智能制造助推制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

蔡立志

習(xí)近平總書(shū)記強(qiáng)調(diào)：“要以智能制造為主攻方向推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革和優(yōu)化升級(jí)，推動(dòng)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)模式和企業(yè)形態(tài)根本性轉(zhuǎn)變，以‘鼎新’帶動(dòng)‘革故’，以增量帶動(dòng)存量，促進(jìn)我國(guó)產(chǎn)業(yè)邁向全球價(jià)值鏈中高端。”2022年10月，黨的二十大報(bào)告中明確提出，“建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系，堅(jiān)持把發(fā)展經(jīng)濟(jì)的著力點(diǎn)放在實(shí)體經(jīng)濟(jì)上，推進(jìn)新型工業(yè)化，加快建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)、質(zhì)量強(qiáng)國(guó)、航天強(qiáng)國(guó)、交通強(qiáng)國(guó)、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó)”。制造強(qiáng)國(guó)的主攻方向?yàn)橹悄苤圃臁?021年12月，工信部公布《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》，提出“十四五”及未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期，推進(jìn)智能制造，要立足制造本質(zhì)，依托制造單元、車(chē)間、工廠等載體，推動(dòng)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、智能化變革。

智能制造推進(jìn)情況

《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》從不同層面定義了智能化的基本要求，小到制造單元、車(chē)間，大到企業(yè)，不同維度上的智能化要求也有所區(qū)別。“十四五”智能制造規(guī)劃主要目標(biāo)，是在2025年末全國(guó)建成智能制造示范工廠500家。聚焦企業(yè)、行業(yè)、區(qū)域轉(zhuǎn)型升級(jí)需要，圍繞場(chǎng)景（智能制造成熟度2級(jí)）、示范工廠（智能制造成熟度3級(jí)）、智能制造標(biāo)桿企業(yè)（智能制造成熟度4級(jí)），開(kāi)展多場(chǎng)景、全鏈條、多層次應(yīng)用示范，培育推廣智能制造新模式。要實(shí)現(xiàn)這一基本目標(biāo)，必須提高公共服務(wù)的基本能力，具體包含兩方面：一是鼓勵(lì)行業(yè)組織、地方政府、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、高校、科研院所、龍頭企業(yè)等建設(shè)智能制造公共服務(wù)平臺(tái)，建立長(zhǎng)效評(píng)價(jià)機(jī)制；二是鼓勵(lì)第三方機(jī)構(gòu)開(kāi)展智能制造能力成熟度評(píng)估，研究發(fā)布行業(yè)和區(qū)域智能制造發(fā)展指數(shù)。

為落實(shí)“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃要求，深化智能制造推廣應(yīng)用，工信部、發(fā)改委、財(cái)政部、市場(chǎng)監(jiān)管總局決定聯(lián)合開(kāi)展2022年度智能制造試點(diǎn)示范行動(dòng)。其中規(guī)定，示范工廠申報(bào)主體應(yīng)通過(guò)智能制造能力成熟度自評(píng)估，需達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 39116-2020《智能制造能力成熟度模型》二級(jí)及以上。2022年工信部遴選出99家示范工廠、389個(gè)優(yōu)秀場(chǎng)景。其中，上海市共有3家示范工廠、12家企業(yè)的29個(gè)場(chǎng)景上榜。上海示范工廠和場(chǎng)景上榜數(shù)量與其在全國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中所處地位和水平并不匹配，提升空間很大。

目前，在工信部指導(dǎo)下，智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商聯(lián)盟共遴選出國(guó)家級(jí)智能制造標(biāo)桿企業(yè)48家，其中上海3家，占比尚可，三家分別為上海汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司乘用車(chē)公司、上海華誼新材料有限公司和安波福中央電氣（上海）有限公司。國(guó)家級(jí)智能制造示范工廠共209家，其中上海8家，占比較低，分別為上海航天設(shè)備總廠有限公司、上海延鋒金橋汽車(chē)飾件系統(tǒng)有限公司、上海新時(shí)達(dá)機(jī)器人有限公司、中國(guó)航發(fā)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司、光明乳業(yè)股份有限公司、寶武碳業(yè)科技股份有限公司、上海新動(dòng)力汽車(chē)科技股份有限公司、上海航天精密機(jī)械研究所。

