進入二十一世紀(jì)，互聯(lián)網(wǎng)、新能源、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的迅猛發(fā)展，從而使得社會發(fā)生巨大的改變，人類生產(chǎn)工業(yè)發(fā)生變革。為應(yīng)對全球挑戰(zhàn)，我國根據(jù)發(fā)展的實際情況，提出《中國制造2025》的國家戰(zhàn)略規(guī)劃。毋庸置疑的是，智能制造必定成為世界制造業(yè)今后的發(fā)展趨勢。
那么，目前國內(nèi)智能制造的發(fā)展現(xiàn)狀和未來的發(fā)展趨勢如何呢?
近幾年來，隨著科技的飛速發(fā)展，“中國制造”向“中國智造”轉(zhuǎn)型的故事正在上演。而隨著5G時代的到來，眾多中國科技企業(yè)也是迅速崛起，進一步推動了“中國智造”的發(fā)展進程早在1993年， 中國對“智能制造系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)”進行了探討研究。最近這幾年政府和企業(yè)更加注重智能制造的發(fā)展，一是國家持續(xù)頒布了一些政策關(guān)于智能制造的發(fā)展，如:《智能制造裝備產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》、《智能制造科技發(fā)展“十二五”規(guī)劃》。中國以《中國制造2025》為總綱，各地方已經(jīng)出臺政策，來支持智能制造。二是國家正在進行智能制造試點示范，按照《2015年智能制造試點示范專項行動實施方案》和《關(guān)于開展2015年智能制造試點示范項目推薦的通知》，已經(jīng)確定好覆蓋38個行業(yè)的46個試點示范項目，涉及智能裝備、智能服務(wù)、智能化管理等6個類別。當(dāng)前，我國已具備發(fā)展智能制造的基礎(chǔ)與條件：
我國已經(jīng)取得了一大批相關(guān)的基礎(chǔ)研究成果，掌握了長期制約我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的部分智能制造技術(shù)，如機器人技術(shù)、感知技術(shù)、復(fù)雜制造系統(tǒng)、智能信息處理技術(shù)等。以新型傳感器、智能控制系統(tǒng)、工業(yè)機器人、自動化成套生產(chǎn)線為代表的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系初步形成。我國制造業(yè)數(shù)字化具備一定的基礎(chǔ)。目前規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)在研發(fā)設(shè)計方面應(yīng)用數(shù)字化工具普及率已經(jīng)達(dá)到54%，生產(chǎn)線上數(shù)控裝備比重已經(jīng)達(dá)到30%。與挑戰(zhàn)
(一)機遇
第一，智能制造技術(shù)處于世界一流水平。
當(dāng)前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速發(fā)展，大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)正在與制造業(yè)深入融合，不斷改變著制造業(yè)的生產(chǎn)方式、組織方式和發(fā)展模式，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化已經(jīng)成為全球制造業(yè)發(fā)展的重要方向。在第四次工業(yè)革命，也就是這次世界經(jīng)濟加速向數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中，我國在多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破，新技術(shù)、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)、新模式不斷涌現(xiàn);支撐智能制造發(fā)展的5G、大數(shù)據(jù)等技術(shù)方面處于全球第一梯隊，為未來智能制造的全球競爭奠定良好基礎(chǔ)。
第二，我國具有全球獨有的發(fā)展高端制造業(yè)的全產(chǎn)業(yè)鏈條。
我國具有全球最完整、規(guī)模最大的工業(yè)體系、強大的生產(chǎn)能力、完善的配套能力。目前我國已經(jīng)擁有41個工業(yè)大類、207個工業(yè)中類、666個工業(yè)小類，形成了獨立完整的現(xiàn)代工業(yè)體系，是全世界唯一擁有聯(lián)合國產(chǎn)業(yè)分類當(dāng)中全部工業(yè)門類的國家。隨著智能制造深入推進，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進入快車道，一大批數(shù)字化車間和智能工廠已經(jīng)建成。截至2020年6月，制造業(yè)重點領(lǐng)域企業(yè)關(guān)鍵工序數(shù)控化率和數(shù)字化研發(fā)設(shè)計工具普及率分別達(dá)到51.1%和71.5%。
