请登录 免费注册 English
关注我们
安筱鹏:深化制造业与互联网融合发展的形势与任务
2016-07-07    来源:智造的逻辑    发布者:王继宏
各位来宾,下午好

   非常高兴能够参加在2016年软博会期间举办的两化融合高峰论坛。2016513日,国务院印发了《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》(国发【2016】28号)。今天借这个几会,就文件相关内容谈几点认识和体会。

   一、制造业是实施“互联网+”行动的主战场

《关于深化制造业与互联网深度融合的指导意见》开篇就提出了制造业与互联网融合的定位:制造业是国民经济的主体,是实施互联网+行动的主战场。如何来理解制造业是实施互联网+行动的主战场,我想有以下几个方面的考虑。

(一)这是由制造业的战略地位所决定的

从国际来看,国际金融危机后,全球制造业正处于重塑发展理念、调整失衡结构、重构竞争优势的关键节点上伴随着新一代信息技术的突破和扩散,柔性制造、网络制造、绿色制造、智能制造、服务型制造等日益成为生产方式变革的重要方向,并引发了国际社会对第三次工业革命、能源互联网、工业互联网、数字化制造等一系列发展理念和发展模式的广泛讨论和思考。发达国家积极应对新一轮科技革命和产业变革带来的挑战,纷纷实施“再工业化”和“制造业回归”战略。美国《先进制造业伙伴计划》、德国《工业4.0》、法国《新工业法国》等一系列战略规划的提出和实施,其根本出发点在于打造信息化背景下国家制造业竞争的新优势。这既体现了发达国家对制造业传统发展理念的深刻反思,也反映了其抢占新一轮国际制造业竞争制高点、调整失衡的产业结构的战略意图和决心。

从国内来看,制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。一是规模巨大。经过改革开放30多年的积累和发展,我国制造业综合实力和国际竞争力显著增强。2015年,我国制造业产出占世界比重达到22%,连续6年保持世界第一大国地位。二是创新活跃。制造业是技术创新的主战场,是创新最集中最活跃的领域。经过多年的积累,我国工业领域技术创新经过模仿创新、集成创新、引进消化吸收再创新等多个阶段,创新要素在总量上逐步接近世界前列,在水平上与发达国家的差距正在逐步缩小,产业总体创新能力明显增强。三是带动性强。我国制造业已成为国家安全的保障和国防实力的重要支撑,成为人民幸福安康、社会和谐稳定的物质基础,成为实现我国工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展的主要推动者,对国内经济和社会发展做出了重要贡献。

(二)这是催生中国经济增长新动能的客观要求

中国是制造业大国,产业规模最大、产业体系最完整;中国也是互联网大国,是互联网产业规模、企业规模、应用终端规模大国。就整体实力而言,我国是仅次于美国的互联网大国,互联网经济规模快速扩张,对经济增长拉动作用愈发凸显。全球互联网市值最大的10家企业中,中国占到4家,阿里、腾讯、百度、京东等互联网龙头企业在服务数亿用户的过程中,培育形成了云计算、大数据、人工智能等方面新的竞争优势。互联网应用在中国普及率持续提高,各类新型应用呈现爆发式增长,2015年网上支付、网络购物、旅行预订用户规模分别达到4.16亿、4.13亿和2.60亿,全年增长率分别为36.8%、14.3%和17.1%。

互联网在消费领域的渗透和应用已经催生了一系列新的技术、产品、业态和模式,激发了全社会的无限创新潜能和创造活力,但总体上看,互联网与制造业融合仍处于起步阶段,服务于制造企业转型发展的产业互联网潜力巨大。仅以电子商务发展水平看,我国网络零售即消费型电子商务发展无论从规模还是从服务水平在全球都是名列前茅,交易量超过美国,位居全球第一,但在工业企业间电子商务方面,我们与国际上尚有较大差距。由于我国制造企业信息化起步晚、基础较差,互联网在实现价值创造的制造环节方面应用尚不够深入,制造领域互联网应用步伐亟待加快。

在28号文件研究起草过程,我们反复学习党中央、国务院关于信息化一系列讲话精神,认真学习了李克强总理在2016年1月5日出版的《新华文摘》上的署名文章《催生新的动能实现发展升级》。我们反复学习领会思考的问题是,我国经济发展的新动能从哪里来,新旧生产体系如何转换。制造业与互联网融合将有利于发挥我国制造业大国和互联网大国的双优势,形成叠加效益、聚合效应、倍增效应。叠加是产业竞争优势的叠加,聚合是竞争优势叠加融合催生的化学反应,倍增是这种化学反应产生的放大的经济发展新动能,这是我国经济发展新动能的重要来源。

(三)这是互联网与制造业融合的特征和趋势所决定的

与“互联网+”其它领域相比,“互联网+制造”有三个特点:一是互联网与制造业融合的过程,是价值创新过程,而不仅是价值传递过程;二是互联网与制造业融合,不仅提高了制造业交易效率,而且提高了生产效率。这是以互联网为代表的新一代信息通信技术与其它技术的重要区别和特征。习近平总书记在4月19日网络安全和信息化工作座谈会上指出,着力推动互联网与实体经济深度融合发展,以信息流带动技术流、资金流、人才流、物资流,促进资源配置优化,促进全要素生产率提升,为推动创新发展、转变经济发展方式、调整经济结构发挥积极作用。三是互联网与制造业融合是全方位的融合,是发展理念的融合、技术和产品的融合、生产体系的融合、业务模式融合。

正是基于这样一些特征,把制造业与互联网融合放到整个“互联网+”布局中来看,有几点认识:一是制造是关键环节。之所以关键,是因为制造环节是价值创新的环节,是全球制造业巨头在标准、技术等方面长期掌控阵地,互联网融入制造环节将会带来新旧力量的角逐。二是制造业是“互联网+”的主战场这是由制造作为强国之基、立国之本的地位所决定的。三是制造企业是主力军在制造业与互联网融合的过程中,我国的互联网企业具有技术、人才、观念以及资本等方面的优势,但面对制造业由大变强的繁重而艰巨的历史性任务,只有激发制造企业深化互联网应用的积极性、主动性和创造性,推动发展理念、技术产品、组织管理、生产模式、商业模式等方面的创新,才能真正推动制造业与互联网深度融合,制造企业是融合发展的主力军、主攻手。四是智能制造的产业生态系统竞争的制高点无论是美国工业互联网联盟,还是德国工业4.0平台,其核心都是打造产业生态系统。

