在全球經(jīng)濟(jì)格局深度調(diào)整、新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革加速演進(jìn)的背景下,中國(guó)制造業(yè)正站在轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵十字路口。傳統(tǒng)依賴低成本要素投入和規(guī)模擴(kuò)張的發(fā)展模式已難以為繼,面向必須開(kāi)辟新賽道,塑造新動(dòng)能。而將智能制造作為核心驅(qū)動(dòng)力,全面賦能產(chǎn)業(yè)升級(jí),無(wú)疑是推動(dòng)中國(guó)制造業(yè)邁向全球價(jià)值鏈中高端、構(gòu)筑國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)的戰(zhàn)略抉擇。
一、智能制造:重塑制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵引擎
智能制造,并非簡(jiǎn)單的“機(jī)器換人”,而是深度融合先進(jìn)制造技術(shù)、信息通信技術(shù)和人工智能技術(shù),貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)各個(gè)環(huán)節(jié),具有自感知、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)等功能的先進(jìn)制造過(guò)程、系統(tǒng)與模式的總稱。它通過(guò)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng),實(shí)現(xiàn)制造資源的優(yōu)化配置、生產(chǎn)流程的柔性重構(gòu)和產(chǎn)品服務(wù)的個(gè)性化定制。
對(duì)中國(guó)制造業(yè)而言,發(fā)展智能制造具有多重戰(zhàn)略意義:
- 提升效率與質(zhì)量:通過(guò)自動(dòng)化生產(chǎn)線、智能倉(cāng)儲(chǔ)物流、 predictive maintenance(預(yù)測(cè)性維護(hù))等,大幅降低生產(chǎn)成本、縮短產(chǎn)品上市周期、提高生產(chǎn)精度與一致性。
- 實(shí)現(xiàn)柔性化與個(gè)性化:滿足市場(chǎng)日益增長(zhǎng)的多元化、個(gè)性化需求,使大規(guī)模定制成為可能,增強(qiáng)市場(chǎng)響應(yīng)能力。
- 催生新模式新業(yè)態(tài):推動(dòng)制造業(yè)從單純產(chǎn)品生產(chǎn)向“產(chǎn)品+服務(wù)”轉(zhuǎn)型,發(fā)展遠(yuǎn)程運(yùn)維、個(gè)性化設(shè)計(jì)、共享制造等新業(yè)態(tài)。
- 突破資源環(huán)境約束:通過(guò)精準(zhǔn)控制和優(yōu)化調(diào)度,實(shí)現(xiàn)能源資源高效利用,推動(dòng)綠色低碳發(fā)展。
二、軟件開(kāi)發(fā):智能制造體系的“神經(jīng)中樞”與“智慧大腦”
如果說(shuō)智能裝備和物聯(lián)網(wǎng)硬件構(gòu)成了智能制造的“軀干”,那么各類工業(yè)軟件就是其“神經(jīng)中樞”和“智慧大腦”。軟件定義制造,正成為現(xiàn)實(shí)。軟件開(kāi)發(fā)的深度與廣度,直接決定了智能制造的水平與效能。
- 研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件(CAX):如CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))、CAE(計(jì)算機(jī)輔助工程)、CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)等,是產(chǎn)品創(chuàng)新的源頭。提升其自主可控能力和與新興技術(shù)(如AI輔助設(shè)計(jì)、仿真云)的融合度至關(guān)重要。
- 生產(chǎn)制造類軟件(MES/SCADA):制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)等,負(fù)責(zé)車間層的調(diào)度、監(jiān)控與優(yōu)化,是連接計(jì)劃層與控制層的橋梁,其實(shí)時(shí)性、可靠性直接影響生產(chǎn)效率。
- 經(jīng)營(yíng)管理類軟件(ERP/PLM):企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)、產(chǎn)品生命周期管理(PLM)等,整合企業(yè)內(nèi)外部資源,實(shí)現(xiàn)全價(jià)值鏈協(xié)同。云化、平臺(tái)化、智能化是發(fā)展方向。
