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智能制造——记工程院院长周济在常州的报告
2017-05-04 悉恩悉机床网


一、供给侧结构性改革和《中国制造2025

 

  (一)把供给侧结构性改革作为新常态下经济发展的主线

 

  中国经济进入了新常态,主要体现在三个方面的变化。速度变化:经济增长从高速转化为中高速。结构变化:产业从中低端走向中高端。动能变化:发展动能从要素驱动、投资驱动,转向创新驱动。

 

  在新常态下,一个很突出的表现就是,过去30多年我们取得伟大发展成就的这种经济发展方式,已经不可持续,转变经济发展方式已经刻不容缓。总书记明确提出,要在适度扩大总需求的同时,着力加强供给侧结构性改革,要把更多的精力放在供给侧,提高供给体系质量和效率,提高投资有效性,加快培育新的发展动能,改造提升传统比较优势,增强持续增长动力,推动我国社会生产力水平整体改善。

 

  (二)制造业是供给侧结构性改革的主战场

 

  习近平总书记在去年的经济工作会议上有一段非常重要的讲话。他说,振兴实体经济是供给侧结构性改革的主要任务。习近平总书记明确提出,要发展实体经济,实体经济是我国经济实力的根基、财富创造的来源,要建设制造强国,各项政策特别是金融政策必须以发展实体经济为出发点和落脚点。习近平总书记提出,工业是立国之本,他号召我们要推动中国制造向中国创造转变、中国速度向中国质量转变、中国产品向中国品牌转变。他还特别强调,要牢牢抓住振兴制造业,特别是先进制造业,短期看这是实现经济良性循环的关键,长期看这是国家经济命脉。我说过,中国人的饭碗要牢牢端在自己手里,制造业也必须牢牢控制在自己手中。

 

  所以,中国共产党十八届五中全会决议当中提出,要加快建设制造强国,实施《中国制造2025》,国内工业界备感振奋,国际经济界高度关注。制造业是国民经济的主体,也是今后我国经济供给侧结构性改革的主战场。

 

  新中国成立60多年来,特别是改革开放30多年以来,中国制造业取得了伟大的历史性成就,走出了一条中国特色的工业化发展道路,已经具备了建设制造强国的基础和条件。但我们还不是一个制造强国,我们国家制造业还是大而不强,存在着突出的问题和巨大的困难。一是自主创新能力不强,二是产品质量问题突出,三是资源利用效率低,四是产业结构调整刻不容缓。新常态下形成中国经济增长新动力,形成经济发展新优势,推动供给侧结构性改革,重点在制造业,难点在制造业,出路也在制造业。

 

  (三)《中国制造2025》的指导思想及战略部署

 

  我国作为一个人口大国,要建设制造强国,就要促进制造业实现又大又强。制造强国应具备四个主要特征:雄厚的产业规模、优化的产业结构、良好的质量效益、持续的发展能力。根据这四个方面,我们构建了一个制造强国的指标体系。根据这个指标体系,在2014年,主要工业化国家的制造业综合指数分布中,美国遥遥领先,处于第一方阵;德国、日本处于第二方阵;中国、英国、法国、韩国处于第三方阵。中国与第一、第二方阵国家的差距主要是全员劳动生产率低、增加值率低、创新能力薄弱、知名品牌缺乏。

 

  根据这样一个估计,也考虑到我们国家发展的前景,构建了一个预测模型,对未来30年我国制造业综合指数的发展趋势进行了预测。结果表明,我们国家制造业从大到强可以分为三个阶段,就是三步走。第一步,用10年时间,到2025年,中国能够迈入世界制造强国的行列;第二步,到2035年,我国制造业应该整体达到世界制造强国阵营的中等水平,我们要超越德国和日本;第三步,到2045年,中国制造业能够又大又强,综合实力能够进入世界制造强国的前列。

 

  《中国制造2025》是动员全社会力量建设制造强国的一个总体战略,是以创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本为基本方针的战略对策和行动计划。

 

  这一次,我们受国务院的委托,来进行关于国家智能制造示范区的调查研究,来到了苏南,来到了常州,说明我们在这方面具备了最好的条件。常州最近提出来,要实现一城一中心一区。这个把握,非常准确。我们要做创新,主要是产业技术的创新。