第三，在智能制造“走出去”方面已經(jīng)奠定堅實基礎(chǔ)。
我國制造業(yè)始終秉承開放發(fā)展的理念，是對外開放、合作共贏的重要領(lǐng)域。當(dāng)前，我國已經(jīng)成為全球貨物貿(mào)易第一大國。一般制造業(yè)有序放開，已經(jīng)與“一帶一路”沿線30多個國家簽署產(chǎn)能合作協(xié)議，高鐵、核電、衛(wèi)星等成體系走出國門，中國制造在全球產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈中的地位和影響力持續(xù)攀升。
(二)挑戰(zhàn)
第一，經(jīng)濟全球化仍然面臨巨大的不確定性。
當(dāng)前世界經(jīng)濟形勢復(fù)雜嚴(yán)峻，經(jīng)濟復(fù)蘇具有不穩(wěn)定性和不平衡性，新冠肺炎疫情的影響廣泛而深遠(yuǎn)，各類衍生風(fēng)險不容忽視，一些國家單邊主義、保護主義、霸權(quán)主義非常嚴(yán)重。
第二，智能制造發(fā)展的國際競爭將更加激烈。
近年來，美國、德國等發(fā)達(dá)國家加快實施以信息技術(shù)為核心驅(qū)動力的先進制造計劃。如德國的工業(yè)4.0。并且依托制造等領(lǐng)域的優(yōu)勢，構(gòu)建數(shù)字驅(qū)動的工業(yè)生產(chǎn)制造體系，打造產(chǎn)業(yè)競爭新優(yōu)勢，搶占新一輪國際競爭制高點。我國面臨著更加激烈的競爭。
第三，我國在智能制造的一些基礎(chǔ)技術(shù)和關(guān)鍵核心技術(shù)方面仍然存在短板。
我國制造業(yè)領(lǐng)域一些核心技術(shù)受制于人，“卡脖子”問題突出，對外依存度高，新興技術(shù)掌控能力有待提升。如，全球工業(yè)設(shè)計仿真軟件產(chǎn)業(yè)主要由美、德、法三國把控。許多企業(yè)仍然處于數(shù)字化起步階段。如，芯片、傳感器、工業(yè)機器人等核心技術(shù)裝備與軟件系統(tǒng)仍然依賴進口，嚴(yán)重制約了我國智能制造的發(fā)展。當(dāng)前，有不少制造業(yè)已經(jīng)走過機械化、自動化、數(shù)字化等發(fā)展階段，已經(jīng)搭建起完整的制造業(yè)體系和制造業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，在產(chǎn)業(yè)鏈中具有重要地位。這讓他們具備了實現(xiàn)智能制造、推動產(chǎn)業(yè)鏈變革的可能性和基礎(chǔ)實力。就目前來看，國內(nèi)現(xiàn)階段智能制造的發(fā)展主要涉及以下幾個方向：
工業(yè)體系的轉(zhuǎn)型：在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的制造業(yè)正在急速變化，智能制造表現(xiàn)為:產(chǎn)品更新?lián)Q代加快、設(shè)計周期減小，生產(chǎn)效率高。在這種趨勢的推動下，中國傳統(tǒng)的工業(yè)體系會向智能的工業(yè)體系轉(zhuǎn)型。
制造業(yè)服務(wù)化：在信息時代，企業(yè)和用戶是通過產(chǎn)品和服務(wù)建立關(guān)系的。服務(wù)融合在制造業(yè)的各個環(huán)節(jié)，有利于提升價值鏈。
智能制造裝備：企業(yè)需求具有感知、分析、控制等多功能的智能裝備，包括高檔數(shù)控機床、智能控制系統(tǒng)、智能儀器設(shè)備、智能工業(yè)機器人等。
當(dāng)前，國內(nèi)急需促進傳統(tǒng)制造業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化升級，從而提升中國經(jīng)濟在全球競爭中的地位。在信息時代中國應(yīng)把握住這次發(fā)展時機，在“互聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)的驅(qū)動下，實現(xiàn)“中國制造”向“中國智造”的轉(zhuǎn)型。
智能制造推動企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，先進制造技術(shù)的加速融合使得制造業(yè)的設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)各個環(huán)節(jié)日趨智能化，智能制造正在引領(lǐng)制造企業(yè)全流程的價值最大化。歸納來看，智能制造至少能從以下6個方面推動企業(yè)轉(zhuǎn)型升級：
6個方面
(一)智能設(shè)計
指應(yīng)用智能化的設(shè)計手段及先進的設(shè)計信息化系統(tǒng)(CAX、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計、設(shè)計知識庫等)，支持企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計過程各個環(huán)節(jié)的智能化提升和優(yōu)化運行。例如，實踐中，建模與仿真已廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計，新產(chǎn)品進入市場的時間實現(xiàn)大幅壓縮。