二、我国制造业与互联网融合发展的新进展

近年来,我国在互联网技术、产业以及跨界融合等方面取得了积极进展,已具备加快推进制造业与互联网融合发展的坚实基础。

(一)基于互联网的开放式“双创”平台不断涌现,成为支持制造业转型升级的重要依托

李克强总理强调,“我国经济保持中高速增长、迈向中高端水平必须要有基本依托,这个基本依托就是推动形成大众创业、万众创新的新动能”。大型制造企业、电信企业和互联网企业积极构建基于互联网的开放式“双创平台”,在推动制造业转型升级方面发挥了重要作用。海尔、中航工业、航天科工、中信重工、联想、小米等制造企业通过打造“双创”平台,构建新型研发、生产、管理和服务模式,提升企业内部整体创新能力和水平,同时这些大企业“双创”平台已经成为技术攻关、创业孵化、投融资和人才培养的高地,为大中小企业协同发展提供了新路径。中国移动、百度、阿里、腾讯、猪八戒网努力构建为中小制造企业服务的第三方“双创”平台,并积极营造大中小企业合作共赢的“双创”新环境,通过“大手拉小手”开创了大中小企业联合创新创业的新局面。

(二)骨干企业研发设计迈向集成协同新阶段,新型研发组织模式不断涌现

互联网不断融合研发设计各个环节,由单项应用加速向集成应用阶段发展,研发设计新模式不断涌现。工业企业普遍利用计算机辅助设计、系统仿真等技术开展产品研发和工业设计,企业数字化设计工具普及率超过61.1%,其中大型企业达到了80.7%,中型企业达到了72.1%,极大提升了企业研发创新能力和效率。实现研发设计与工艺设计、生产制造、售后服务环节数据互通的企业比例分别达到45.7%、36.0%、18.7%。华为、三一重工、潍柴、吉利等一批行业骨干企业建立了全球多地协同研发体系。

(三)智能装备在重点行业开始普及,成为增强产业核心竞争力的重要途径

智能装备和现代生产工艺在重点行业不断普及,生产过程信息化向纵深发展。机械、船舶、汽车、纺织等行业生产设备和重大技术装备的数字化、网络化、智能化改造步伐加快。重点行业骨干企业生产装备数字化水平不断提高,离散行业和流程行业分别达到40%和57%。钢铁、石化、有色、煤炭、纺织、医药等行业过程控制和制造执行系统加快普及,企业关键工艺流程数控化率为45.4%,其中大型企业为56.1%,中型企业为42.9%,大幅提高了精准制造、极端制造、敏捷制造能力。

(四)信息技术与制造业融合发展,推动制造业生产方式持续变革

越来越多的企业认识到,产业竞争已不仅是技术、产品、人才和管理的竞争,也是生产组织方式的竞争,近年来国内形成了一系列新的生产组织方式。服装、家具等行业正在兴起以大规模个性化定制为主导的新型生产方式,青岛红领、韩都衣舍、维尚家具、小米科技等一批创新型企业通过构建新型生产模式实现了逆势增长。工程机械、电力设备、风机制造等行业服务型制造快速发展,陕鼓、徐工、三一重工、中联重科、东方电气等企业的全生命周期管理、融资租赁成为企业利润的重要来源。

(五)生产性服务业引领制造业转型升级,新的基础设施体系不断完善

2015年电子商务B2B交易额达13万亿元,钢铁、石化、冶金等行业形成的年交易额超过千亿、百亿的电子商务平台分别达到20个以上、50个以上。传统B2C、C2C向大规模个性化定制C2B转变,电子商务从交易平台向生产平台转变,品牌化个性化定制已成为家具、服装等产品销售主要模式。电子商务平台、现代物流、网络支付、信用服务、电子认证以及智能终端、宽带网络、云计算、大数据正在构建信息经济的基础设施,成为推动中国实现和跨越的重要驱动力。

总之,我国制造业与互联网融合步伐不断加快,在激发“双创”活力、培育新模式新业态、推进供给侧结构性改革等方面已初显成效,但仍存在以下问题:一是平台支撑能力不足,目前基于互联网的“双创”平台在汇聚整合创业创新资源,带动技术产品、组织管理、经营机制创新的潜力远没有发挥出来。二是应用水平不高,我国制造业与互联网融合进程面临“综合集成”跨越困境,处于两化融合集成提升阶段的企业仅为14.6%。三是核心技术薄弱,自动控制与感知关键技术、核心工业软硬件、工业互联网、工业云与智能服务平台等制造业新型基础设施的技术产业支撑能力不足。四是安全保障有待加强,工业网络、工业控制系统、工业大数据平台安全防护能力薄弱,信息安全测试、评估、验证能力不强。五是体制机制亟待完善,制造业与互联网融合带来新业态、新模式,需要在财税金融、国企改革、科技创新等方面取得突破。

三、制造业与互联网融合发展面临的新形势

全球新一轮产业变革的重要特征是以互联网为代表的新一代信息技术持续创新并与传统产业融合,在经历了从局部扩散到全面融合、从量的积累到质的转变、从生产变革到组织创新之后,正推动研发、产品、装备、生产、管理、服务数字化、网络化、智能化,加速重构制造业发展新体系。