 

二、科技创新是引领发展的第一动力

 

  (一)创新是引领发展的第一动力

 

  1985年,邓小平同志提出,科学技术是第一生产力,这是对于马克思列宁主义的一个重大发展。近期,习近平同志指出,创新是引领发展的第一动力。去年530日,习近平总书记向全党全国发出了全面实施创新驱动发展的号召,吹响了向世界科技强国进军的号角。习近平总书记在报告当中明确提出来,科学技术越来越成为推动经济社会发展的主要力量,科技创新是大势所趋,每一次产业革命都同技术革命密不可分。进入21世纪以来,新一轮的科技革命和产业变革正在孕育兴起。这是新一轮的工业革命。

 

  习近平总书记指出,从国际经验看,一个国家发展,从根本上要靠供给侧推动,一次次科技和产业革命,带来一次次的生产力的提升,创造着难以想象的供给能力。当今时代,社会化大生产的突出特点,就是供给侧一旦实现了成功的颠覆性创新,市场就会以波澜壮阔的交易生成进行回应。这正好把我们的创新和供给侧结构性改革,与发展实体经济和发展制造业的辩证关系讲得非常透彻。所以,推进供给侧改革,必须牢固树立创新发展理念,推动新技术、新产业、新业态蓬勃发展,为经济持续健康发展提供源源不断的内生动力。创新是实体经济发展的致胜法宝,实施创新驱动发展战略,既要推动战略性新兴产业蓬勃发展,也要注重用新技术、新业态全面改造提升传统产业。

 

  (二)新一轮工业革命蓬勃兴起

 

  这一轮科技革命引起的新一轮工业革命,主要体现在四个方面:信息技术指数级增长、数字化网络化普及应用、系统集成式创新和人工智能技术的战略突破。这是新一轮工业革命的四大驱动力。

 

  第四个是最重要的、最根本的一个动力。

 

  这些年来,由于计算能力、超算能力大大提高,大数据的应用和深度学习的实现,还有移动互联、物联网等等,这些信息技术的发展合到一起,再加上人工智能技术本身深度学习的实现,所以人工智能2.0技术的发展和普及应用速度,将大大超过前几次科技革命的速度。这是新一代人工智能技术,成为新的科技革命和产业变革的核心技术,成为下一个数十年颠覆经济发展和人类社会的技术。所以,人工智能2.0将引领真正意义上的智能制造。

 

  智能制造这个概念,是一个比较大的概念,宽泛的概念,一个系统的概念,它包含了制造业的数字化、网络化和智能化。我们以前讲的智能制造,其实是属于比较初级的,主要谈的是制造业的数字化和网络化。对于真正意义上的智能制造,其实我们现在还没有碰到,还没有触及。真正意义上的智能制造,必须在人工智能2.0的指引下来完成。当然,这还是很多年以后的事情,但,毕竟这就是我们《中国制造2025》的历史性的机遇。如果说数字化网络化是这次工业革命的开始,新一代人工智能,或者叫AI2.0技术的突破和广泛应用,将形成这次工业革命的高潮。人工智能已经成为全球科技行业的兵家必争之地,因此,新一代人工智能技术的突破和应用,是新一轮工业革命的核心力之四,是最为根本的驱动力,核心驱动力,它会引起我们各个方面发生深刻的变化。它首当其冲的应用就是智能制造,所以,常州非常坚定地选择常州智造,这是很有远见的,很有战略眼光的。

 

  (三)新一轮科技革命和产业变革与我国加快转变经济发展方式形成了历史性的交汇

 

  习近平总书记指出,新一轮科技革命和产业变革与我国加快转变经济发展方式形成了历史性交汇,为我们实施创新驱动发展战略提供了难得的重大机遇。总书记的这一段话,是一个极为深刻的论断,也指出了中国制造业创新驱动、转型升级的发展方向。

 

