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從三個維度認識“智能制造”
來源:經濟日報
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作者:minzhiqy
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發布時間: 2016-09-20
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編者按 《中國制造2025》中，“智能制造”是一個重要的關鍵詞。根據《中國制造2025》，我國將大體分“三步走”、用3個10年左右時間，最終躋身世界制造強國前列。在此過程中，必須依靠創新驅動，推廣“智能制造”，做大“互聯網+”模式，實現從“制造”向“智造”的新突破。那么，究竟什么是“智能制造”，如何真正實現從“中國制造”到“中國智造”的轉型升級？這里兩位學者提出了自己的觀點。
國際金融危機后，許多國家對制造業在推動貿易增長、提高研發和創新水平和促進就業等方面的重要作用有了新的認識，紛紛提出制造業國家戰略，如美國的《先進制造業國家戰略計劃》、德國的“工業4.0計劃”和日本的《制造業白皮書》等。制造業正重新成為國家競爭力的重要體現。面對各國的戰略舉措和全球制造業競爭格局的重大調整，中國也出臺了《中國制造2025》，明確提出把智能制造作為兩化深度融合的主攻方向。那么，如何認識“智能制造”？我們可以從技術創新、組織創新和模式創新等維度來入手。
其一，“智能制造”不是橫空出世，而是先進制造發展的最新形態?！爸悄苤圃臁弊鳛橄冗M制造的最新形態一經提出，就獲得制造業內眾多專業人士的廣泛響應，正在成為中國制造業轉型升級的新方向、新趨勢。但是也應該看到，“智能制造”并非只是一個橫空出世的概念，而是制造業依據其內在發展邏輯，經過長時間的演變和整合逐步形成的?？梢哉f，“智能制造”是隨著市場需求的變化，集成了技術創新、模式創新和組織方式創新的先進制造系統，是集成制造、精益生產、敏捷制造、虛擬制造、網絡化制造等多種先進制造系統和模式的綜合。
其二，市場需求是先進制造發展的根本動力。上世紀中期以來，隨著市場經濟的日益繁榮，消費者對商品的需求變得日益多樣化和個性化，要求現代制造業必須有最短的交貨期、最優的產品品質、最低的產品價格和最好的服務，促使工業制造從最初的規?；瘧鹇?、成本導向戰略發展到后來的質量戰略、服務戰略。隨著消費者環境意識的提高，環保戰略又成為工業制造的重要導向之一。目前，單一的制造業發展戰略已經讓位于綜合性的制造服務戰略，先進制造系統必須在時間、質量、成本、服務和環境等幾個方面同時能夠滿足市場和社會需求，從而獲取最大的經濟和社會效益，這就對制造系統提出了更高的要求，也提供了更大的發展動力。
其三，技術進步是先進制造發展的關鍵因素。從制造業發展的歷史長河來看，先進制造業的發展過程也是制造技術進步的過程。瓦特發明了蒸汽機，開啟了第一次工業革命，同時也開啟了工業化制造的新篇章。上世紀中期以后，科學技術的發展也進入了一個日新月異的時代，電子信息技術和自動化技術發展迅猛，以互聯網為代表的信息技術革命為制造業注入了新的生命力，計算機集成制造、敏捷制造、虛擬制造等技術系統應運而生。從上世紀50年代開始出現的數控機床，到60年代開始出現的計算機輔助設計、計算機數控、計算機輔助制造，到70年代計算機集成制造系統，制造業沿著一條信息化程度不斷深化的路徑快速發展，到目前已經發展到借助計算機仿真技術的虛擬制造和借助人工智能的智能制造階段。
其四，組織方式創新是先進制造發展的靈魂。美國的福特發明了流水線，顛覆了傳統歐洲作坊式的生產組織方式，使生產率大幅度提高，就是一種典型的制造組織方式創新。19世紀中葉到20世紀中葉的工業社會階段，制造系統和模式是剛性的大批量生產，流水線和泰勒工作制得到廣泛的應用。到了20世紀后半葉，市場需求的多樣化迫使工業制造向多品種、小批量、縮短生產周期方向演進，剛性制造模式逐漸被柔性制造模式所替代，與之對應的生產組織也由金字塔式的科層管理向扁平化、矩陣式管理的方向演變。
