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制造业制造!加快制造业供给侧结构性改革,迎接新变革新挑战

导读:本文是一篇制造业制造论文范文,可作为选题参考。

库卡机器人在汽车制造业上的运用,安全部件制造 视频 : 中国制造业 1、★彼得·马什:个性化量产时代来了2、★己之长,补彼之短——关注金砖国家制造业3、★道中国制造4、★中国制造2025

工业和信息化部规划司发展规划处 姚珺

就“加快制造业供给侧结构性改革,迎接新变革与新挑战”这一话题,我想讲两个问题,一是新变革与新挑战,二是制造业“十三五”发展的战略重点和路径.

一、变革与挑战

当前制造业,自动化和信息化高度发达,信息技术广泛、深入应用于制造业各个领域.然而,制造业的发展进程中也出现一些新的能力需求:效率、时间和灵活性.就效率而言,制造业迫切需要提高能源和资源的利用效率,提高生产效率.从响应时间来看,制造业需要缩短产品的上市时间.以往企业研发和生产一款产品,可以连续销售8 ~ 10 年.但是,如今制造业的产品创新周期、迭代周期都大幅度地缩短.以手机为例,8 ~ 10 个月就要换代,手机软件的版本号已经到小数点后3 位.产品的复杂性也有了极大的提升,过去的机械产品,大多采用机械结构,现在的机械产品融入了大量的信息技术,机、电和软件高度集成,数据量更为庞大.就灵活性而言,现在制造业面临的终端消费群体跟过去也不一样.过去解决的是有无问题,企业生产的产品是推向市场,用户被动地接受.未来制造业的消费群体,对产品个性化和多样化的追求更为迫切.所以,制造业要满足终端市场日益个性化和多样性的需求,就要求具备个性化的量产能力.过去是批量化和标准化的生产,未来的生产要变成大规模、个性化的量产,实现生产的柔性和可重构.制造业正面临着新的竞争、新的挑战和新的需求.

围绕制造业新的能力需求,全球范围的企业都在研究和探索未来制造业变革的方向,其中,最具代表性的是德国的工业4.0 和美国的工业互联网.我们的“中国制造2025”也积极响应未来制造业发展的新需求.

从工业1.0 到工业4.0,从过去的机械化、电气化和自动化,到智能化,如何看待未来的工业4.0 时代?我总结了5 个特征.

第一个特征就是“感知”.未来工业4.0 时代的制造业,将对制造的每一个环节进行全流程、全环节和全系统的深度感知,这是现有生产系统所不具备的能力.第二个特征是“连接”.现有生产系统存在一些局部的连接,未来的生产系统基于工业互联网和物联网,将实现人和万物的实时、高效互联.第三个特征是“数据”,数据将成为未来制造的关键生产资料,通过数据的采集、加工、分析和决策,实现数据驱动的精益生产.第四个特征是“集成”.各生产环节中的软件、硬件和人实现高度的综合集成.第五个特征就是“定制”.工业4.0 时代,生产系统要满足终端的个性化、多样化和定制化需求.工业4.0 系统与现有的工业3.0 系统在各个方面都会本质上的不同.处于变革中的中国制造业,将承担升级和补课多重任务相叠加的历史重任.我们要寻找制造业的新动力,要加快传统制造业从要素驱动方式向创新驱动方式的转型,关键是要提升全要素的劳动生产率.

第二个要谈的问题是构建新能力.过去的制造业主要解决有无问题,未来的制造业要适应消费结构升级的新需求,要创造新供给,通过供给来迎合消费需求,所以我们现在提出制造业的供给侧改革.大家可以想一想,我们出国,经常看到在德国免税店里,排着长长的队,在干什么,在买锅,整套整套往国内买.国人出国旅游,买各种外国制造的电器产品,这些产品中国的制造企业其实也在做.但是,我们的人均国外消费额仍然超万元,我们还占据了全球奢侈品消费的31%.为什么?因为我们创造不了高端供给,满足不了日益升级的消费需求,只能满足中低端的一般性的消费需求.所以,我们要进行供给侧的结构性改革,要加强高端供给能力.苹果公司通过触摸屏技术,引发了新交互形式的智能手机的消费潮流,这就是创造新供给,引领新需求.我们目前是被动地适应用户的需求,这存在本质差别.