  新一轮工业革命对中国来说是极大的挑战,同时也是极大的机遇。一方面,中国面临着极大的挑战。当前,世界各个主要国家都在寻找科技创新的突破口,抢占未来经济科技发展的先机。新科技革命和产业变革将重塑全球经济结构,就像体育比赛换到了一个新的场地,如果我们还留在原来的场地,那就跟不上趟了。所以,习近平总书记说:不创新不行,创新慢了也不行,如果我们不识变、不应变、不求变,就可能陷入战略被动,错失发展机遇,甚至错过整整一个时代。作为新兴工业国家的中国,如果我们抓不住这次机会,在别人进行工业4.0的时候我们还在进行工业2.0,我们就要在科技创新的大赛场上落伍,就算实现了工业化,还是有可能进一步拉大与发达国家的差距,被远远地甩在后头。

 

  但是,另外一个方面,中国又面临着极大的机遇。总体而言,我国发展仍然处于大有作为的重要战略机遇期,我国制造业有着独特而巨大的发展优势,有着光明而美好的发展未来,我们要后来居上,决定了我国发展必然是一个并联式的发展过程,工业化、信息化、城镇化、农业化、现代化是叠加发展的,也就是要工业2.03.04.0同步发展,特别是信息技术的广泛应用,将使得我国工业化进程在时间上被大大压缩,这就是我们的机遇。

 

  当前,中国和发达国家掌握新一轮工业革命的核心技术的机会是均等的,这为我国发挥后发优势、实现跨越发展提供了可能。,就是机遇,我们可以通过掌握新工业革命的核心技术,成为新的竞赛规则的重要制定者、新的竞赛场地的重要主导者,可以不再跟在西方发达国家后面一步一步地顺序发展,而是依靠工程科技创新和并联式的发展,在比较短的时间内追赶发达国家的先进水平,这将大大加快中国工业现代化的进程。今后30年,在智能制造,也就是制造业的数字化、网络化和智能化,这样一个核心技术方面,中国制造业有自己的特色和优势,完全可以实现战略性的重要突破、重点跨越,实现与西方最发达国家并行甚至超越。我们自己应该有这样的道路自信,应该集中全国的优势兵力打一场战略决战,实现中国制造业的弯道超车、跨越发展。这是一个重大的战略决策,必将取得伟大的胜利。

 

三、智能制造是《中国制造2025》的主攻方向

 

  《中国制造2025》要以创新驱动发展为主题,以信息化与工业化深度融合为主线,以推进智能制造为主攻方向。

 

  智能制造,我们把它展开来一点说,就是制造业的数字化、网络化和智能化。总体来说,智能制造是新一轮工业革命的核心技术,应该作为《中国制造2025》的制高点、突破口和主攻方向。在《中国制造2025》当中,有智能制造工程,有质量与品牌工程,有绿色制造工程,有服务型制造工程,有高端装备创新工程,有工业强基工程等等,这些工程我们都要做,但是我们必须有一个主攻方向,那就是智能制造。中央最后确定,面向203016个重大专项当中,有两个是跟智能制造有关系的,一个是中国人工智能2.0,另一个就是智能制造与机器人。

 

  智能制造是一个大系统工程,要从产品、生产、模式、基础、系统五个维度来深刻认识、系统推进。在这里头,智能产品是主体,智能生产是主线,以智能服务为中心的产业模式变革是主题;还必须有一个强大的基础,就是工业互联网作为基础;同时,也必须有一个工业智能云作为统领,形成一个大的系统,叫智能制造系统,我们叫IMS

 

  我们以前讲智能制造,比较多的集中在生产这一块。作为一个产品的整个生命周期,它有很大一块是设计,还有很大一块是全生命周期的产品服务。随着技术不断地往前推进,将来制造业的利润、新的增长点,除了当中的产品加工和生产这一块以外,更多的要体现在两头,一个是产品的设计,更重要是的全生命周期的服务。

 

  制造业数字化网络化智能化,是实现机械产品创新的共性使能技术,使机械产品向数控一代乃至智能一代发展,从根本上提高产品功能、性能和市场竞争力。综观机械产品创新升级的历程,蒸汽机技术带来的动力革命催生出了蒸汽一代机械产品;电机技术带来的另一场动力革命则导致了电气一代机械产品的产生;当今,数控化和智能化技术不仅使机械产品从电气一代跃升为数控一代,而且正在逐步向智能一代机械产品进化。作为一种共性使能技术,数字化网络化智能化技术,特别是新一代人工智能(AI2.0)技术,可以广泛应用于国民经济各行业和国防军工中各种装备的升级换代,将极大提升各种产品的性能与市场竞争力,提高整个制造业的生产效率和质量水平。