(一)互联网加速构建新的创新体系,日益成为制造业转型升级的新动力

互联网开放、共享、协同、去中心化的特征正在推动制造业创新主体、创新流程、创新模式的深刻变革。一是移动互联网、工业互联网、开源软硬件、3D打印等新技术的应用推动着创新组织的小型化、分散化和创客化,面向大企业及中小企业的各类创新创业平台不断涌现,支持万众创新的产业生态正在完善。二是企业创新资源的配置方式和组织流程正在从以生产者为中心向以消费者为中心转变,构建客户需求深度挖掘、实时感知、快速响应、及时满足的创新体系日益成为企业新型能力。三是技术创新、业态创新、商业模式创新相互交织、激荡融合,协同创新、迭代创新、众创、众包、众筹、线上到线下(O2O)等新的创新模式密集涌现。互联网对于创新资源的优化配置不断激发全社会的创新活力,成为制造业转型升级的新动力。

(二)互联网加速开辟市场需求新领域,拓展制造业发展新空间

互联网等新一代信息技术与传统产业融合发展进一步提升劳动力、资本、土地、技术、管理等要素的配置效率,增强产业供给的能力和水平,将为经济增长持续注入新活力、新动力,拓展产业发展的新空间。一是经济增长的新空间。新一代感知、传输、存储、计算技术加速融合创新,极大激发了泛在获取、海量存储、高速互联、智能处理和数据挖掘等技术的创新活力,智能制造、生物医药、新能源、新材料等领域的交叉融合创新方兴未艾,新的经济增长点不断涌现。二是产业投资的新空间。工业云、工业大数据、工业核心软硬件、信息物理系统(CPS)、物联网、智能机器人等正成为支撑制造业发展的关键设施和装备,也是当前及今后一段时间产业投资的热点,并将进一步带动高速、移动、安全、泛在的信息基础设施建设,以及能源、交通等重要基础设施的智能化改造。三是信息消费的新空间。互联网的普及正在推动形成新的消费习惯、消费模式和消费流程,智能穿戴、智能家居、智能汽车、服务机器人等新产品不断涌现,不断刺激新的信息产品和信息服务消费需求。互联网从产业、投资、需求等方面不断催生大量新兴增长点,开辟制造业发展新空间。

(三)互联网加速构建新型制造体系,重塑国际竞争新优势

互联网与制造领域加速融合,引发基础设施、生产方式、竞争格局的持续变革。一是“云”、“网”、“端”正逐步成为制造业发展的新基础设施。工业大数据、工业APP的集成应用不断激发对工业云的迫切需求,工业网络宽带化、IP化、无线化稳步推进,网络化、智能化的机器设备成为新型制造体系的关键要素。GE、SAP、IBM等跨国公司纷纷抢先布局工业大数据平台和产业生态。二是软件支撑和定义制造业的基础性作用不断凸显。计算机辅助设计仿真、制造执行系统、产品全生命周期管理等工业软件正在解构和重塑工业活动,工业产品、企业流程、生产方式、新型能力、商业模式和产业生态正在被重新定义。三是定制化、服务化成为生产方式变革的新趋势。传统产品将被具有感知、存储和通信功能的智能产品所取代,消费者正成为深度参与生产制造全过程的产销者(Prosumer),传统的大批量集中生产方式加快向分散化、个性化定制生产方式转变,产品全生命周期管理、总集成总承包、精准供应链管理、互联网金融、电子商务等加速重构产业价值链新体系。四是构建智能制造产业生态系统是各国产业竞争的焦点。互联网等新技术推动制造过程中人、机器、产品等要素的泛在连接,形成制造、器件、网络、软件、芯片、解决方案等多方参与的协同攻关、标准合作、能力适配、规则共制利益共同体,工业互联网联盟(IIC)、工业4.0平台(Industrie4.0 Platform)作为产业生态发起者、推动者、构建者的地位将不断巩固和加强,新的竞争规则正在孕育和形成过程中。

四、“双创”平台是推进制造业与互联网融合的抓手

《指导意见》总体定位是把制造业、“互联网+”和“双创”紧密结合起来,并在指导思想中明确提出“以建设制造业与互联网融合‘双创’平台为抓手”。

(一)“双创”助力制造业提质增效、转型升级

一是“双创”提升了传统制造业发展潜力。“双创”带来了新技术、新管理和新模式,为传统制造业加快优化升级步伐创造了条件。以消费者需求为中心的“互联网+”,彻底革新了以往生产什么卖什么的理念,倒逼传统制造企业瞄准市场加速创新。通过积极实践一些企业通过组织结构与管理机制创新,加快向扁平化、平台化的创新型组织转型,极大地释放了企业内部的创新活力,催生了大量新技术、新产品、新业态和新模式,加速了制造业向研发设计、增值服务等价值链高端环节延伸。二是“双创”加速了先进制造业发展步伐。在“双创”过程中,一批全球性、跨行业的开放式创业创新平台蓬勃兴起,有效集聚了各类企业、研究机构、专业人才及风险投资等创新资源,通过协同设计、众包研发、创新联盟等方式联合攻关,加速突破一批关键共性技术,在高起点上推动先进制造业发展。“双创”加速了工业技术和信息技术跨行业深度融合,催生了云制造、无人工厂、大规模个性化定制等新型制造模式,推动制造业开启智能化进程。三是“双创”推动了制造业向生产服务型转变。“双创”激发制造企业竞相开展管理创新、模式创新和业态创新,开拓个性化定制、全生命周期管理、远程运行维护等服务。一些大型制造企业在通过“双创”加快从生产制造向提供系统集成和整体解决方案的服务化转型的同时,还依托“双创”促进信息流、技术流、资金流和物流的贯通与整合,大幅降低制造企业服务化转型的成本,推动制造业与服务业加速融合,不断提升发展的质量和效益。

(二)大企业是推动“双创”的主力军

大企业是“双创”的重要主体。李克强总理强调,大众创业、万众创新不仅是小微企业的生存之路,也是大企业的繁荣兴盛之道。大企业规模大、实力强、管理好、素质高,拥有成熟的技术、领先的管理经验、多元化的人才、丰富的营销渠道、雄厚的资金支持和市场资源,同时,大企业信息化水平高,建设“双创”平台具有一定的基础,因此,大企业在推进“双创”工作起旗舰引领作用,是“双创”的主力军。以制造业为例,大企业占2.5%,但资产总额占44.7%,营业收入和利润指标均占1/3以上,出口占比更是高达57%。