第三个问题是形成新体系.我们过去的产业体系没有全球竞争力,未来的制造业竞争是产业生态层面的竞争,是体系化的竞争.所以,我们现在要构建产业生态,要构建产业新体系,要抱团形成集团战斗力,走出去.

第四个问题是形成竞争新优势.过去的竞争优势是什么?是各种低成本,包括劳动力成本和土地成本.未来我们的竞争优势是技术、质量、标准和服务.

中国制造业要引领和适应新的挑战和新的需求,我们必须在新动力、新能力、新体系和新优势等方面构建新的能力体系.《中国制造2025》正是为了推动这些方面的工作,进行了总体任务布局,提出三步走的战略,提出九大战略任务、五大工程和八个方面的战略支撑与保障,并系统地谋划了未来10 年推动制造业提质增效、转型升级的路径.

最终,我将未来制造业发展的核心路线概括为:创新驱动+“四化”发展.其中,创新驱动是指技术创新和商业模式创新,两者相互促进、相互融合,通过技术创新形成核心竞争力,通过模式创新把技术创新的成果变现为收益,变现为资本.形成正向循环,以创新驱动为龙头和动力,我们的制造业要走智能化、绿色化、服务化和国际化的“四化”发展路线.

二、制造业“十三五”发展的战略重点和路径

1. 第一个战略重点是实现动力转换,加快走创新驱动的发展道路

走创新驱动之路,制造业是创新的主战场.我们都在谈“建立国家创新体系”,制造业迫切需要建设和完善自身的创新体系.其中,要加强四个方面的建设.第一个是创新主体的建设.我们要建设一批真正有能力的、有核心竞争力的创新型企业,要加强大学和科研机构中理工学科的发展.我们还要建设一批制造业的创新中心,支持产业技术创新联盟的发展.第二个就是强化支撑能力的建设.包括重大的科研基础设施,包括成果转化和中介评估等.在与金融机构对接的时候,金融机构提出一个问题:过去企业贷款靠的是固定资产,如土地、厂房和设备,以固定资产进行抵押贷款.现在很多企业都是轻资产,希望利用专利或技术成果估值、抵押.谁来衡量这些创新成果的价值?有没有公允、权威的机构进行判定?这就需要我们建立一整套的成果转化和中介服务机制,对知识产权的价值进行科学有效的评估.第三个就是人才体系.中国的制造业发展到现在,人才已经成为瓶颈.我们制造业工人的平均受教育年限不到10 年,而发达国家普遍在16 年以上.人才素质不高已经越来越不适应未来制造业转型升级的发展需求.在《中国制造2025》中,建立了“1+X”的实施方案和规划,其中包括制造业人才的发展规划.第四个就是制度环境建设,包括知识产权的部分,尊重创造,支持技术的资本化等等.我们要构建更有利于制造业创新的环境,其中一个核心任务,就是要打通死亡谷,强化关键共性技术的研发.要建设一批产、学、研、用相结合的国家制造业创新中心,面向整个行业提供关键共性技术的研发支撑,提供技术解决方案,消除基础研究和企业产业化创新之间的瓶颈和短板,降低企业产业化创新的成本和风险,加速科技成果的转化.目前我们科技成果的转化效率只有10%,处于较低的水平,大量的成果都在评论文、评奖、评专利或评职称,有效转化到生产环节的通道并不畅通.这是未来几年我们在创新方面要着力解决的一个关键问题.

2. 第二个战略重点是瞄准主攻方向,加快发展智能制造

第一个工作重点要加快发展一批智能装备和产品.例如智能制造装备、智能终端、可穿戴设备、智能汽车和智能家电等.这其中有三个核心的关键智能制造装备,一是高档数控机床,二是工业机器人,三是增材制造设备.要发展智能化装备和智能化产品,必须解决几方面的问题.

(1)突破新的产品技术体系.未来的智能化产品和装备,其技术体系的构成会发生很多本质上的改变.以智能汽车为例,传统燃油汽车的核心技术到目前为止我们尚未完全掌握的,一是发动机,二是变速器.在未来的智能汽车中,核心技术则变为电控,网络互联和无人驾驶,传感器和软件系统至关重要.由此,产品的技术体系会发生很大的变化.在与一些专家探讨的过程中,专家曾说,我们现在应该把更多的资金从传统的汽车技术研发投入到新能源汽车研发中,抢占未来的技术制高点.所以,建立智能化指标,形成新的技术体系,是我们弯道超车的一个重要机遇.