 

  制造业数字化网络化智能化,也是生产技术创新的共性使能技术,使制造业向智能化集成制造系统发展,构建智能企业,全面提升产品设计、制造和管理水平。制造装备的数字化网络化智能化、制造系统的数字化网络化智能化、生产过程的管理与优化,可大幅度提升生产系统的功能、性能与自动化程度,使制造系统向数字化智能化工厂、数字化智能化企业以至智能制造系统方向发展。工业4.0的核心是单机智能设备的互联互通,不同类型和功能的智能单机设备的互联互通组成智能生产线,不同的智能生产线间的互联互通组成智能车间,智能车间的互联互通组成智能工厂,不同地域、行业、企业的智能工厂的互联互通组成一个制造能力无所不在的智能制造系统,这些单机智能设备、智能生产线、智能车间及智能工厂可以自由动态地组合,以满足不断变化的制造需求——这是工业4.0区别于工业3.0的重要特征。智能生产是智能制造工程的主线。智能生产实质上就是智能化集成制造系统,CPS系统和工业互联网将企业的产品设计、制造过程和优化管理集成起来,实现技术流程和业务流程的融合,具有灵活性、自适应和学习功能、容错和风险管理等特点,提供了产品制造质量、时间、成本等方面巨大的竞争优势,形成了以用户为中心的智能化集成制造系统。

 

  制造业数字化网络化智能化,还是产业模式创新的共性使能技术,将大大促进规模定制生产方式的发展,延伸发展生产性服务业,深刻地改革制造业的生产模式和产业形态。一是从大规模流水线生产转向定制化规模生产,二是产业形态从生产型制造向服务型制造的转变。发展服务型制造可以有多种途径和模式,下一阶段在中国制造企业中应该推行的主要有以下几种模式:基于产品个性化柔性化定制化的增值服务;基于产品效能提升的增值服务;基于电子商务、现代物流和金融创新,创造全新的服务型制造产业模式。此外,在工业机器人等领域开展的产品租赁服务,既降低了用户使用先进设备的资金困难和投资风险,也提高了企业生产产品的附加值及竞争力,体现出互联网+先进制造+现代金融的全新理念。数字化网络化智能化技术将服务整合在内延展到了产品的全生命周期,延展产业链的同时,服务带来了新的产业价值,智能制造时代的产品其核心价值已不是产品本身,而是服务用户。制造业将实现从以产品为中心向以用户为中心的根本性转变,这种产业模式和企业形态的根本性变革是智能制造的主题。

 

  要实现这些,必须要有强大的制造的基础设施,包括信息-物理系统,工业互联网的基础设施建设,还有智能制造的标准体系,信息安全的保障体系,以及新一代人工智能技术为核心的网络信息平台的建设,还有云平台的建设。我们苏南要成为智能制造示范区,在基础设施建设方面,还要做统一的规划和谋划。

 

四、十三五期间推进智能制造工程的六点思考和建议

 

  第一,我们要努力实现人工智能2.0引领下的智能制造技术创新的战略突破。习近平总书记最近有一个重要的批示,人工智能技术的发展将深刻改变人类社会生活、改变世界,我们应抓住机遇,在这一高技术领域抢占先机。对于国家来说,要集中力量办大事,集成各方面的科研计划形成强大的合力,实现人工智能2.0引领下的智能制造技术创新的战略突破。

 