- 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與工業(yè)APP:這是當(dāng)前發(fā)展的焦點(diǎn)。平臺(tái)作為匯聚數(shù)據(jù)、承載知識(shí)、支撐應(yīng)用的載體,通過(guò)微服務(wù)架構(gòu)將工業(yè)知識(shí)、技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)?zāi)P突④浖庋b成可復(fù)用的工業(yè)APP,降低企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型門檻。
- 嵌入式軟件與工業(yè)控制軟件:嵌入在智能裝備、儀器儀表、控制系統(tǒng)中的軟件,是實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能感知、精準(zhǔn)控制的基礎(chǔ),其安全性與可靠性要求極高。
因此,必須將工業(yè)軟件,特別是高端工業(yè)軟件和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)核心技術(shù)的自主研發(fā),擺在突出位置,突破“卡脖子”環(huán)節(jié),構(gòu)建安全可控的軟件技術(shù)體系。
三、路徑探索:以“軟硬協(xié)同”驅(qū)動(dòng)全球價(jià)值鏈攀升
要真正實(shí)現(xiàn)以智能制造驅(qū)動(dòng)全球價(jià)值鏈攀升,需要多管齊下,系統(tǒng)推進(jìn):
- 強(qiáng)化基礎(chǔ)能力,突破關(guān)鍵短板:集中力量攻克高端傳感器、工業(yè)芯片、基礎(chǔ)工業(yè)軟件(如高端CAD/CAE、EDA)、工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)等底層關(guān)鍵技術(shù)。鼓勵(lì)產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān),形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系。
- 深化融合應(yīng)用,開(kāi)展示范推廣:在重點(diǎn)行業(yè)和領(lǐng)域遴選標(biāo)桿企業(yè),開(kāi)展智能制造試點(diǎn)示范,探索形成可復(fù)制、可推廣的解決方案和模式。推動(dòng)中小企業(yè)上云上平臺(tái),利用普惠化的數(shù)字化服務(wù)實(shí)現(xiàn)能力躍升。
- 構(gòu)建生態(tài)體系,促進(jìn)協(xié)同創(chuàng)新:支持龍頭企業(yè)和平臺(tái)企業(yè)牽頭,聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上下游、高校院所,構(gòu)建開(kāi)放合作的智能制造生態(tài)。鼓勵(lì)發(fā)展開(kāi)源社區(qū),匯聚開(kāi)發(fā)者力量,繁榮工業(yè)APP市場(chǎng)。
- 培育復(fù)合人才,筑牢智力根基:大力培養(yǎng)既懂制造工藝又懂信息技術(shù)、既擅長(zhǎng)軟件開(kāi)發(fā)又精通行業(yè)知識(shí)的復(fù)合型人才。改革工程教育體系,加強(qiáng)在職培訓(xùn),打造高水平工程師隊(duì)伍。
- 完善標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,保障安全發(fā)展:加快制定智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)數(shù)據(jù)管理等領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)體系。高度重視工業(yè)信息安全,建立涵蓋設(shè)備、控制、網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、數(shù)據(jù)的多層次安全保障體系。
四、
以智能制造驅(qū)動(dòng)全球價(jià)值鏈攀升,是一場(chǎng)關(guān)乎中國(guó)制造業(yè)未來(lái)的深刻變革。其核心在于以數(shù)據(jù)為關(guān)鍵生產(chǎn)要素,以軟件為主要賦能載體,對(duì)制造業(yè)全鏈條進(jìn)行系統(tǒng)性重塑。這要求我們不僅要關(guān)注“硬裝備”的升級(jí),更要高度重視“軟實(shí)力”的培育,特別是自主工業(yè)軟件體系的構(gòu)建。唯有堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、軟硬兼施、融合賦能,才能不斷鞏固和擴(kuò)大中國(guó)制造業(yè)在規(guī)模、體系、市場(chǎng)等方面的既有優(yōu)勢(shì),并催生出技術(shù)、模式、生態(tài)等新的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),最終在全球產(chǎn)業(yè)分工中占據(jù)更有利位置,為制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)注入強(qiáng)勁動(dòng)力。