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智能制造与企业数字化变革

信息来源:江苏机械门户网    发布日期:2022-01-07   

中国的制造业,在过去的20多年中取得了十足的进步。根据2021年5月4日联合国公布的数据显示,中国制造业位居第一,占全球制造业的28.7%,美国制造业占16.8%。2010年是转折点,这一年中国制造业全球占比19.8%,美国制造业占比19.4%,也是从这一年开始,中国赶上美国,之后两者之间差距逐渐扩大。2020年中国制造业的增加值进一步跃升到4.83万亿美元,基本上占了全球的30%;美国增加值为2.39万亿美元,占全球的15%。从占比情况来看,中国差不多是美国的两倍。疫情发生以来,这种差距可能还在进一步扩大。

世界500强中,中国制造业企业的比例也非常大,2021年中国有143家企业(含港澳台)进入世界500强。其中江苏有四家企业进榜,分别是恒力、沙钢、盛虹和苏宁。这四家全是民营企业,且有三家在苏州,其中两家在苏州的吴江区。恒力和盛虹都属于民营制造企业中的佼佼者,像这样两家世界500强企业同在一个区,在全球都很少见。

中国制造业存在的问题

一是核心关键技术仍然受制于人,这一点大家都深有同感;二是资源环境刚性约束,特别是高污染、高排放、高能耗,跟“双碳”的要求差距比较大;三是产业结构不合理、产品质量不高、产品附加值低,创新能力和核心竞争力不足;四是制造业的智能化程度比较低;五是制造业的人才青黄不接,已成为制造业发展的瓶颈。

目前,医疗系统属于高端制造装备比较集中的领域。可以看到,国内一些大医院里尖端的装备几乎都是进口的。比如核磁共振以西门子为主,CT多是东芝的,X光是富士的,内窥镜检查系统是奥林巴斯的,手术室无影灯是飞利浦的,病理诊断的显微镜是尼康的,手术刀片是德国进口的,检验科的试剂也是美国进口的,心脏支架用的是强生记忆合金,人工关节从瑞士进口,收费系统是爱普生的,手术机器人是达芬奇。达芬奇目前是全球顶尖的手术机器人品牌,中国进口差不多要2000万元/台,而且还很紧俏。而在美国本土销售的价格还不到1000万元人民币,两者之间价格差了一倍多。

从制造业的演进趋势可以清楚地看到,整个制造业逐渐从人力为主过渡到人与机器相互替代的阶段。最后,人力逐渐退出,机器发挥的作用越来越大。当然,从这当中我们也可以看出制造业的未来发展方向。从农业社会到工业社会再到数字社会,数字化技术手段的重要性越来越高,可以说,机器逐渐在替代人类劳动。所以,以计算机为核心的数字技术应用延伸了人的脑力劳动,引发了新的工业革命,使人类社会能够通过信息化,从工业社会走向数字社会。

数字工厂与智能制造

制造业企业未来发展方向是要成为数字工厂和智能制造。数字工厂有点像高速公路或者像高速铁路,智能制造相当于公路和铁路上跑的车,两者之间是相辅相成、融合共生的。众所周知,工业1.0是蒸汽机的发明,实现了机械化,英国成为一个工业强国;到了工业2.0是电的发明,美国成为工业强国;到了工业3.0,计算机通信技术在制造领域的应用,从而进入自动化时代,德国、日本等国家成为制造强国。到了现在,主要是人工智能、物联网、大数据等一系列数字技术在制造业当中广泛应用,实现智能化。所以智能化是工业4.0一个最基本的表现。

数字工厂是指从产品研发、订单处理,到生产调度、数据采集,通过多个信息系统的无缝集成实现闭环;通过数字技术的应用,实现高效率、高质量;通过信息系统和柔性的生产线,实现产品的混流生产;通过人机协作,实现高效生产。数字工厂的特征是数据在流动,并根据生产工艺实际情况,在考虑投资成本情况下,为人提供最佳的支持。也就是说数字工厂不一定是无人的,但是一定有数据在传输、在协调协作等等,它的前提是要实现人、工厂、设备与产品的互联互通,能够进行广泛的、全方位的互联,包括创新设计,计划生产服务的全过程都能够联网。

数字工厂有很多关键的技术。如数字孪生、人工智能、大数据等等,各种技术应用。我们可以看一些例子,目前可能全球最成功的或者说具有示范效应的是西门子的数字工厂,它能够做到24小时交货,每一秒钟出一个产品,而且它的合格率达到99.9985%,1200个工人管理30亿元器件,在5公里地下有元器件磁悬浮运输带。

