智能制造：中国制造业转型必由之路
刘柳
赛迪智库互联网研究所研究员
国际金融危机后，许多国家对制造业在推动贸易增长、提高研发和创新水平以及促进就业等方面的重要作用有了新的认识，纷纷提出制造业国家战略，如美国的《先进制造业国家战略计划》、德国的“工业 4.0 计划”和日本的《制造业白皮书》等。制造业正重新成为国家竞争力的重要体现。面对各国的战略举措和全球制造业竞争格局的重大调整，中国也出台了《中国制造 2025》，明确提出把智能制造作为两化深度融合的主攻方向。工信部在2016 年 12 月份也出台了《智能制造发展规划（2016—2020 年）》，力推制造业的转型升级。 中国制造业面临挑战
在全球需求结构深刻调整的背景下，加入 WTO 以来的我国制造业出口黄金十年已不再。在国内，我国经济正处于增长速度换挡期、结构调整阵痛期、高速投资消化期“三期叠加”的新阶段。在以上背景下，制造业发展的动力和环境发生深刻变化，面临的挑战越来越多。
各国积极发展制造业
发达国家纷纷实施“再工业化”和“制造业回归”战略，力图抢占高端制造市场并不断扩大竞争优势。2010年以后，美、德、法、英等国率先抓住产业变革的风口，先后发布了《美国先进制造业国家战略计划》、《德国工业 4.0 战略》、《新工业法国计划》、《英国工业2050战略》等。发展中国家利用更低廉的人力和资源成本，积极承接劳动密集型产业和低附加环节转移。2014年9月印度推出了“印度制造”战略，采取一系列政策措施吸引外资，并改革劳动法规、简化审批程序等，旨在利用本国的人口数量和成本优势，吸引外资在印度投资设厂，打造新一代的“世界工厂”。巴西等其他新兴市场国家也在积极承接国际产业转移。高端制造业向发达国家回流，低端制造业向东南亚和印度等地区转移，预计未来一段时间全球范围内围绕市场、全球技术、资本和产业转移的竞争将更为激烈，对我国制造业发展将带来深远影响。
我国工业经济转折点到来自国际金融危机以来，受人口红利、结构调整、环境制约等因素的影响，我国经济的潜在增长率已有明显下降，2015 年我国GDP增速为6.9%，为二十年来最低，2016 年预计将进一步放缓到 6.7% 左右，我国工业经济由高速增长到中高速增长的转折点已经到来。经济增长放缓的其中一个原因是产能过剩造成的工业经济持续下滑，如 2015 年中国汽车行业的产能利用率是 70%，而 2009 年中国汽车行业的产能利用率还接近 100%。从增长速度看，2011 年规模以上工业增加值增速保持在13.9%，随后一路下降至 2016 年上半年的6%。虽然 2016 年上半年规模以上工业企业利润总额增长 6.2%，但整体仍处于低速增长区间。
我国制造业企业生产成本迅速上升
低廉的土地、人力、税收、环境等生产要素是以往我国制造业的重要优势来源。但近年来，一方面我国劳动力成本不断上升，2015 年我国的劳动力成本相较10 年前增长了 5 倍，相较 20 年前增长了15 倍；另一方面我国人口老龄化问题也在加剧，中国的劳动力人口（15-64 岁）在近 20 年以来首次呈现负增长态势，到2030 年，年轻人口（15-39 岁）占比可能将从 2013 年的 38% 下降到 28%。劳动力成本上升和人口老龄化，使得中国和发达国家生产成本差距缩小，再加上原材料价格上涨、能耗成本和物流成本高昂的影响，各种资源环境约束的逐步加强，我国制造业价格优势已经逐步削弱，投资回报率不断递减。一些发达国家的企业开始将自己的生产地转移到其他劳动力成本低的国家，或者迁回本国。优衣库、耐克等世界知名企业纷纷在东南亚和印度开设新厂，加快撤离中国的步伐。
创新、品牌等新的竞争优势尚未形成
