浅谈制造业从制造到智造

随着社会经济迈入数字化经济发展进程，制造业正在面临前所未有的洗礼，以大数据、物联网、云计算为代表的新一轮工业革命正在进行，新技术将成为制造业未来竞争力的关键，智能制造作为新一代信息技术和制造业深度融合的产物，涵盖了自动化、数字化、网络化、云化、智能化等技术手段，正在改写传统制造业。

据国家统计局发布，2018年工业增加值总量达到30.52万亿元人民币，其中，制造业增长6.5%。高技术制造业增加值比上年增长11.7%，装备制造业增加值增速达到8.1%，均明显高于6.2%的整体工业增速。一方面，制造业扩张提速，呈现稳中有升态势，市场需求持续释放拉动生产平稳增长。另一方面，高技术制造业继续领跑，高技术制造业发展态势较好，赋能制造业转型升级。发展制造业是实现我国工业数字化转型升级、推进供给侧结构性改革的重要途径和必由之路。

一、发展现状

当前全球经济在经济低迷、产能过剩、人口老龄化、激烈竞争的趋势下，德国、美国、日本等国家均在寻找发展的新动力，不约而同的制定了相应的国家战略，推进数字化转型，构建新型的数字经济，掀起了制造业走向智能制造的浪潮，制造业正重回全球经济和产业竞争的制高点，抢占高端制造市场并不断扩大竞争优势。

从国际发展态势看，2011年美国提出“先进制造伙伴关系计划”（AMP），2012年又提出了“先进制造业国家战略”计划，致力于制造业强国，将制造业提升为国家战略。2013年，德国提出“工业4.0”战略计划，引发了新一轮的工业革命，将自动化、数字化、网络化相融合的智能制造技术，提升国内工业体系、保持其在全球的领先地位。2015—2016年日本相继提出“机器人新战略”和超智巧“社会5.0”国家战略，解决“少人化和老龄化”带来的新问题。

最具有代表性的属德国提出的工业4.0，从工业革命解读划分制造业经历的历程。制造业经历了三次的工业革命，迎来了以智能制造为主导的第四次工业革命。第一次工业革命是机械化革命，为工业1.0时代，18世纪晚期以蒸汽机的发明、纺纱机的问世，促使人类从农耕时代迈向工业时代。

第二次工业革命是电气化革命，为工业2.0时代，1870年以电机的发明开始了流水线生产作业，工业进入了大批量标准化的生产阶段。这是人与机器之间的协同，提高了生产效率。

第三次工业革命是信息化革命，为工业3.0时代，随着计算机的问世，电子工程和IT技术的应用，20世纪70年代开始以PLC和互联网技术推动了生产自动化。人与机器之间增加了物理信息系统，尤其是数控机床的自动化加工，大大提升了工作效率和质量。

第四次工业革命是人工智能革命，为工业4.0时代，通过赛博物理系统（CPS），将实体物理世界和虚拟网络世界融合形成虚实融合，人、智能机器、传感器、存储系统和生产设施融入到整个生产系统中，推动制造向智能转型。

工业4.0的核心技术是将CPS应用到制造系统中，围绕纵向集成、端到端集成和横向集成，全面打通企业内部信息系统和生产设备、企业之间、社会化的集成、协同，实现敏捷、高效、智能化、个性化、社会化的生产和服务。

2019年2月5日德国经济和能源部发布《国家工业战略2030》，旨在针对性扶持机械、化工、汽车、材料、医疗、3D打印等重点工业领域，计划到2030年将工业产值占国内生产总值的比例增至25%，提高德国工业在全球的竞争力。

从国内发展态势看，2015年我国提出了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，以满足经济社会发展和国防建设对重大技术装备的需求为目标，强化工业基础能力，促进产业转型升级，实现制造业由大变强的历史跨越。

智能制造的基础是数字化。目前，我国工业基础相对薄弱，传统制造业在智能制造方的发展普遍较慢，广大中小企业还远远未实现“数字化制造”，制造业处于工业2.0补课、工业3.0普及和工业4.0示范引领的并联方式发展。