大企业“双创”带动作用突出。在“双创”实践中,大企业充分发挥自身优势,通过设立产业投资基金、开展供应链金融服务、搭建创业孵化平台和协同创新平台等模式,加速创意孵化和技术成果产业化,助推一批中小企业快速成长。一些大企业组建面向行业的开放式创新平台,成为技术联合攻关和人才培养的新高地,也为大中小企业协同发展提供了新路径。“双创”还催生了一批服务全行业的第三方资源平台,有效促进了大中小企业间的资源协同与供需对接,推动形成了一批竞争优势明显的虚拟制造产业集群。

(三)“双创”平台建设是两化融合的深化

推进制造企业、互联网企业搭建基于互联网的“双创”平台,是制造业应对全球新一轮科技革命和产业变革的重要突破口和切入点。“双创”平台建设牵引和引领着企业转型,推动企业发展理念、战略、组织、流程、管理和商业模式的创新与两化融合一脉相承,其建设过程可以从四个方面来理解:

 “双创”平台建设过程是企业综合集成水平不断提升的过程。制造企业无论是建设面向企业内部的“双创”平台,还是面向社会的“双创”平台,都需要构建涵盖研发、设计、生产、采购、配送、服务等多个部门的业务协同体系,需要能够打通和整合企业内部的各类资源,需要多个业务系统的集成。企业业务系统的综合集成,既是“双创”平台建设的基础,也将伴随着“双创”平台建设不断深化。企业“双创”体系越完善,越需要深化企业纵向集成、横向集成和端到端集成,通过整合企业内部研发设计、经营管理、制造执行、生产设备等资源,深化企业的的纵向集成;整合供应和销售网络加快横向集成;通过引入用户参与生产全流程,推广个性化定制,推进产品全生命周期管理,加快端到端集成。

“双创”平台建设过程是管理模式持续创新的过程。工业化的进程总是伴随着管理理念和管理理论的重大变革。工业革命以来,企业管理模式上有两次革命性突破,一次是以福特制流水线为代表的古典管理理论,助力美国成为制造业强国;一次是以丰田制精益管理为代表的经典管理理论,推动日本成为制造业强国。基于互联网、面向“双创”的新型管理模式有可能成为继福特模式和丰田模式之后的第三次管理革命。在“双创”平台建设过程中,无论企业管理变革是激进还是保守,都将面临如何调整、改善或优化传统的企业管理模式,面临如何再造与优化内部管理流程,面临如何重新定位企业员工、管理、客户、供应商的关系。其核心是在互联网时代,企业如何激活传统企业中的人和组织,重构企业运作的基本单元,重建企业内部运营机制。前两次企业管理模式革命都是发生在国外,我们有充分的理由相信,在推动“中国制造2025+互联网+双创”的进程中,有可能探索形成新的管理理念和管理模式,引领第三次管理变革。

 “双创”平台建设过程是产业生态逐步完善的过程。大企业“双创”平台是一个资源汇集的平台、能力交易的平台、客户参与的平台、工序对接的平台,通过开放“双创”平台聚集的各类资源,建立了资源富集、创新活跃、高效协同的“双创”新生态,加快从企业独立发展向产业链协同竞争转变。河南鲜易控股打造了一个开放共享、共生共赢的智慧生鲜供应链创业创新生态圈,汇集了数万个供应商、采购商、品牌商、运营商和服务商,共享金融、数据、技术、标准、信息等资源要素。

“双创”平台建设过程是新型能力培育的过程。近年来,我部开展两化融合管理体系工作的重要思路是把培育企业互联网时代的新型能力作为主线。通过对企业300项能力进行了分类加工和总结,最后归纳出了当前企业两化融合关心的六种能力,包括协同研发设计、大规模个性化定制生产管控、供应链协同管控、制造业服务化转型、网络化经营管控、财务管控互联网化等能力。企业“双创”平台建设,就是要激活企业的技术、装备、系统、流程和组织,构建新的发展理念、商业模式和管理模式,培育企业互联网时代背景下新的竞争优势。

近年来,中核集团、航天云网、中航工业、青岛海尔、中信重工等制造企业通过互联网整合资源,推动“双创”平台建设,探索新的商业模式、组织方式和管理机制,取得了巨大的成绩。站在全球新一轮产业变革的角度看,这些企业的实践在全球主要国家都具有领先性,或者至少与美欧在同一个起跑线上。因此,“双创”有可能是中国与美、德“换道竞争”的重大机遇。

五、新模式是制造业与互联网深度融合的重要标志

《指导意见》提出大力发展网络化协同制造、个性化定制和服务型制造等制造新模式。制造业与互联网融合的主线是激发制造企业创新活力、发展潜力和转型动力,融合的重要任务就是要推动新旧发展动能和新旧生产体系的转换,融合的重要标志是形成了新模式、新业态和新产品。

(一)网络化协同制造

网络化协同制造的核心是企业间研发设计和供应链管理的协同,对应两化融合的横向集成,是企业进入综合集成阶段的重要标志。目前我国两化融合处于综合集成阶段的企业比例约为14.6%,大中型企业是关键推动主体。

网络化协同制造并不是一个新的概念,航空、汽车等行业开展网络化协同制造已经有几十年的历史。比如,航空发动机研制是一项多领域迭代耦合过程,由于航空发动机具有几何形状复杂、性能要求高、研制信息量大、涉及学科多、制造工艺难、研发周期长等特点,其研制需要由多团队、多学科、多设计所、多制造企业共同参与完成。中国商飞公司研制的C919大型客机,通过网络化协同制造平台,实现了国内70多家机体结构供应商、材料供应商,200多家国内企业、20多所高校,以及17家国际机载系统供应商的跨领域多主体全球化的协同创新,缩短了研制周期、降低了研制成本,提高了研制质量和研制效率。

