部件甚至部分品种的机器人整机都要依赖进口。有业内人士评价,中国国产机器人的总体水平和国外公司至少差了30~50年,也就是说,中国公司目前只能生产外国公司30到50年前的产品。

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与新松起源于科研机构不同,上海新时达原本从事的是电梯控制系统的开发生产,而南京埃斯顿的长项则是伺服电机。在公司已经能研发和量产机器人三大核心部件的其中之一时,成本压力相对减小。其中上海新时达更是寻求通过企业并购来迅速突破技术瓶颈。在制造研发电梯控制系统时,他们就收购了德国新格林纳公司85%的股份。而此次进军机器人行业,他们又收购了深圳众为兴,以弥补自身在小型和高精度机器人领域的不足。南京埃斯顿和安徽埃夫特公司也表示,除了与院士工作站合作,他们正积极寻觅海归人才,以期能用尽量短的时间缩小和国外的技术差距。尽管目前和国外大企业尚不在一个竞争层面上,但是这些中国公司都表示,每年的销售额还是在以平均30%~40%的速度增长,因此前景仍然被看好。

尽管机器人必将是未来智能制造的重要智能装备,被称为新技术革命的核心和“制造业皇冠上的明珠”,但业内专家同样强调,发展这一新兴产业不能一哄而上。工业和信息化部副部长辛国斌曾要求各地方政府和工业主管部门,要充分发挥政府部门的政策引导作用,防止一哄而上,低水平重复。各地方要根据自身条件和优势推进机器人产业发展,不能“重招商引资和扩大规模,轻创新和人才培养”,防止重走钢铁、水泥等传统行业的老路,造成“今天红红火火,明天冷冷清清,后天哀鸿遍野。”要研究制定支持机器人产业健康有序发展的政策措施,促进各项资源向机器人优势企业和优势园区集中,防止出现高端产业低端化的局面。上海社会科学院院长王战认为,发展智能制造产业绝对有其必要性,但切忌“赶时髦”。全国许多地方都提出要发展智能制造,上马机器人项目。“这让我想起了几年前,中央提出发展新能源,于是全国各地都在搞光伏和风电。如果这一次同样是想赶时髦,那么我要泼冷水。”2005年,中国制定了《中华人民共和国可再生能源法》。地方政府也以资金支持、土地支持、税收优惠等方式对光伏企业的建立提供扶持,这造成在全国范围内光伏企业数量迅速增长。2011年底,中国光伏生产企业达到了500多家,光伏产能占到全球光伏产能的80%以上,全球前十大光伏组件生产商中国包揽了前五名。地方政府扶持下的这种无序的发展,最终带来的是光伏产能过剩和无序的竞争。不少企业资产负债率大幅提高、盲目扩产,造成光伏产业危机积聚。建议企业家们在进入智能制造领域前,仔细做好成本及效益的分析。

智能制造投资逻辑可以从成本优势、政策支持、进口替代和效率提升四个角度来看。近年来,人力成本大幅上升,而自动化生产线成本大幅下降,成本优势使得企业在扩产时,优先选择自动化程度较高的生产线,并有动力对原有的生产线进行改造。各个领域均是如此。“只要能用机器人,就不用人”已经成为长三角和珠三角制造业企业的共识。政策支持力度空前加大,自动化信息化改造很多都能享受当地政府补贴;此外,智能化改造的推动,已经成为部分地方政府大力推进的项目工程,“机器人产业园”成为珠三角和长三角最受青睐的建设项目,2010年以前,中国制造业景气度高,外需内需皆盛,资本投入到传统制造业能够快速实现盈利,因此,研发和产品线的升级换代不受重视。2010年以后,内需下滑,外需受到东南亚等新兴国家竞争替代,景气度明显下滑。为了提升竞争力,提高产品质量、提升生产效率、优化成产过程,已经成为制造业的当务之急。国产化受到支持,知识红利开始体现。国家对于高端制造业国产化支持力度逐年加大,同时,公民受教育程度提高,研究生以上学历人才明显增速,人力成本优势迅速转换为知识红利,使得中国高端制造业迅速发展,国产化进程加速。

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