2015 年，我国研究与试验发展（R&D）经费支出达 14220 亿元，研发投资占全球的 20%，仅次于美国的 28%，已成为世界第二大研发经费投入国家。但是目前创新能力还较为薄弱，高等院校、科研院所与企业各自的创新活动目的差异较大，跨领域多主体的协同创新体系和有效机制也未形成。制造业自主品牌市场认可度相对较低，与国际知名品牌相比，中国品牌附加值低、竞争力弱，顾客美誉度和忠诚度都有待提高。美国《财富》杂志研究表明，2015 年苹果手机以占全球 17.2% 的市场份额拿到了全球智能手机市场利润的九成，而我国华为、小米公司产品虽然市场占有率为 8.0% 和 5.3%，但利润份额却与苹果公司的产品相去甚远。
生产组织方式难以满足产业链变化
我国制造企业传统的“以企业为核心组织各类资源”的模式在资源配置、响应速度、调整能力上都难以满足产业链变化的要求。此外，企业传统的刚性制造系统无法准确地生产出消费者所需要的个性化产品；即便能够根据消费者的需求进行生产调整，在该过程中也将会耗费大量的成本和时间，不能迅速响应市场的变化且高昂的调整成本削弱了我国制造业企业的竞争力。
中国制造业转型升级必由之路
中国制造业正处于变革与转型的十字路口。制造业企业必须高瞻远瞩，主动求变，深刻理解“中国制造 2025”和《智能制造发展规划（2016—2020年）》的内涵，适应市场环境的具体要求，充分把握新工业时代下信息资源带来的机遇，构建以大数据为驱动的新价值网络。
国家政策大力支撑智能制造
自 2015 年《中国制造 2025》政策出台后，政府大力推动我国制造业提质增效，其中智能制造作为建设制造强国的关键，是我国实现“数字化、网络化、智能化”制造的重要抓手，也是新一轮科技革命和产业变革的核心所在。为推动智能制造发展，工业和信息化部会同有关部门制定并发布了《智能制造工程实施指南》，开展了智能制造标准体系建设及智能制造试点示范专项行动等。近期又出台了《智能制造发展规划（2016—2020 年）》，将发展智能制造作为长期坚持的战略任务，分类分层指导，分行业、分步骤持续推进。
消费者变化需要智能制造
一是互联网和移动智能终端的发展为消费者提供了跨线上线下渠道的消费体验，实体商店、电视、网店、社交网站都成为消费者的购物通道，随时随地的消费行为越来越普遍。二是随着大数据、云计算、社交商务、移动技术等新技术的发展，消费者变得更加“智慧”，使其拥有更多的话语权和主导权。消费者可以自由决定采购的方式。三是社交媒体提供了产品宣传和信息交流的平台，交易的透明化允许客户在做出购买决定前进行定价、评级、复核并与其他品牌进行比较。四是消费者对个性化的产品和服务的需求与日俱增，并期望企业去了解他们真实的需求和提供卓越的服务体验。五是客户体验贯穿产品全生命周期和全渠道消费行为，每一个互动环节都需要企业为客户提供量身定制的信息与服务，客户忠诚度是通过传递无缝的、持久的、个性化的客户互动来赢得的。
技术演进推动智能制造
一是物联网和智能终端的快速发展及应用能够帮助企业组织管理系统中数以亿计的设备和传感器，使其互联互通，为制造业企业提供更多移动性、灵活性和适应性。二是工业云平台日渐成为新型生产基础设施，为研发设计、加工制造、经营管理等生产经营活动提供资源支撑和服务保障，帮助工业生产要素实现优化整合和高效配置。三是工业大数据将成为制造业企业生产的重要生产要素和核心资产，大数据相关应用将贯穿供应链管理与优化、生产计划与制造、市场与营销、产品设计与研发、产品线上线下销售、客户服务与需求分析，为生产提供辅助决策的支撑。四是 3D 打印使得虚拟设计、精准制造、数据制造能力大幅提升，它为创客提供了一个开源化的设计平台，通过分享数字桌面工具设计出的新产品或是制作出的模型样品，能够实现产品模块的直接借用以及协同创新，个性化定制和网络化生产将大量涌现。五是机器人降低了企业对劳动力的需求，削弱了生产地点的限制，提高了生产效率，在生产、仓储、配送到客户交付各个环节都得到广泛应用，加速制造业高效化和本地化新格局的形成。
制造业产业链演进需要智能制造