  第二,十三五期间要完成2.0补课、3.0普及、4.0试点的工作任务,其中以全面普及数字化、网络化、智能制造技术为主要任务,特别是推进制造装备技术改造工程和数控一代产品创新工程,推动整个行业的制造装备和产品的升级换代。我们希望常州这一件事情要摆在前头。这一点上,常州已经做了很多的工作,我想还要推广得更普及一些,使得各行各业,不仅是新兴产业,所有的传统优势产业,都进行技术改造和技术升级、设备更新,这是结构性改革的应有之意,同时也是拉动经济增长的有效手段。十三五期间要致力于在各行各业全面推进数控一代产品创新工程,使我们的工业产品整体升级为数控一代,同时也要抓好智能一代产品创新工程的试点示范工作。过去一年,《中国制造2025智能制造试点示范工程取得了重要的进展,常州市也制定了智能制造三年行动计划,提出了聚焦智能装备、新材料、新能源、新医药、新一代电子信息等五大重点产业,开展智能制造试点示范,打造国家智能装备产业集聚区,创建全国一流的智能制造的名城。十三五期间,我们的主要着力点一定要放在数字化、网络化技术的普及应用上,要一个行业一个行业地普及推广,要一个细分领域一个细分领域地普及推广,用先进实用的数字化网络化技术推动整个制造行业的创新驱动、产业升级

 

  第三,要着力实现传统优势产业的转型升级。推动《中国制造2025》,贯彻结构优化的指导方针,一方面要大力培育和发展战略性新兴产业,另一方面要高度重视改造提升传统优势产业,持续提升我国经济发展的质量和效益。习近平总书记在经济工作会议上说,要通过技术改造推动传统产业优化升级,盘活巨大的存量资产。

 

  第四,要着力应用中国装备来武装中国制造。我们现在面临着一个严峻的挑战,不能够也不可能大规模地用外国的机器来替换中国的工人,不能够也不可能大规模地用外国的系统来支撑中国的制造业。中国有必要也有能力发展世界一流的智能装备制造业和系统服务业,这一点上,常州应该形成一个特点、一个优势。

 

  第五,着力推进互联网+先进制造业+现代服务业。加快制造和服务的深度融合,推动产业模式创新和企业形态创新,促进生产型制造向服务型制造转变,大力发展与制造业紧密相关的生产性服务业,推动制造业向形态更高级、模式更先进、结构更优化的新阶段突进。这一点,对常州这种工业历史深厚的城市来说尤其重要。这里面,我们必须深刻地认识制造业和服务业发展的辩证关系,中国产业结构调整的一个重要任务就是增加服务业在国民经济中的比重,逐步减小制造业的比重,这个方向必须坚定不移地推进;同时,还要明确而清晰地认识到,服务业发展的基础是制造业,制造业的发展将推动服务业特别是现代服务业发展壮大,只有制造业壮大了,才有发达的服务业。大力发展服务业,重点应该放在大力发展服务型制造业和生产性服务业。大力发展服务型制造业和生产性服务业,将推动制造业产业模式和企业形态的根本性转变,推动制造业的转型升级。常州市制定了发展服务型制造三年行动计划,加快制造和服务的协同发展,推动商业模式创新和业态创新,促进生产型制造向服务型制造转变,形成全市工业经济的新增长点,打造常州智造的竞争新优势,这一点是把握得非常准确的。从长远看,互联网+先进制造业+现代服务业,将成为中国经济发展的新引擎,推动新技术、新产业、新模式、新业态的不断产生,引发产业、经济和社会的变革,为中国乃至世界带来巨大的商机和历史性的发展机遇。十三五期间,要着重推进定制化规模生产、电子商务、延展增值服务和互联网金融的深度融合,大力推进服务型制造,推动广大制造企业产业模式升级换代。

 

  最后一点,着力构建以企业为主体、以政府为主导的产学研紧密结合的技术创新体系。企业是面向市场的主体,也是技术创新的主体、产业升级的主体。市场的驱动和企业的积极性是创新驱动发展成功的关键,必须从根本上调动企业家、管理者和工程师的积极性。新常态下,每一个企业都在思考、在探求、在奋斗:新的增长点在哪里?新的动力在哪里?如何创新驱动?如何转型升级?企业发自内心的发展需求、企业极为强烈的发展需求,这是我们推进《中国制造2025》最强大的动力。要充分发挥我国的制度优越性,以企业为主体,以政府为主导,用产学研金政深度融合,动员千军万马,集中精兵强将,全面推进有组织的创新。常州市制定了创新载体能力建设三年行动计划,加快构建以企业为主体、市场为导向、制造业创新中心和企业研发机构为支撑、万众创新为基础的制造业协同创新体系,这将不断增强产业创新能力和企业综合竞争力,推进全市经济结构调整和产业转型升级,促进全市制造业向中高端迈进。

2017/5/4

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