智能制造是基于数字工厂为前提的,是指数字技术与先进制造技术的深度融合,贯穿于产品、制造、服务全生命周期的各个环节及相应系统的优化集成,实现制造的数字化、网络化、智能化,不断提升企业的产品质量、效益、服务水平,推动制造业创新、绿色、协调、开放、共享发展。数字化首先要有数据产生和传输,网络化就要联网、智能化,需要有各种智能化的技术来更好地自主决策、自主管理。智能制造旨在不断提升企业产品质量、效益和服务水平,进而来推动制造业的创新、绿色、协调、开放和共享发展。这五个方面也是党的十八大提出来的发展理念,同样是智能制造要达到的目标。智能制造是传统工业转型升级的一个制高点、突破口和主攻方向,主要以 CPS(Cyber-PhysicalSystems,信息物理系统)和工业互联网为基础实现的。CPS是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统,与物联网概念相似,但更注重在联网基础上实现控制。

企业数字化变革

数字化变革涵盖的范围很广,牵涉到经济社会发展的方方面面,包括基础设施数字化、社会治理数字化、生产方式数字化、工作方式数字化和生活方式数字化等等。但对企业家而言,最根本的是有没有数字化的思维。可以说,数字化的思维是开启数字化征程的一把钥匙。包括元宇宙、区块链等具体的技术不是我们企业家能够在短时间内搞得清楚的,不用纠结,但是有没有数字化的思维,这个真的很重要,今天的交流也希望大家能够在这方面有所改变。

企业数字化主要是双轮驱动,一个是业务数据化,即怎么把各种业务实现信息化、数据化,进而实现业务中台化、数据资产化;另一个是数据业务化,即利用积累的企业数据资源发挥价值,利用数据来分析挖掘,能更好地体现价值。“业务数据化”和“数据业务化”双轮驱动,两者之间高度关联。数字化涉及业务的各个环节,包括研发、生产、供应链、营销和服务,这是一个大的系统工程,涉及的面很广,我们要从多方面着手来更好地理解。

数字化转型所包含的范围很广,以汽车为例,汽车数字化转型的典型场景包括了生产数字化、供应链数字化、产品数字化、渠道数字化、客户数字化和员工数字化。数字化转型虽然是个整体,但不同的企业在不同的阶段侧重环节各有不同。

发展建议

1、五个坚持。第一要坚持创新驱动。即要统筹兼顾技术进步、创新引领和市场驱动。各位都是江苏省的领头型企业家,相对来说你们这方面的条件和基础要好得多。但是很多中小型企业,尤其是民营制造业企业这方面相对比较薄弱,需要在创新、人才、技术等方面迎头赶上来。第二要坚持因企施策。不同的企业、不同的阶段、不同的条件要以企业为主体,切合实际、循序渐进。第三要坚持着眼产业升级。我们要着眼长远、适应竞争,要能够更好地实现产业转型。江苏是全国乃至是全球制造业一个重要的基地,我们的产业升级任重道远。特别是当前智能制造的发展阶段,我们怎么样能着眼长远、适应竞争、促进产业转型,有很多具体问题需要解决。第四要坚持构建生态。即要多方合作,形成合力,完善体系。第五要坚持开放协同。即要能够促进开放,加大合作,加强协同。

2、推进措施。国企在智能制造发展中担当重任,考虑采取以下推进措施。第一,要紧跟世界技术发展趋势,积极融入新的技术,掌握核心技术。第二,要多层次、多维度推进,要通过试点示范实现重点突破、整体提升,逐渐形成一个循序渐进的过程。第三,要从企业实际出发,紧贴市场,始终把效率和效益放在第一位。企业要不忘初心,不能太浮躁,如果这个概念时髦,那个概念流行,我们马上三心二意,我想很多时候会栽跟斗,所以我们要紧贴市场,要从企业实际出发,坚信效率和效益是最关键的,如果效率没有提升、效益没有改善,那么再先进的智能制造也是徒劳无益。第四,要筑牢根基,做好基础管理和精益生产,抓住痛点、难点。现在传统制造业企业里有很多特别繁琐、重复的工作,这些通常也是数字化技术最能够体现成效的地方。所以我们要从解决这些痛点和难点入手,切中要害,务求实效。第五,要加快智能制造实践探索发展,使之与企业的发展战略深度融合。第六,既要着眼现在,又要着眼未来。抓住机会,积极把握数字化转型升级的机遇,焕发企业的青春和活力。

(作者系南京邮电大学数字经济研究所所长、教授,南京数字经济科技学会理事长,江苏省信息化专家委员会副秘书长 )

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