一是企业地域性的扩张带来越来越复杂的合作关系，越来越多的业务需要供应链上的多家企业合作完成。二是分类更细、更加专业化的产品组合以及迅速变化的市场和技术，要求企业具有更强的开放性和灵活度，在较短时间内以较低成本整合各种资源，具有更强的开放性与灵活度。三是随着“互联网 +”的深度发展，以互联网为纽带的产业融合新模式不断出现，比如零售业与制造业跨界融合，零售商掌握着全渠道的消费者数据，能够进行精准的全渠道消费者洞察并指导生产，零售商通过代工工厂向产业链上游延伸，整合制造业。四是制造业服务化，制造业向前端的设计和后端的服务延伸，服务业和制造业的界限变得越来越模糊。
智能制造重构中国制造业
智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。大数据将作为核心驱动力，始终贯穿整个新价值网络，赋能需求导向、创新驱动、敏捷生产、协同合作的生产方式，实现精准实时响应需求、持续优化产品研发创新、实时指导生产资源配置和决策、以及全球范围内产业链的互联互通。
智能化、网络化生产方式
一是机械的自动化程度更高。生产过程将由新型传感器、智能控制系统、工业机器人、高档数控机床、自动化成套生产线组成，传统设备及劳动力将被取代，“无人工厂”数量将不断增加。二是灵活性和可控性更强。工业信息系统通过互联网实现互联互通和综合集成，促进机器运行、车间配送、企业生产、市场需求之间的实时信息交互，原材料供应、零部件生产、产品集成组装等全生产过程变得更加精准协同。三是智能化分析能力更高。工业云平台、工业大数据等智能分析工具具备分析生产数据的能力，能够通过衡量各种约束条件和选择条件，模拟决策可能带来的结果，帮助企业实现更好的决策，并且能够在不断的学习中可以无需人工干预自动做出某些决策。
平台化、虚拟化生产组织
一是生产组织平台化发展。供应链集成创新、网络营销等新型业态使得每个企业都演化成信息物理系统的一个端点，不同企业的原材料供应、机器运行、产品生产、渠道销售都由网络化系统统一调度和分派，产业链上下游协作日益实时化。二是生产组织的虚拟化发展。受信息技术影响，制造业全球化的步伐加快，生产和流通方式、贸易领域将发生逐步改变，企业会通过网络将价值链与生产过程分解到不同国家和地区，只有运营总部而没有生产车间的虚拟企业开始出现。例如，ARJ21支线飞机全机结构零部件约 31000 多项，中国商用飞机制造公司组建了项目广域协同平台，实现了全球 10 多个国家、104 家供应商之间的协同研发和制造。
小型化、专业化生产组织
一是人员和组织机构缩小。小型化公司的灵活性和创新较高，其利用网络实现技术升级与市场扩展的能力更强，可以通过使用较少的成本来建立全球的销售系统，在开放的市场中平等地其他的企业进行竞争。二是企业的生产组织将进一步向专业化演进。不同于传统大规模生产分工模式下，企业围绕某一产品或领域专门的专业化，在互联网下，企业柔性生产、定制化制造能力大幅增强，是一种升级版的生产专业化。
定制化、服务化产品
一是产品定制化发展。企业可以根据客户需求及时调整生产工序和工艺，灵活地生产出各种产品。用户下单后，订单送达互联工厂，工厂即开始向模块商下单定制所需模块，通过模块化的拼装，可以实现用户对不同功能的侧重，并且最大限度缩短产品制造所耗时间。二是产品服务化发展，企业将从以传统的产品制造为核心，转向以顾客为核心提供有针对性的个性化整体解决方案，解决方案包括具有丰富内涵的产品和服务。国内很多企业都已开始从单纯的产品销售，逐步转为提供“产品+ 服务”，逐步从单一产品供应商向系统服务提供商转变，延长了价值链条，实现了企业的增长增效。
智能制造已经成为当前中国制造业升级的重要升级方向，中国需要抢抓机遇，统筹规划行业的升级。既要重视市场的力量，也要注重行业的政策引导。制造业是国家经济的重要支柱，脱实向虚的趋势不值得倡导，而未来就需要通过智能制造提升制造业增值空间，让中国的工匠精神大放异彩。
责任编辑：向坤