智能制造的模式及路徑研究

黃倩倩 張麗

摘要：智能制造是新一輪科技產業革命各國競爭的主戰場，也是我國實現轉型升級的必然選擇。文章分析制造業智能化轉型的典型模式：協同一體化管控模，敏捷柔性制造，網絡化協同制造，大規模個性化定制，總結制造業智能化的幾種升級路徑：制造業微笑曲線，層次型，循序漸進，信息資源共享路徑。根據實際，提出建立智能制造典型示范區：加快“兩化”深度融合，構建多元主體創新機制，深入推廣“智能工廠”，發揮服務業與制造業融合優勢。

關鍵詞：智能制造；轉型升級；中國制造

新一代科技革命正在進行，全球工業模式體系有了重大變動，智能制造已經成為各國為振興實體經濟選擇的重要途徑。我國經濟發展進入新常態，制造業發展迅速，并逐漸呈現向高端方向發展的特點，但我國制造業面臨發達國家和其他發展中國家“雙向擠壓”的嚴峻挑戰。要建立制造業強國，必須緊緊抓住機遇，完成中國制造向強國轉變，將智能制造提升到重要的戰略地位。

一、智能制造的時代要求

智能制造是基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合，貫穿于制造活動的各個環節的新型生產方式，對于我國培育經濟增長新動能，促進制造業向中高端邁進、實現制造強國具有重要意義。

從國際角度來看，自2008年全球金融危機后，各個國家都意識到虛擬經濟的泡沫性，紛紛轉戰實體經濟，重拾制造業優勢，加大科技水平的投入，引發全球的技術革命。

從國內角度來看，我國工業制造業起步晚、自主創新能力弱、缺乏核心技術積累、信息化水平較低。制造企業要推動我國產業技術不斷升級，引導制造業的競爭優勢從傳統要素優勢向技術優勢轉變，加快新一代互聯網信息化技術與傳統工業制造業的融合，從而完成從制造大國到制造強國的跨越。

二、智能制造的典型模式

（一）協同一體化管控模式

智能化在制造業的融合，將使生產優化能力由局部優化提升為一體化優化。在研發、生產、管理、服務、質量追溯環節，構建研發平臺提升研發平臺資源，建立智能工廠，推動制造工藝不斷創新升級，助推企業管理邁向網絡協同。在我國以歐派、索菲亞等八大家居制造企業成立的“智能制造協同創新中心”，用開放和共享的理念，聚焦建立全球化協同機制，探索智能全球化背景下協同創新的發展方向，為各地經濟發展提供新動能、創造新價值。

（二）敏捷柔性制造模式

柔性制造擁有高度數字化的生產流程，對需要快速響應用戶需求的離散型制造業實現智能化升級提供柔性敏捷制造模式。典型的例子是海爾智能工廠通過系統集成實現柔性制造，增強生產模塊提高裝配效率，優化資源平臺推進協同創新，提升產品和技術智能化水平。

（三）網絡化協同制造模式

“智能制造+網絡協同”是未來制造模式，制造企業也將向“制造+服務”轉型升級。協同制造旨在通過互聯網與制造業相融合，提高制造業數字化、網絡化、智能化階段進程。中航工業西安飛機工業（集團）有限責任公司，應用數字化技術搭建信息網絡平臺，形成異地協同制造體系，實現設計、制造、服務的聯動協同。

（四）大規模個性化定制模式

大數據、云計算、物聯網等現代信息技術正深刻影響著傳統的生產制造業。盡管大規模定制有助于企業進入新的市場，吸引大量個性化需求的顧客，但如果缺乏與之相對應的低成本高效率的供應鏈，大規模定制是難以實現的。長虹企業深化了互聯網思維，提出了智能制造概念，建立智能工廠，運用至長虹集團旗下的電視、冰箱、空調、注塑無人工廠等多個領域，將模式推動家電制造模式、標準以及產業鏈的變革，引爆行業智能制造。

三、智能制造的升級路徑

（一）“中間突破、兩端發力”轉型升級路徑

借助人口規模、市場活力、互聯網及電子商務應用領先優勢與智能制造體系之間的深度融合，構建中國智能制造的應用知識庫優勢，形成全球價值鏈“中間突破、兩端發力”的轉型升級路徑，將制造過程從工業2.0與3.0并存為主的格局逐步演變為工業3.0 與4.0并存為主的格局，將兩端的研發和品牌憑借智能制造的知識庫進行形式多樣的產品應用研發和品牌創造。

（二）“層次型”階梯式的線性升級路徑

制造業轉型升級路徑包括三個視角：首先，從是企業-產業-產業集群的視角，即制造企業升級過程呈現為過程升級、產品升級、功能升級到跨產業；其次，是企業經營的視角，即制造企業升級過程主要分為技術、品牌升級、基于技術相關性多元化升級三個階段；最后，是企業-國家-國際區域的視角，即制造企業升級過程主要沿著企業內部、企業間、本土、國際性區域升級的路徑實現。

（三）“由淺入深”的循序漸進發展路徑

從智能裝備到智能生產單元、智能生產線、數字化車間、智能工廠、乃至智能制造系統集成的循序漸進發展路徑。智能功能包括資源要素、系統集成、互聯互通、信息融合和新興業態等五層，由小到大實現循序漸進路徑集成，做到機器之間、機器與控制系統之間、企業之間的互聯互通。

（四）“產品全生產周期”的實施路徑

智能制造包括產品設計、數字化工廠規劃，生產工程，生產執行，增值服務，商業模式設計，商業模式實施七大實施路徑。 “互聯網+制造”會產生新的用戶價值，打亂原有的顧客價值鏈構成，重塑與轉型，從而帶動整個產業結構、競爭格局、競爭點的變化，而管理革命正是這種轉型的基礎和價值充足的支撐。

（五）集中信息資源共享的智慧模式

隨著物聯網、云計算、大數據、互聯網的快速運用，各行各業的信息建設已經逐漸完善，對于信息的維護服務就顯得尤為重要。華為提供全球部署的“共享”云運維平臺，補齊合作伙伴運維能力短板，快速提升合作伙伴的運維質量和效率，將“智能”和“共享”的遠程運維作為全新的運維服務模式，開啟了智能運維模式，與合作伙伴共享開放的運維生態。

四、中國制造到中國智造的對策

我國智能制造還有很多不足：其一，我國智能制造關鍵技術受制于人，智能化改造的政策支持不夠，制造業總體技術水平較低；其二，產品自主開發能力和研究創新能力相對薄弱；其三，智能制造生產線人力成本上漲，人才無法配套和適應這些新的生產流程。

對于智能制造所面臨的問題我們提出以下建議：首先，推動工業時代同步進行，建立“工業4.0”典型示范區。其次，加快發展智能制造，推進工業化與信息化深度融合。接著，推動我國技術產業升級轉型，構建多元主體創新體系。最后， 務實推進智能工廠的建設，推進制造業與服務業深度融合。

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（作者單位：南京信息工程大學管理工程學院）