(2)构建新的产业生态.与现有产品相比,智能化产品的产业生态存在很大不同,以智能马桶为例,马桶怎么智能化呢?某企业说,他们在马桶里加装医学传感器,在家里实现尿检和便检.上完厕所,马桶自动进行采样和数据提取,通过手机APP 传到服务端,几分钟就能把结果反馈到手机上,在家里就可以及时了解健康状况.这家企业告诉我们,智能马桶本身不是利润中心,只是提供服务的载体和入口.再以智能手表为例,嵌入了计步器、睡眠监测和心跳监测这些功能,其功能远超出传统计时工具的范畴.所以,依托物联网、互联网和大数据等新一代的信息技术,我们正在进入以智能为特征的新硬件时代.智能产品将极大地延伸制造业企业的价值链,以智能产品为入口,以互联网为平台,将为制造企业延伸、拓展高价值服务提供广阔的空间.制造业未来的产业生态会发生很多新的变化.

第二个工作重点是要建设一批智能工厂.2015 年,我们通过智能制造试点示范,已经启动了46 个项目的建设.其中包括海尔、伊利和娃哈哈等企业,不同行业的代表性企业都在建设示范工厂.智能工厂的特征有三个,第一是信息的深度自感知,第二是智慧优化自决策,第三是精准控制自执行.现在我们的企业在实践中,普遍认为现阶段的关键是要打通IT(信息系统)和OT(生产系统),即虚实结合.

以海尔的实践为例,把企业的ERP 系统、PDM 系统、仓库管理系统、MES 系统和SCADA 系统集成起来,实现数据的共享.海尔基于这样的体系,已经在全国建了5 个互联工厂,这些互联工厂相比传统工厂,其生产形态已经发生了巨大的变化.

谈到智能生产系统,我理解它存在四个层次,或四个环节.第一个就是感知.通过在工厂系统里布署大量的RFID、近红外等智能化传感器,实现对生产的深度感知.第二就是连接,或者说通信.感知的数据系统之间要相互共享和连接.第三就是决策.在工厂里大量采用工业软件,采用云计算和大数据技术,把获得的感知数据进行实时分析,辅助决策.第四是执行层,即通过MES、PLC 和工业机器人等装备实现自动化执行.完整的智能化生产系统,其关键就是感知、连接、计算和可视化.这其中,我们要着力构建的关键基础设施就是工业互联网.为此,工信部成立了工业互联网联盟,苗圩部长亲自担任联盟的主任,目的是加快研究未来工厂互联网架构的基本结构,包括关键技术、协议、标准和能力需求.工业互联网与普通互联网的需求是不一样的,在普通通讯网络中,电话断了,重新拨上去就行了.工厂网络一旦故障,整个生产就断线了,其损失将是巨大的.

未来的智能生产,要实现三个互联和三个集成.一是信息的互联,二是虚实互联,三是工厂内外的互联.三个维度的集成是:一是纵向集成,就是我们企业内部生产的各个环节,研发、设计、制造和营销等各个环节的集成.第二是横向集成,不光企业内部的各个环节要集成,企业要跟外部的上下游企业形成集成,形成一个体系.第三就是端到端的集成,要把用户纳入到生产的每个环节,用户可以参与每一个流程.目前,海尔的互联工厂已经可以做到用户下订单后,产品从上线第一台机床加工开始,用户就可以用手机等终端通过互联网去了解定制产品制造状态,可以有限地进行需求更改.这就是端到端集成的范例.

第三个工作重点是发展工业大数据.未来,大数据将成为竞争的关键性基础,并成为下一波生产率提高、实现创新和为消费者创造价值的支柱.所以,我们未来的工业生产是数据驱动的精益生产,要把数据转变为企业的利润.