制造业普遍面临着提质、增效、降本和快速响应的强烈需求，传统的机床、专用设备、人工运输等正在升级为数控机床、机器人、3D打印、AGV小车等智能工具。通过应用数字化研发设计CAD、CAE、CAM等工业软件提高产品研发效率，缩短研发周期、降低研发成本、对接制造环节。通过ERP、MES、CRM等神经系统感知环境、获取信息、传递指令。其中，ERP知道“为什么”，解决生产计划、采供销等生产管理问题；MES知道“怎么做”，解决生产制造过程中的计划排程、设备使用等。

通过ERP/CRM/PLM/MES/WMS等各类信息化系统和数控机床、机器人等数字化生产设备设施互联进行集成，对数据进行采集、传输、分析和决策，其中，PLM系统将来自不同源头的数据整合到一个“数据池”，为企业提供决策分析，建立起灵活的、可配置的数字化生产线、数字化车间，构成了智能制造的纵向集成。

通过产品的研发、生产、服务等产品全生命周期内的一系列工程活动来实现全价值链上的所有终端/用户的集成，先进的汽车、手机制造厂家正是围绕产品的企业之间的集成和合作，使现实世界和数字世界完成整合，构成了智能制造端到端的集成。

将各种使用不同制造阶段和信息化系统集成，以价值网络为主线，实现不同企业间的物流、能源流、信息流三流合一，实现社会化、生态化的协同生產，构成了智能制造横向的集成。

近年来，华为、吉利汽车、潍柴动力等制造业通过数字化网络制造系统的应用，基本实现了信息互通、协同集成优化，将人、流程、数据和事物连接起来，人机料法环策有机结合，推动了制造向智能制造的转变。

随着滴滴打车平台、共享单车的问世，推动了“互联网+”的发展，互联网+传统行业=网络环境下的新兴行业。

数字化转型，给很多制造业企业带来了可观的利润，诞生了新的商业模式，典型C2B经营模式实现了定制化生产。

二、发展趋势与方向

“发展是硬道理”。科技创新引领未来，从制造到智造，是一个长期、复杂的过程。新能源、新材料、生物制造等新兴技术的交叉融合，新一代人工智能已经成为助推新一轮智能制造的核心技术。

新一轮智能制造是数字化、网络化、智能化技术与制造技术的深度融合，人工智能即是智能制造的产物，又是新一轮智能制造的核心技术。这种技术不仅适用于离散型制造业，同样也适用于流程型制造业。从制造向智能制造发展，并最终向服务型发展转型。

2019年我国政府工作报告中提出了全新的战略思想，“拓展智能+，为制造业转型升级赋能”。

实现智能制造的全过程需要集成，需要构建智能制造云和工业智联网络，发展智能产品、智能生产和智能服务。基于网络建立智能制造云，将数字化、网络化、智能化与制造技术进行集成并迭代。

随着客户需求的不断提高，多品种、小批量、定制化的生产模式将会在国内逐步普及，数字化车间走向智能工厂，智能系统从供应链将延伸至生产后服务等各个环节，新一代智能制造将会更加聪慧。

一是柔性化生产是制造业发展的核心竞争力，生产制造型企业再向供应链协同型企业转型。制造业正在利用互联网+、智能+等技术去转型，通过数字化生产线的建立实现柔性化生产，实现多品种生产组装的快速切换，提高产能效率，消除不必要的浪费。

二是全域经济的产物C2B模式将引领制造业。制造业商业模式的转变，以小米、海尔为代表的制造业建立了拉动式配送体系，开启了客户定制化的C2B发展模式。定制化生产，是制造业企业发展的延伸方向，迈向电子商务平台。

三是智能化云服务将助推智能产品。未来的产品基于模块化、互联功能，带有先进的传感器、智能芯片的产品，通过云平台智能采集数据，实现对产品整个生命周期的管理，有助于提高产品服务质量，构建新的数字化生态系统。

三、结论

物联网、互联网和ERP、MES、CRM、PLM等工业软件的数字虚体技术和物理实体经济深度融合，制造业将迈入一个新生态的工业时代，提高传统制造业在數字化、网络化和智能化应用水平和服务质量，提升企业竞争力，实现价值创造、价值优化，助推数字经济快速发展，促进国家制造业又好又快发展。

作者单位：陕西北方动力有限责任公司