比如，日本豐田公司精益生產方式的產品開發與生產均以銷售為起點，按訂貨合同組織多品種小批量生產，在生產組織上把工人組成作業小組，不僅完成生產任務，而且參加企業管理。美國一些大企業實施的敏捷制造，為了快速滿足消費者高質量、高性能產品和服務的要求，采取快速響應的組織方式，利用企業網實現企業內部工作小組之間的交流和并行工作，利用互聯網實現異地設計和制造，及時建立最優動態聯盟。到了網絡化制造階段，一些企業發展為平臺型企業，通過研發平臺、營銷平臺和信息平臺實現與大量中小企業的連接。扁平化有了新的內涵，集中垂直式管理被分散合作式所替代，生產者與消費者聯系更加直接。
其五，模式創新是先進制造演變的集中體現。制造模式的創新主要是圍繞對消費者需求的響應程度來演進的。隨著生產效率的大幅度提高和產品的極大豐富，工業制成品的市場競爭越來越激烈，而消費者的話語權卻越來越大，如何更好、更快地滿足消費者的個性化需求成為制造模式創新的重要因素。美國波音、通用電氣等企業采取的并行工程強調并行地進行產品及其相關過程的協同設計開發，縮短產品開發周期。德國大眾公司實施的模塊化生產方式，把大規模制造的成本優勢和滿足消費者個性化需求的定制化結合起來，實現了大規模定制化生產，在滿足消費者更加個性化需求的同時，大大加快了對需求的響應時間。
為了更好地服務消費者，制造業出現了由單純制造向服務型制造模式轉變的新趨勢。在服務型制造模式下，制造企業以“產品＋服務”的形式為客戶提供全面解決方案。比如，英國的羅爾斯羅伊斯公司為客戶提供的不僅僅是傳統的維修服務，還整合了增值服務，保障了航空公司服役飛機良好的使用狀態。
總之，先進制造業是以顧客為中心，不斷響應市場需求變化，綜合了技術創新、組織方式創新和模式創新，以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活的生產，從而取得理想的經濟社會效益的制造系統的總稱。而“智能制造”是先進制造業發展到當前階段，整合了物聯網、云計算、大數據等新一代信息技術，由集中式控制轉向分散式增強型控制，并通過物聯網與互聯網的融合，以及三項集成（縱向集成、端對端集成、橫向集成），實現智能化、社會化生產的最新形態。從技術創新、組織創新和模式創新三個維度認識“智能制造”，有利于更好地把握中國制造業當前所處位置以及未來努力的方向，避免盲目求新和急于求成的傾向。
國際金融危機后，許多國家對制造業在推動貿易增長、提高研發和創新水平和促進就業等方面的重要作用有了新的認識，紛紛提出制造業國家戰略，如美國的《先進制造業國家戰略計劃》、德國的“工業4.0計劃”和日本的《制造業白皮書》等。制造業正重新成為國家競爭力的重要體現。面對各國的戰略舉措和全球制造業競爭格局的重大調整，中國也出臺了《中國制造2025》，明確提出把智能制造作為兩化深度融合的主攻方向。那么，如何認識“智能制造”？我們可以從技術創新、組織創新和模式創新等維度來入手。
其一，“智能制造”不是橫空出世，而是先進制造發展的最新形態?！爸悄苤圃臁弊鳛橄冗M制造的最新形態一經提出，就獲得制造業內眾多專業人士的廣泛響應，正在成為中國制造業轉型升級的新方向、新趨勢。但是也應該看到，“智能制造”并非只是一個橫空出世的概念，而是制造業依據其內在發展邏輯，經過長時間的演變和整合逐步形成的?？梢哉f，“智能制造”是隨著市場需求的變化，集成了技術創新、模式創新和組織方式創新的先進制造系統，是集成制造、精益生產、敏捷制造、虛擬制造、網絡化制造等多種先進制造系統和模式的綜合。