第四个工作重点是推进制造业+ 互联网.我们现在经常谈互联网+,作为行业管理部门,我们已经看到,制造业+ 互联网的融合,未来将是一片蓝海.而且,制造业跟互联网的融合正在从 逐步向核心环节发展.过去我们只是在销售环节实现电子商务,现在则融入到研发设计和生产的核心环节,由外向内,由消费品行业向装备制造业延伸.+ 互联网将会推动制造业价值链层面的变革.例如,设计+ 互联网,会推动企业内部的研发变为众包、众创,制造+ 互联网会实现分布式协同制造,管理+ 互联网会推动传统的金字塔型企业变为虚拟企业、平台企业,营销、服务和融资等环节,都会跟互联网融合,从而产生新的价值链.以海尔众创为例,海尔建立了一个网站,所有人都可以登录这个网站,提交自己的设计需求.现在市场上的空调,主要是立式或壁挂的,有用户登录这个网站,提出鸟巢空调的需求,不仅是空调,还是家居装饰.针对这个需求,几天之内有数以千计的用户对这个需求进行迭代更新,有人甚至画出了鸟巢空调的草图,有人则附加了新的功能,反复迭代到一定程度,公众需求逐渐收敛为共识,海尔的工程师开始介入,把需求变成产品三维模型,基于这个三维模型,公众继续讨论,修改迭代.当修改意见逐步一致时,公众开始下单,海尔完成细节设计和生产制造,前期参与需求迭代的所有用户都自然成为第一批用户.这就是定制化生产的典型范例.

最后谈谈推动智能制造的过程中,我们的一些基本策略.第一是要科学认识.这需要智库进行深入的数据采集和分析.我们最近收到很多研究报告和信息报送,有的地方表示要建成全球第一个工业4.0 工厂,德国说工业4.0 需要15 年时间,我们中国已经要建成了.我们对于智能制造的内涵和技术发展阶段,对其推进过程的长期性都要有客观的认识.第二,标准先行.工业和信息化部和国家标准化管理委员会已经发布了智能制造的标准化体系.第三要分步实施.智能制造不是忽然出现的“高大上”系统,我们在很多地方已经看到了智能制造的过程状态,例如工业自动化,用自动化机器替代传统的人工,它确实提高了生产效率,也解决了当前面临的一些问题,我们认为这是推进智能制造的一个步骤或者一个阶段,也是一种进步,是实现智能制造目标的必要过程.第四是注重实效.我们不仅要关注新技术、新业态和新产业,更要围绕质量和效益,注重对传统产业的改造提升.第五是坚持自主创新.在实现智能制造的过程中,一定要形成一批自主的解决方案供应商.为什么反复强调这一点?我们到企业调研时,往往听到:我这台设备是全球最先进的.往往说这种话的时候,设备基本是进口的,德国的或日本的.以纺机为例,中国已经是全球最大的纺织生产国,可是纺织生产线上绝大部分是日本设备.如果我们的智能制造推进10 年以后,我们去调研时,大部分企业自动化生产是采用国外设备,那我们的智能制造就失败了.所以,我们要培育一批自主解决方案供应商.第六是坚持开放合作.我们不能封闭,必须与德国、美国等国家开展多层次的交流和合作.

3. 第三个战略重点是补齐短板,强化基础

大家可以关注我国的“十三五”规划纲要,制造强国战略中特别强调了强化工业基础能力,推进供给侧结构性改革.“三去一降一补”中的补短板对制造业而言,就是要强化工业基础.基础能力已经是我国当前制造业发展的一个瓶颈.可见的例子很多,每年进口2300 多亿的集成电路,高铁的很多零部件不能自给自足,工程机械的液压系统和元器件需要进口,生产圆珠笔笔头的数控机床几乎都是从瑞士进口的. 民用飞机的C919 正在收尾,ARJ21 已经下线,但是目前民用飞机上自主的铝材利用率不到1%,我们虽然是全球最大的铝生产国,但我们飞机上用的铝材还要依靠进口.我们一些终端产品很风光,在国际市场开始崭露头角,但细分下来,我们会发现很多环节卡在别人手里.所以,我们在与相关企业对接时,希望他们能够做一些集中的技术突破.同时,我们提出要发展“四基”,就是基础材料、基础工艺、基础零部件和基础技术.我们还提出搞“五个一”,一条龙突破,一批示范企业,一批领军企业,一批技术基础创新平台,要打造“五个一”的体系.

当前工业强基工程要突破基础技术,还有一个比较薄弱环节是“试验”,在工程试验方面,我们积累的数据太少.我们的航空企业去俄罗斯,准备进口一项技术,这项技术是做结冰传感器的,飞机的机翼上要加结冰传感器,一旦结冰能够报警,能够自动启动除冰装置.我们从莫斯科坐16 个小时的绿皮火车才能到达那家工厂,看到极其破旧的厂房,厂房里只有4 个工人,最老的75 岁,最年轻的50 多岁,每人1 台机床,最新的机床也是七几年的,最老的机床是一九零几年的.看到此景此境,我们的企业犹豫了,还引进什么呢?俄罗斯人给了我们一套图纸,这是结冰传感器在不同工况环境下的数据.我们也有类似的试验数据,可俄罗斯企业的试验温度区间,上、下100℃,我们也就在20 ~ 30℃的区间,很多东西都没考虑到,做的实验太少.通过这样的事例,我们深受感触,工程试验和数据积累确实有很大差距.所以,你把软件买来,软件只是标准化的程序,没有参数、没有数据,也无法完成高水平的设计.