随着新一代信息通信技术的发展,赋予了网络化协同制造新的内涵。网络化协同制造指企业借助互联网或工业云平台,发展企业间协同研发、众包设计、供应链协同等新模式,能有效降低资源获取成本,大幅延伸资源利用范围,打破封闭疆界,加速从单打独斗向产业协同转变,促进产业整体竞争力提升。比如,航天科工利用航天云网专有云平台,接入集团内上下游600余家单位,对设计模型、专业软件、3D打印机、数控机床等七大类上百种资源进行共享,实现在线仿真计算、复杂产品模块协同测试、制造资源统一查看和灵活排产,有效促进集团生产能力的优化配置与生产效率的显著提升。

(二)个性化定制

个性化定制是传统工业过渡到智能制造阶段的重要标志,利用互联网平台和智能工厂建设,将用户需求直接转化为生产排单,开展以用户为中心的个性定制与按需生产,有效满足市场多样化需求,解决制造业长期存在的库存和产能问题,实现产销动态平衡。个性化定制有以下四个特点:

一是从生产方式变革的角度看,个性化定制是智能制造需要解决的重大课题。智能制造就是要用数据的自动流动解决制造系统的复杂性和不确定性,这种不确定性既来自于产品生产本身的不确定性,也来自于个性化定制。智能制造的一个重要特征就是个性化定制。美国国家标准与技术研究院NIST认为智能制造要解决的问题就是:差异性更大的定制化服务;更小的生产批量;不可预知的供应链变更和中断。德国工业4.0的典型代表——德国埃尔斯特集团(Elster Group)认为最能体现工业4.0本质的就是“高度定制化极小批量生产”。西门子成都工厂用一句话来总结工业4.0的本质,那就是高效率的个性化定制。工业4.0给生产过程带来了极大的自由度与灵活性,通过在设计、供应链、制造、物流、服务等各个环节植入用户参与界面,新的生产体系能够实现每个客户、每个产品进行不同设计、零部件采购、安排生产计划、实施制造加工、物流配送,极端情况下可以实现个性化的单件制造,问题的关键是,设计、制造、配送单件产品是盈利的。在这一过程中,用户由部分参与向全程参与转变,用户不仅出现在生产流程的两端,而且广泛、实时参与生产和价值创造的全过程。实现真正的个性化定制将是一个漫长而艰辛的过程,这一进程只有起点没有终点。

二是从技术路径视角来看,个性化定制就是实现数据流动的自动化。自动化可以理解为机器、系统或过程在没有人或少人的直接参与下,按照人的要求,能够实现预期目标的过程。自动化有两种,一种是看得见的自动化如数控机床、机器人、自动供料机、物流AGV小车,自动完成某个动作、工序或流程,过去几百年的工业发展史就是自动化程度不断提高的发展史,这种自动化是看得见的;另一种是看不见的自动化——数据流动的自动化,随着各种设计工具、仿真模型、管理软件、工业数据的积累,随着信息物理系统(CPS)在更广范围内应用,在企业研发、测试、生产、物流、管理、服务等环节,在企业横向、纵向和产品全生命周期数据集成过程中,实现没有人为干预的数据互联、互通、互操作,即看不见的自动化。没有数据流动的自动化,就难以实现个性化定制。红领集团能够做到个性化定制服装的根本在于红领内部建立了一个数据自动流动的生产体系,实现了数据的自动采集、自动传输、自动处理、自动执行,把正确的数据在正确的时间发送给正确的人和机器,解决了生产定制化过程中的不确定性、多样性和复杂性。

三是从组织变革视角看,个性化定制需要构建新的组织管理模式。个性化定制化生产模式的关键在于如何快速响应每一个客户的需求,需要组织上的变革,“企业能力平台+自组织”正在成为互联网时代一种全新的组织景观,根据需要企业内部可以组建新的团队、自动配置各类资源、自动优化调整运行机制。比如华为自己讲,在开展新产品研发时,通过“数字化平台+特种兵部队”这一模式,在全球几十个研发中心组织研发队伍资源,构建一个自组织的研发团队。韩都衣舍为了应对快速变化的互联网服装市场,将传统的科层组织转化为扁平化、自组织的300个产品小组,赋予他们设计、生产和定价权,在最小业务单元上实现了责、权、利的统一,作为一个服装类企业,2010年销售额不到1亿元,2014年达到15亿,年均增长接近200%

四是从市场竞争视角看,个性化定制是互联网时代企业的新型能力。2014年以来,工业和信息化部分两批遴选了1100余家企业开展国家级贯标试点,指导各地开展省级贯标试点,并培育和完善第三方咨询、培训、评定服务体系。实践表明,两化融合管理体系正在成为引导企业战略调整、业务转型、组织变革、新型能力培育的重要抓手,一批试点企业在个性化定制、精益管理、风险管控、供应链协同、市场快速响应等方面的竞争优势已初步显现。个性化定制正成为互联网时代企业的一种新型能力,一种对客户需求深度挖掘、实时感知、快速响应、及时满足的能力,这种能力是企业竞争优势的重要组成。

(三)服务型制造

我国制造业长期以加工制造为主,处于价值链的中低端,加快从传统单一的制造环节向两端延伸、提高产品附加值是我国产业高端发展的关键。推进制造业从生产型制造向服务型制造转变是制造业与互联网融合发展的重点工作之一。

一是从国家战略角度看,大力发展服务型制造,是各国应对新一轮产业变革趋势所形成的共识。美国工业互联网的本质是一场基于制造业服务化的效率革命,德国把智能服务和工业4.0作为数字化竞争中硬币的两面。党中央、国务院对于制造业拓展服务业务、提高价值链水平,已经做出了一体系列部署,十八大五中全会指出:“推动制造业由生产型向生产服务型转变”,中国制造2025把“积极发展生产性制造和生产性服务业”作为九大战略任务和重点之一。