其二，市場需求是先進制造發展的根本動力。上世紀中期以來，隨著市場經濟的日益繁榮，消費者對商品的需求變得日益多樣化和個性化，要求現代制造業必須有最短的交貨期、最優的產品品質、最低的產品價格和最好的服務，促使工業制造從最初的規?；瘧鹇?、成本導向戰略發展到后來的質量戰略、服務戰略。隨著消費者環境意識的提高，環保戰略又成為工業制造的重要導向之一。目前，單一的制造業發展戰略已經讓位于綜合性的制造服務戰略，先進制造系統必須在時間、質量、成本、服務和環境等幾個方面同時能夠滿足市場和社會需求，從而獲取最大的經濟和社會效益，這就對制造系統提出了更高的要求，也提供了更大的發展動力。
其三，技術進步是先進制造發展的關鍵因素。從制造業發展的歷史長河來看，先進制造業的發展過程也是制造技術進步的過程。瓦特發明了蒸汽機，開啟了第一次工業革命，同時也開啟了工業化制造的新篇章。上世紀中期以后，科學技術的發展也進入了一個日新月異的時代，電子信息技術和自動化技術發展迅猛，以互聯網為代表的信息技術革命為制造業注入了新的生命力，計算機集成制造、敏捷制造、虛擬制造等技術系統應運而生。從上世紀50年代開始出現的數控機床，到60年代開始出現的計算機輔助設計、計算機數控、計算機輔助制造，到70年代計算機集成制造系統，制造業沿著一條信息化程度不斷深化的路徑快速發展，到目前已經發展到借助計算機仿真技術的虛擬制造和借助人工智能的智能制造階段。
其四，組織方式創新是先進制造發展的靈魂。美國的福特發明了流水線，顛覆了傳統歐洲作坊式的生產組織方式，使生產率大幅度提高，就是一種典型的制造組織方式創新。19世紀中葉到20世紀中葉的工業社會階段，制造系統和模式是剛性的大批量生產，流水線和泰勒工作制得到廣泛的應用。到了20世紀后半葉，市場需求的多樣化迫使工業制造向多品種、小批量、縮短生產周期方向演進，剛性制造模式逐漸被柔性制造模式所替代，與之對應的生產組織也由金字塔式的科層管理向扁平化、矩陣式管理的方向演變。
比如，日本豐田公司精益生產方式的產品開發與生產均以銷售為起點，按訂貨合同組織多品種小批量生產，在生產組織上把工人組成作業小組，不僅完成生產任務，而且參加企業管理。美國一些大企業實施的敏捷制造，為了快速滿足消費者高質量、高性能產品和服務的要求，采取快速響應的組織方式，利用企業網實現企業內部工作小組之間的交流和并行工作，利用互聯網實現異地設計和制造，及時建立最優動態聯盟。到了網絡化制造階段，一些企業發展為平臺型企業，通過研發平臺、營銷平臺和信息平臺實現與大量中小企業的連接。扁平化有了新的內涵，集中垂直式管理被分散合作式所替代，生產者與消費者聯系更加直接。
其五，模式創新是先進制造演變的集中體現。制造模式的創新主要是圍繞對消費者需求的響應程度來演進的。隨著生產效率的大幅度提高和產品的極大豐富，工業制成品的市場競爭越來越激烈，而消費者的話語權卻越來越大，如何更好、更快地滿足消費者的個性化需求成為制造模式創新的重要因素。美國波音、通用電氣等企業采取的并行工程強調并行地進行產品及其相關過程的協同設計開發，縮短產品開發周期。德國大眾公司實施的模塊化生產方式，把大規模制造的成本優勢和滿足消費者個性化需求的定制化結合起來，實現了大規模定制化生產，在滿足消費者更加個性化需求的同時，大大加快了對需求的響應時間。
為了更好地服務消費者，制造業出現了由單純制造向服務型制造模式轉變的新趨勢。在服務型制造模式下，制造企業以“產品＋服務”的形式為客戶提供全面解決方案。比如，英國的羅爾斯羅伊斯公司為客戶提供的不僅僅是傳統的維修服務，還整合了增值服務，保障了航空公司服役飛機良好的使用狀態。
總之，先進制造業是以顧客為中心，不斷響應市場需求變化，綜合了技術創新、組織方式創新和模式創新，以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活的生產，從而取得理想的經濟社會效益的制造系統的總稱。而“智能制造”是先進制造業發展到當前階段，整合了物聯網、云計算、大數據等新一代信息技術，由集中式控制轉向分散式增強型控制，并通過物聯網與互聯網的融合，以及三項集成（縱向集成、端對端集成、橫向集成），實現智能化、社會化生產的最新形態。從技術創新、組織創新和模式創新三個維度認識“智能制造”，有利于更好地把握中國制造業當前所處位置以及未來努力的方向，避免盲目求新和急于求成的傾向。