近年來(lái)，基于智能制造發(fā)展現(xiàn)狀，上海連續(xù)推出了一系列政策，加速智能化建設(shè)進(jìn)程。2022年，上海頒布智能制造數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)施方案，提出規(guī)上企業(yè)要數(shù)字化診斷全覆蓋。主要目標(biāo)是到2025年，上海市規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化診斷全覆蓋，數(shù)字化轉(zhuǎn)型比例不低于80%；上海市工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)2000億元；打造10個(gè)試點(diǎn)示范園區(qū)、20個(gè)標(biāo)桿性智能工廠、30個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、40家“工賦鏈主”、50個(gè)超級(jí)場(chǎng)景的制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型全方位引領(lǐng)格局。同年，為落實(shí)工信部《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》《關(guān)于組織開(kāi)展智能制造評(píng)估評(píng)價(jià)工作的通知》中的重點(diǎn)方向和任務(wù)，市經(jīng)信委組織制造業(yè)企業(yè)開(kāi)展智能制造成熟度評(píng)價(jià)工作。

此外，上海推出了上海智能工廠建設(shè)領(lǐng)航計(jì)劃，提出到2025年，實(shí)現(xiàn)規(guī)上工業(yè)企業(yè)智能制造評(píng)估診斷全覆蓋，打造 20 家標(biāo)桿性智能工廠，建設(shè) 200 家示范性智能工廠，推廣 1000 個(gè)智能制造優(yōu)秀場(chǎng)景，培育2家收入超過(guò)100億元、10家收入超過(guò)10億元規(guī)模的智能制造系統(tǒng)集成商，加大工業(yè)元宇宙、數(shù)字孿生、人工智能、5G等新技術(shù)賦能，構(gòu)建“工廠大腦”。

從目前現(xiàn)狀來(lái)看，2022年度上海100家智能工廠基本集中在浦東、閔行和嘉定三個(gè)區(qū)，分別為24家、22家和14家（圖1）；涵蓋最多的三個(gè)行業(yè)領(lǐng)域是高端裝備、汽車(chē)、電子信息，分別為34家、22家和17家（圖2）。

圖1 2022年度上海100家智能工廠所屬區(qū)域統(tǒng)計(jì)

圖2 2022年度上海100家智能工廠行業(yè)領(lǐng)域統(tǒng)計(jì)

企業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型路徑

之所以要建設(shè)智能工程，是因?yàn)槲覈?guó)面臨來(lái)自內(nèi)外部的雙重壓力。從外部情況來(lái)看，首先是政策引導(dǎo)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，中美貿(mào)易摩擦加劇使得我國(guó)面臨技術(shù)、設(shè)備、零件封鎖的壓力。其次是各種成本，包括人工成本、融資成本等不斷上漲。第三是新生代對(duì)整個(gè)用工環(huán)境提出了更高的要求，能源安全、衛(wèi)生等要求也不斷提升。第四是大數(shù)據(jù)、AI、云平臺(tái)、虛擬現(xiàn)實(shí)、5G 等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，也促使企業(yè)作出變革。

此外，來(lái)自行業(yè)、客戶、自身的業(yè)務(wù)需求也給企業(yè)帶來(lái)了變革壓力。首先就是質(zhì)量問(wèn)題，提升質(zhì)量的需求推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)生變革，其中較為典型案例是蘋(píng)果。它通過(guò)質(zhì)量有效拉動(dòng)需求，促進(jìn)生產(chǎn)。第二個(gè)因素是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)價(jià)格，企業(yè)不斷降低銷(xiāo)售價(jià)格，可有效擴(kuò)大市場(chǎng)份額。第三是交付要求，包括快速交貨、貨品少量多品種等。第四是服務(wù)，包括增加定制品、快速響應(yīng)、精準(zhǔn)服務(wù)等。

企業(yè)面臨的多重壓力使“刀刃向內(nèi)”的自我變革和數(shù)字化改造迫在眉睫，其具體措施包括三個(gè)層次：一是開(kāi)展技術(shù)上的改革創(chuàng)新，將人工智能數(shù)據(jù)庫(kù)等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到制造企業(yè)中，利用新技術(shù)拉開(kāi)與競(jìng)爭(zhēng)者的差距。二是在技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)上進(jìn)行管理創(chuàng)新，包括優(yōu)化組織制度、深耕精益運(yùn)營(yíng)文化、建設(shè)智能制造能力等方面。三是基于技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，開(kāi)展業(yè)務(wù)創(chuàng)新，以使企業(yè)持續(xù)獲利，不斷提升市場(chǎng)占有率和行業(yè)影響力。技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、業(yè)務(wù)創(chuàng)新層層遞進(jìn)，共同助力于企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展（圖3）。