4. 第四个战略重点是结构优化,高端引领

谈到高端引领,第一要大力发展高端装备.在《制造2025》中,十大重点领域有七个都是高端装备,未来的高端装备有几个重要的特点.第一是智能化,在高端装备里大量融入传感、控制和网络.GE 公司最新的燃气轮机,一个燃气轮机加装了5000 多个传感器,为了监控燃气轮机的实施运行状态,在全球建了3 个数据中心,专门实时采集所销售的每一台燃气轮机的运行工况,对它进行监控.第二就是模块化,装备的模块化.越来越多的企业正在研究模块化的装备.海尔搞了个模块化的冰箱,过去一个冰箱400 多个零部件,模块化后变成23 个零部件(模组),大大简化了供应链管理,强化了协同创新,并提高了绿色化程度.第三是提升质量和品牌.工信部按照 的要求,搞了“三品行动”,首先在消费品行业推进,就是增品种、强品质、创品牌,提高产品的精确性、稳定性、可靠性和一致性等,这是正是我们产品的薄弱环节.同时,发展高端,也不能忘记传统的低端,我们还要完成去产能的工作.

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5. 第五个战略重点就是拓展价值,实现服务型制造

服务型制造现在成为制造企业发展的一个重要的趋势,制造与服务相互融合,越来越成为制造业企业的价值取向,也是制造业实现差异化竞争的重要来源.未来的制造环节将实现高度的自动化,制造环节本身的差异性就会越来越小,制造企业获取价值和保持竞争力的主要来源在于差异化的服务.我们跟北京航空航天大学一起搞了个课题——“中国的制造业服务化经典案例集”,现在已经出版了.课题对几个国内有代表性的行业企业做了案例分析,我们发现很多企业都在进行服务化,例如陕鼓,在鼓风机上加装远程传感系统,进行远程故障诊断,建立监控大厅,3 秒钟可以把鼓风机产品的运行状态更新一次,然后由专业人员在监控中心对这个运行状态进行分析,给用户提供远程的故障诊断和预警分析,防止用户使用过程中突然停机.又例如青岛红领,进行服装的个性化定制已经有13 年的历史,建立了全球最大的人体版型数据库,7 天一个流程,可以实现一套西服的个性化定制.10 分钟采集人体的三维数据,把数据从客户端传到服务器,服务器开始自动匹配,进行参数化设计,然后自动跟供应链连接,把信息提供给上下游供应商,进行定制.用户从下单到拿到手仅需7 天.还有些企业做得更极端,例如GE,GE 是卖航空发动机的,过去我们说GE 产生利润主要在两个环节,一个是卖产品,一个是售后服务.现在GE卖航空发动机的使用小时,飞机挂着GE 航空发动机在空中飞一个小时,就交一个小时的费用.国内也有企业进行类似的变革,例如浙江的杭氧股份,原来是将空分装置卖给用户(钢厂),钢厂利用空分装置建空分塔.现在,杭氧直接生产和提供氧气,企业在钢厂旁建立和运营空分塔,需要多少氧气,就付多少钱.商业模式正在悄然变化,未来制造业已经搞不清到底是制造产品还是提供服务.今天我们去国家统计局对接统计问题,谈到这个问题的时候,很多新的业态已经很难统计了,怎么统计云计算?怎么统计大数据?我们作为管理部门,每次领导问,大数据产业怎么样了?今年增速怎么样?这类的问题不好回答,没办法统计,类似的问题还有很多.所以,高价值环节正在从制造向服务转变,随着智能制造的广泛应用,制造环节的差异性将逐步减少,通过服务获取差异化竞争优势会成为企业的关键战场.制造业服务化转型的本质是企业价值链的拓展和提升,企业从提供产品到提供产品服务组合,迎合制造业以产品为中心转向以用户为中心的变革需求.那么,我的理解,未来制造的过程就是服务的过程,或者说制造本身就是一种服务.

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