二是从制造企业的实践来看,服务型制造成为企业获得竞争优势的重要来源,并演变成企业的共同战略和群体行为。制造业竞争正面临以下四个转变:一是市场需求正从产品导向向产品服务系统导向转变;二是高价值环节从制造环节为主向服务环节为主转变;三是基于产品服务的竞争正成为增强产品竞争优势的重要途径;四是市场交易正从短期交易向长期交易转变,基于上述四个转变,一些企业积极开展服务型制造,探索开展基于产品研发设计的增值服务、基于产品效能提升的增值服务、基于产品交易便捷化的增值服务、基于产品集成整合的增值服务以及从基于产品的服务到基于需求的服务。进行服务化转型的企业有以下共同特点:有一位具有服务化转型战略意识的领导者;制订了清晰的服务化转型发展战略;开展基于服务业务的兼并重组与剥离;创新性地开拓面向服务的新业务;构建面向服务业务的企业组织新架构;推动制造业发展的商业模式创新。

三是从理论的视角看,服务型制造是产业分工深化的必然结果和新形态,是一种范围经济。产业分工的深化在经历了部门专业化、产品专业化、零件专业化、工艺专业化、生产服务专业化之后,由制造商提供的集成了产品和服务活动的产品服务系统正成为产业分工深化的重要形态,是产业分工的新阶段。服务型制造是一种范围经济,制造企业加快服务化转型的内在动力在于产品服务系统具有成本弱增性,而且产品服务系统越复杂成本弱增性越强,这也是制造企业扩大产品和业务领域,加快纵向一体化发展的根本原因。

当前,我国制造业服务化转型主要体现在远程在线服务、产品全生命周期管理与服务、网络精准营销。电子、纺织、机械、交通设备制造等离散行业服务化转型成效显著,根据中国两化融合服务平台(cspiii)的监测数据,开展远程在线服务、产品全生命周期管理与服务、网络精准营销的企业比例分别为19.1%12.1%7.9%。三一集团通过在产品设备中安装运动控制器(SYMC),并借助自主研发的ECC(企业控制中心)系统,实现对产品设备的运行监控、远程售后维护、运行预警、参数修改、技术升级等服务,有效提高产品设备的运行和维护效率。国内风机行业巨头陕鼓集团成功走出了一条从单一产品供应商向解决方案商和服务商转型之路,在转型中不断拓展服务业务,由基础性服务向高级服务拓展,由传统售后服务、基于核心技术的产品服务向交钥匙工程、融资服务、工业气体服务等方面拓展,最终实现从出售单一风机产品向出售个性化的透平成套机组问题的解决方案和出售系统服务转变,2015年,陕鼓的利润占全行业50%以上。

(四)制造业分享经济

《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》强调推动中小企业制造资源与互联网平台全面对接,实现制造能力的在线发布、协同和交易,积极发展面向制造环节的分享经济打破企业界限,共享技术、设备和服务,提升中小企业快速响应和柔性高效的供给能力,推动制造环节的分享经济是深化制造业与互联网融合发展的一项重要任务。

第一,制造业是“互联网+”的主战场,未来也将是分享经济的主战场。当前,我国分享经济正在蓬勃发展,涌现出了滴滴打车、神州专车这样的应用,分享经济领域服务提供者5000万,参与分享经济活动的人数已经超过5亿。但总体上来看,分享经济的发展才刚刚起步,未来的分享要从消费资料迈向生产资料,从消费环节进入生产环节,从为个人消费者服务转向为企业提供服务,从而提高企业的交易效率和生产效率。据统计,当前我国部分行业数控机床利用率不超过50%,许多不超过30%,监测设备的利用率只有10%,推动这些闲置设备生产能力的在线交易、协同,将会孕育分享经济的巨大市场,制造业将会成为分享经济的主战场。

62日,沈阳市政府办公厅发布了《关于支持沈阳机床i5战略的实施意见》,沈阳机床历时多年开发了i5操作系统,就像从诺基亚塞班操作系统(sybian)到苹果的iOS系统,“i5机床”的战略意义可以从自主数控系统、机床全生命周期管理、新的商业模式等多个维度去理解,从分享经济的视角去观察,实现了“0元购机、在线交付”,用户按照i5机床加工零部件的品种、数量、加工时间进行付费。用户购买的不是机床,而是机床加工能力;拥有的是机床使用权,而不是机床的所有权,这就是分享经济在从消费环节进入生产环节、从分享消费资料到分享生产资料的重要标志。

在国外,对农用机械、建筑机械、运输机械的分享非常普遍。说美国的农民有2000多亿美元的机械设备,大部分时间都是闲置的,Machinery Link构建了一个农业机械分季节使用的分享平台,为农民提供了一个收获淡季向数百公里之外的农户出租闲置农业设备的服务新模式。在荷兰,成立于2012年的Floow2公司,搭建了面向建筑、运输、农业领域设备的共享平台,目前平台上共有2.5万项设备可租赁,这个发展思路跟分享汽车是一样的。德国凯撒压缩机公司通过远程监控系统,将自身的业务从单纯的出售空气压缩机转变为按照客户使用压缩空气的体积、压力等指标对客户进行收费,此外,德国也在探索机床联网,把客户的富余加工时间或能力进行出租或出售,帮助客户按照加工时间或加工精度进行收费。

第二,分享经济是解决制造业与联网融合现实问题的有益探索。当前,许多制造企业尤其是中小企业经营困难,许多中小企业认识到了推动制造业与互联网融合、发展智能制造的重要性,看到了发展趋势和发展方向,但具体实施时面临很多问题和挑战,许多企业缺资金、缺技术、缺人才、缺理念、缺解决方案,从实践来看,分享工厂将是解决上述问题的有益探索。分享工厂通过以租代买、按时计费、按件计费的方式,可大大降低中小企业购买设备的成本,i5机床每小时加工费用只有10元。同时,分享工厂以较低成本分享技术人员、维护人员,可有效解决中小企业发展缺技术、缺人才的问题。阿里推出“淘工厂”业务,通过线下工厂数据化、工厂产能商品化的模式,为传统的OEM厂商转型提供了新的思路。