圖3 智能制造能力是創(chuàng)新突破的抓手

智能制造通常可以分為5個(gè)等級(jí)，即一級(jí)（已規(guī)劃級(jí)）、二級(jí)（規(guī)范級(jí)）、三級(jí)（集成級(jí)）、四級(jí)（優(yōu)化級(jí)）和五級(jí)（引領(lǐng)級(jí)）。截至 2022年 11月， 全國(guó) 53167家企業(yè)通過(guò)平臺(tái)開(kāi)展智能制造能力成熟度自診斷，行業(yè)覆蓋紡織、電子、機(jī)械、交通設(shè)備制造、石化、輕工、冶金、醫(yī)藥等31個(gè)大類(lèi)，企業(yè)遍布全國(guó)32個(gè)省市自治區(qū)、261個(gè)市。從結(jié)果來(lái)看，一級(jí)及以下企業(yè)占比77.83%，二級(jí)企業(yè)占比10.94%，三級(jí)企業(yè)占比5.96%，四五級(jí)占比非常少，僅為5.72%（圖4）。

圖4 全國(guó)制造業(yè)能力成熟度現(xiàn)狀

企業(yè)在向智能制造、數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中，面臨著一些挑戰(zhàn)，包括數(shù)字化技能與人才資源缺乏、跨部門(mén)/跨團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)、企業(yè)文化轉(zhuǎn)型難度較大等。企業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型，首先必須明晰自身所處的階段和水平，開(kāi)展智能制造評(píng)估體系建設(shè)。接下來(lái)應(yīng)該對(duì)標(biāo)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，了解企業(yè)現(xiàn)狀與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)存在的差距。找準(zhǔn)差距后，企業(yè)應(yīng)制定改進(jìn)的基本目標(biāo)，然后根據(jù)目標(biāo)制定改進(jìn)計(jì)劃，并分步實(shí)施。在實(shí)施過(guò)程中，可適時(shí)對(duì)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

目前，企業(yè)可根據(jù)GB/T 39116-2020和GB/T 39117-2020兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)智能制造程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)明確了智能制造等級(jí)要求。

其中，規(guī)劃級(jí)表示企業(yè)應(yīng)該著手對(duì)實(shí)施智能制造的基礎(chǔ)和條件進(jìn)行規(guī)劃，能夠?qū)诵臉I(yè)務(wù)（設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流、銷(xiāo)售、服務(wù)）進(jìn)行流程化管理。

規(guī)范級(jí)表示企業(yè)應(yīng)采用自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)手段對(duì)核心裝備和業(yè)務(wù)等進(jìn)行改造和規(guī)范，實(shí)現(xiàn)單一業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)共享。

集成級(jí)表示企業(yè)應(yīng)對(duì)裝備、系統(tǒng)等開(kāi)展集成，實(shí)現(xiàn)跨業(yè)務(wù)間的數(shù)據(jù)共享。

處于優(yōu)化級(jí)的企業(yè)應(yīng)對(duì)人員、資源、制造等進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，形成知識(shí)、模型等，實(shí)現(xiàn)對(duì)核心業(yè)務(wù)的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)和優(yōu)化。

引領(lǐng)級(jí)企業(yè)應(yīng)基于模型持續(xù)驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)優(yōu)化和創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同并衍生新的制造模式和商業(yè)模式。

兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)里的五個(gè)等級(jí)，可細(xì)化為智能制造能力成熟度模型，分為8個(gè)能力域和20個(gè)能力子域。

總體而言，企業(yè)應(yīng)制定希望達(dá)到的基本目標(biāo)，其后找差距，最后進(jìn)行結(jié)果評(píng)價(jià)。進(jìn)行制造能力成熟度評(píng)價(jià)，對(duì)于企業(yè)而言大有裨益：一是建立智能制造人才培訓(xùn)體系，通過(guò)制造工廠評(píng)估實(shí)踐，可打開(kāi)各職能人員思路，了解智能化技術(shù)應(yīng)用及未來(lái)可能的智能化工作場(chǎng)景；二是便于進(jìn)行能力對(duì)比，即識(shí)別能力優(yōu)勢(shì)和弱項(xiàng)，針對(duì)弱項(xiàng)規(guī)劃改進(jìn)方案，提升企業(yè)高層對(duì)制造水平的關(guān)注度；三是識(shí)別不同行業(yè)建設(shè)水平重點(diǎn)與需求，通過(guò)標(biāo)桿示范對(duì)企業(yè)起到更好的引導(dǎo)作用，指導(dǎo)更多的企業(yè)申報(bào)國(guó)家級(jí)、市級(jí)示范性智能工廠；四是為不同行業(yè)、不同規(guī)模的制造企業(yè)快速適配智能場(chǎng)景。