(二)智能產(chǎn)品
在智能產(chǎn)品領(lǐng)域，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能、數(shù)字化技術(shù)嵌入傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計，使產(chǎn)品逐步成為互聯(lián)網(wǎng)化的智能終端，比如將傳感器、存儲器、傳輸器、處理器等設(shè)備裝入到產(chǎn)品當(dāng)中，使生產(chǎn)出的產(chǎn)品具有動態(tài)存儲、通訊與分析能力，從而使產(chǎn)品具有可追溯、可追蹤、可定位的特性，同時還能廣泛采集消費者個體對創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計的個性化需求，令智能產(chǎn)品更加具有市場活力。
(三)智能裝備
智能制造模式下的工業(yè)生產(chǎn)裝備需要與信息技術(shù)和人工智能等技術(shù)進行集成與融合，從而使傳統(tǒng)生產(chǎn)裝備具有感知、學(xué)習(xí)、分析與執(zhí)行能力。生產(chǎn)企業(yè)在裝備智能化轉(zhuǎn)型過程中可以從單機智能化或者單機裝備互聯(lián)形成智能生產(chǎn)線或者智能車間兩方面著手。但是值得注意的是，單純地將生產(chǎn)裝備智能化還不能算真正意義上的裝備智能化，只有將市場和消費者需求融入到裝備升級改造中，才算得上是真正實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈裝備智能化。
(四)智能生產(chǎn)，個性化定制
在傳統(tǒng)工業(yè)時代，產(chǎn)品的價值與價格完全由生產(chǎn)廠商主導(dǎo)，廠家生產(chǎn)什么消費者就只能購買什么，生產(chǎn)的主動權(quán)完全由廠家掌控。而在智能制造時代，產(chǎn)品的生產(chǎn)方式不再是生產(chǎn)驅(qū)動，而是用戶驅(qū)動，即生產(chǎn)智能化可以完全滿足消費者的個性化定制需求，產(chǎn)品價值與定價不再是企業(yè)一家獨大，而是由消費者需求決定。
(五)智能管理
隨著大數(shù)據(jù)、云計算等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動通訊技術(shù)以及智能設(shè)備的成熟，管理智能化也成為可能。在整個智能制造系統(tǒng)中，企業(yè)管理者使用物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等實現(xiàn)智能生產(chǎn)的橫向集成，再利用移動通訊技術(shù)與智能設(shè)備實現(xiàn)整個智能生產(chǎn)價值鏈的數(shù)字化集成，從而形成完整的智能管理系統(tǒng)。此外，生產(chǎn)企業(yè)使用大數(shù)據(jù)或者云計算等技術(shù)可以提高企業(yè)搜集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與及時性，使智能管理更加高效與科學(xué)。
(六)智能服務(wù)
智能服務(wù)作為智能制造系統(tǒng)的末端組成部分，起到連接消費者與生產(chǎn)企業(yè)之間的作用，服務(wù)智能化最終體現(xiàn)在線上與線下的融合O2O服務(wù)，即一方面生產(chǎn)企業(yè)通過智能化生產(chǎn)不斷拓展其業(yè)務(wù)范圍與市場影響力，另一方面生產(chǎn)企業(yè)通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動通訊技術(shù)將消費者連接到企業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，通過消費者的不斷反饋與意見提升產(chǎn)品服務(wù)質(zhì)量、提高客戶體驗度。
智能服務(wù)強調(diào)知識性、系統(tǒng)性和集成性，強調(diào)以人為本的精神，為客戶提供主動、在線、全球化服務(wù)，它采用智能技術(shù)提高服務(wù)狀態(tài)/環(huán)境感知、服務(wù)規(guī)劃/決策/控制水平，提升服務(wù)質(zhì)量，擴展服務(wù)內(nèi)容，促進現(xiàn)代制造服務(wù)業(yè)這一新業(yè)態(tài)的不斷發(fā)展和壯大。
智能制造已成為我國建設(shè)制造強國的主攻方向，加快發(fā)展智能制造解決方案是推動中國制造邁向高質(zhì)量發(fā)展、形成國際競爭新優(yōu)勢的必由之路。中國制造企業(yè)必須通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型提升產(chǎn)品創(chuàng)新與管理能力，提質(zhì)增效，從而贏得競爭優(yōu)勢，實現(xiàn)“制造”向“智造”的轉(zhuǎn)變。