第三,分享经济蓬勃发展的内在动力在于信息通信技术的快速发展。信息技术尤其是移动互联网的发展解决了分享交易的三个最基本的问题,即谁和谁交易、交易什么以及怎么交易的问题。由于信息通信技术的发展,使得分享经济付诸实施的三个基本问题得以解决,大大促进了隐性服务的市场化。对于第一个问题,无论是分享资源的提供者,还是分享的对象,交易双方是碎片化的、分散的市场,而信息通信技术提供了平台,把分散的双方进行精准的匹配。对于第二个问题,过去的生产能力是不可计量的,现在的信息技术可以将其转化成时间、里程、产量、精度等单位,对服务加工的能力进行计量,促使交易完成。对于第三个问题,由于信息通信技术的出现和应用,使搜寻成本、物流成本、支付成本都得到了降低,带来了交易成本的最小化。

六、行业系统解决定方案是深化制造业与互联网融合的有效途径

对于千千万万中国的制造企业而言,在实践信息化、网络化、智能化的道路上,需要一批掌握核心技术、专业知识扎实、行业经验丰富、实战能力强的系统解决方案商,提供面向智能制造的集战略咨询、架构设计、实施方案、关键装备、核心软件、数据集成、流程优化、运营评估于一体的综合服务。

(一)为什么要推广行业系统解决方案

主要原因包括以下四个方面:

一是有需求。站在传统制造企业的角度来看,深化制造业与互联网融合发展面临一系挑战,制造单元如何连成智能生产线、智能车间、智能工厂?工业控制系统如何与制造执行系统、企业管理系统实现集成?多年前的老旧设备上的数据如何采集、传输、处理?研发、生产、仓储系统如何有效对接?这些都需要一批行业解决方案企业来参与,这将会大幅提升行业整体的智能化水平。

二是有市场。站在致力于投身到行业智能制造系统解决方案领域的企业角度而言,中国有一个广阔的市场,中国的行业智能制造系统解决方案市场可以用四个“最”来概括:一是最大,智能制造的市场规模最大。有机构预计,到2018年中国工业机器人新安装量将超过三分之一。二是最快,市场增速最快。仍以工业机器人为例,2014年中国工业机器人销售额同比增长56%,居全球第一,预计未来五年的年均增速将保持在25%左右,远超15%的全球工业机器人销售额年均增速。三是最全,有机构统计,中国拥有39个工业大类、191个中类、526个小类,是各国中唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家。四是最复杂,国内不同行业、不同地区的企业,有些处于2.0要补课,有些处于3.0待普及,有个别企业处于4.0需示范,这在全球几个工业大国间是少有的。这对于系统解决方案提供商提出更大的挑战,而中国的本土解决方案企业更熟悉自己的市场。

三是有路径。有路径包括两层含义,一是系统解决方案企业成长有成功的路径和模式。近年来,国内来自工业软件、智能装备、零部件等不同领域的企业,不断拓展业务范围和领域,成功转型为行业智能制造系统解决方案提供商,如青岛软控从提供橡胶轮胎配料工序的控制软件,逐步延伸至配料辅机、加工设备等硬件产品,再发展为全生命周期管理系统。石化盈科、启明信息、宝信软件、徐工信息等从制造业总公司中剥离重组,成为行业解决方案提供商。二是系统解决方案企业培育有比较成功的做法。近年来,地方工信行业主管部门围绕如何形成和提升行业系统解决方案能力进行着积极的研究探索。浙江支持成立了一批装备电子重点企业研究院,培养出一批各具发展特色及竞争实力的解决方案厂商。

四是有动力。面对当前传统工业智能化转型的广阔市场,面对企业提升核心竞争力的迫切需求,面对尚未被大公司垄断的新兴市场,许多国内企业纷纷拓展业务进入行业智能制造系统解决方案市场,在实践中能力不断提升。上海明匠以制造设备数据采集、集成、处理为重点,在构建集自动化设备改造、工业网络架构设计、关键智能设备生产为一体的基础上,建立了智能工厂设计、规划、改造、实施等系统解决方案能力。沈阳新松机器人在做强传统的装配型搬运机器人基础上,积极拓展智能装备和智能仓库系统解决方案等新业务。

(二)如何提升行业系统解决方案能力

行业智能制造系统解决方案能力提升涉及自动化、智能装备、工业软件、电子信息等多个技术和专业领域,涉及技术、数据、产品、流程、管理等多个环节,涉及咨询、实施、运营、维护等诸多方面,技术体系、商业模式、产业生态仍在不断演进和探索中,需要制造企业、信息技术企业、互联网企业,以及部委、地方、院所、协会的共同努力,营造良好的发展环境。

前期,工信部在推进两化融合管理体系过程中,对于互联网等新一代信息技术如何与传统制造业融合有一些新的理念,这些理念对于致力于投身行业智能制造解决方案的企业仍具有一定的借鉴意义。具体来讲有三个理念:

一是集成是重点。对于企业信息化而言,难点在集成,重点在集成,突破点也在集成。集成应用是德国工业4.0的关键词,提出了横向集成、纵向集成和端到端集成,两化融合评估标准把企业信息化水平分为基础建设、单项应用、综合集成、创新引领四个阶段。集成也是行业智能制造系统解决方案能力提升的关键词,能不能解决工业控制与制造执行系统、制造执行与经营管理、设计与制造的集成、产供销的集成等一系列问题,是行业系统解决方案能力的重要体现。

二是数据是灵魂。在“互联网的背景下,数据是资产、是资源,是一种新的生产管理要素。数据的及时性、完整性、准确性,数据开发利用的深度和广度,数据流、物流、资金流的协同水平和集成能力,数据流动的自动化水平,乃至数据驱动型企业的形成,决定了企业未来核心竞争力的来源。从传统制造业角度看,生产装备自动化解决的是大规模生产的问题,即成本、质量和效益,而数据流动自动化解决的是大规模定制的问题。只有数据的自动流动,形成智能数据,才能从根本上解决个性化定制带来的成本、质量、效益等问题,解决生产的不确定性、多样性和复杂性问题。对于行业系统解决方案企业而言,能不能把各种生产装备、工艺生产、经营管理、客户需求等各种数据及时、准确、完整地收集、传输、加工和执行,能不能构建面向企业全业务、全流程、产品全生命周期的数据流方案,是解决方案企业核心竞争力的表现。

三是能力是主线。能力是相对于企业面临的问题而言的,相对于企业面临的各种挑战和问题,能力总是显得不足,尤其是在信息化背景下,面向个性化定制、柔性制造等新的生产组织方式,传统企业在提升传统能力的同时,需要培育新的核心竞争力。企业在推动信息技术应用过程中,企业的技术、装备、系统、流程、管理、组织、商业模式、发展战略的创新、调整、优化,最终都要转化为竞争优势,转化为成本、质量、效益、服务以及市场占有率、客户满意度、劳动生产率等的提高。这是提升行业系统解决方案能力的核心目标,是对既有发展模式和组织业态的重构。

七、“新四基”是深化制造业与互联网融合的关键支撑

(一)什么是“新四基”

工业有“四基”,包括关键的基础材料、核心的基础零部件元器件、先进的基础工艺和产业技术基础,我国在上述领域的发展是相对薄弱的,已成为制约我国制造业发展的“卡脖子”问题,所以《中国制造2025》中门提出要实施“工业强基工程”,强化工业基础能力。

在编制《指导意见》时,我们深刻把握全球智能制造演变新趋势,从抢占产业竞争制高点、打造产业发展支撑平台的角度出发,提出在制造业与互联网融合发展的新阶段,制造业基础的内涵更加丰富,需要突破“新四基”,即加快自动控制与感知(一硬)、核心软硬件(一软)、工业云与智能服务平台(一平台)、工业互联网(一网)等新型基础能力和平台设施建设,这既是加强工业2.0补课、3.0普及的现实需要,也是支持我国实现工业4.0示范发展的客观要求。

(二)为什么要发展“新四基”

在推动制造业与互联网融合发展的进程中,我国“新四基”基础薄弱。一是在自动控制和感知领域,欧美日等企业在高端PLC市场的占有率超过80%,通过将工控网络产品和装备捆绑销售,形成了事实标准。工业领域的传感器主要依赖进口,传感器核心材料和器件基本被跨国公司垄断。二是在核心工业软件领域,研发设计工具、制造执行系统、工业控制系统、大型管理软件等通用产品主要依靠国外软件,面向航空航天、冶金化工、消费电子等特定行业研发、工艺、测试、验证环节的专业软件严重缺失。三是在工业互联网领域,工厂网络静态配置、刚性组织的方式难以满足未来用户定制、柔性生产的需要,工业控制网络技术呈现“诸侯割据,各自封闭”的状况,现场总线技术标准被国际巨头垄断,网络、数据、软件集成面临协议标准缺失的制约。四是在工业云与智能服务领域。GE、西门子、SAP等跨国公司围绕构建智能制造产业生态、抢占制造业竞争制高点,以工业云和大数据分析平台为载体,加快全球战略资源的整合步伐,已经取得了阶段性成果。

(三)下一步工作考虑

一是夯实自动控制与感知技术基础。研究制定传感器产业发展路线图,重点突破微机电系统、生物智能、无线传感、自动化测量仪器仪表等关键技术和设备,提升传感器智能化、微型化和集成化水平。突破工业控制系统中核心芯片、伺服电机、驱动器、现场总线、工业以太网等关键器件和技术的发展瓶颈,加快推动可编程逻辑控制器、分布式控制系统、数据采集与监控系统等研发和产业化。组织实施“芯火”计划,加快工艺过程控制、特殊控制模块等核心芯片产业化,推进国产嵌入式处理器研发和规模应用。

二是发展核心工业软件。突破虚拟仿真、人机交互、系统自治等关键共性技术发展瓶颈,夯实核心驱动控制软件、实时数据库、嵌入式系统等产业基础。提升计算机辅助设计仿真、制造执行系统、企业资源计划、供应链管理、客户关系管理、产品全生命周期管理系统等工业软件的研发和产业化能力,加强软件定义和支撑制造业的基础性作用。建立信息物理系统参考模型、测试验证平台和综合验证试验床,支持开展关键技术、网络、平台、应用环境的兼容适配、互联互通和互操作测试验证,推动工业软硬件与工业大数据平台、工业网络、工业信息安全系统和智能装备的集成应用。

三是建设工业云与智能服务平台。围绕智能装备接入工业云的数据采集、网络连接和调度管理等重点环节,突破通信协议、数据接口、数据分析等关键技术,提升工业云平台系统解决方案供给能力。开展工业云服务试点示范,支持装备、航天、钢铁等行业骨干企业工业云服务平台建设,推动工业设计模型、数字化模具、产品和装备维护知识库等制造资源向全社会开放共享,鼓励培育基于工业云的新型生产组织模式。开展工业数据服务平台研发和应用示范,构建以传感与控制芯片、工业操作系统、工业APP等为核心的智能制造产业生态。

四是推动工业互联网研发应用。制定工业互联网总体体系架构方案,明确关键技术路径,加快IPv6、泛在无线等技术在工厂内部网络的部署,推动软件定义网络、5G等技术在网络基础设施中的应用。组织实施工业互联网示范,开展无线工厂、标识解析、IPv6等应用示范,支持企业探索工业互联网应用创新。发挥工业互联网联盟等行业组织作用,促进龙头企业跨界合作,加快形成工业互联网健康发展新生态。
 

责任编辑:王继宏
关注我们

官方微信公众平台

活动推荐

主管机关:国务院国有资产监督管理委员会

登记机关:中华人民共和国民政部

社政登记:社政字第3317号

版权所有 © 中国机电一体化技术应用协会

建议使用分辨率1024*768,使用IE6.0以上的浏览器

京ICP备13008418号-2

Copyright © 2015-2020 Cameta.org.cn All Rights Reserved

百度统计:

扫描关注官方微信

扫描关注官方微博