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安筱鵬:深化制造業與互聯網融合發展的形勢與任務

未知 2019-10-14 15:13

  各位來賓,下午好!

  非常高興能夠參加在2016年軟博會期間舉辦的兩化融合高峰論壇。2016年5月13日,國務院印發了《關于深化制造業與互聯網融合發展的指導意見》(國發【2016】28號)。今天借這個幾會,就文件相關內容談幾點認識和體會。

  一、制造業是實施互聯網+行動的主戰場

  《關于深化制造業與互聯網深度融合的指導意見》開篇就提出了制造業與互聯網融合的定位:制造業是國民經濟的主體,是實施互聯網+行動的主戰場。如何來理解制造業是實施互聯網+行動的主戰場,我想有以下幾個方面的考慮。

  (一)這是由制造業的戰略地位所決定的

  從國際來看,國際金融危機后,全球制造業正處于重塑發展理念、調整失衡結構、重構競爭優勢的關鍵節點上。伴隨著新一代信息技術的突破和擴散,柔性制造、網絡制造、綠色制造、智能制造、服務型制造等日益成為生產方式變革的重要方向,并引發了國際社會對第三次工業革命、能源互聯網、工業互聯網、數字化制造等一系列發展理念和發展模式的廣泛討論和思考。發達國家積極應對新一輪科技革命和產業變革帶來的挑戰,紛紛實施再工業化和制造業回歸戰略。美國《先進制造業伙伴計劃》、德國《工業4.0》、法國《新工業法國》等一系列戰略規劃的提出和實施,其根本出發點在于打造信息化背景下國家制造業競爭的新優勢。這既體現了發達國家對制造業傳統發展理念的深刻反思,也反映了其搶占新一輪國際制造業競爭制高點、調整失衡的產業結構的戰略意圖和決心。

  從國內來看,制造業是國民經濟的主體,是立國之本、興國之器、強國之基。一是規模巨大。經過改革開放30多年的積累和發展,我國制造業綜合實力和國際競爭力顯著增強。2015年,我國制造業產出占世界比重達到22%,連續6年保持世界第一大國地位。二是創新活躍。制造業是技術創新的主戰場,是創新最集中最活躍的領域。經過多年的積累,我國工業領域技術創新經過模仿創新、集成創新、引進消化吸收再創新等多個階段,創新要素在總量上逐步接近世界前列,在水平上與發達國家的差距正在逐步縮小,產業總體創新能力明顯增強。三是帶動性強。我國制造業已成為國家安全的保障和國防實力的重要支撐,成為人民幸福安康、社會和諧穩定的物質基礎,成為實現我國工業化、信息化、城鎮化、農業現代化同步發展的主要推動者,對國內經濟和社會發展做出了重要貢獻。

  (二)這是催生中國經濟增長新動能的客觀要求

  中國是制造業大國,產業規模最大、產業體系最完整;中國也是互聯網大國,是互聯網產業規模、企業規模、應用終端規模大國。就整體實力而言,我國是僅次于美國的互聯網大國,互聯網經濟規模快速擴張,對經濟增長拉動作用愈發凸顯。全球互聯網市值最大的10家企業中,中國占到4家,阿里、騰訊、百度、京東等互聯網龍頭企業在服務數億用戶的過程中,培育形成了云計算、大數據、人工智能等方面新的競爭優勢。互聯網應用在中國普及率持續提高,各類新型應用呈現爆發式增長,2015年網上支付、網絡購物、旅行預訂用戶規模分別達到4.16億、4.13億和2.60億,全年增長率分別為36.8%、14.3%和17.1%。

  互聯網在消費領域的滲透和應用已經催生了一系列新的技術、產品、業態和模式,激發了全社會的無限創新潛能和創造活力,但總體上看,互聯網與制造業融合仍處于起步階段,服務于制造企業轉型發展的產業互聯網潛力巨大。僅以電子商務發展水平看,我國網絡零售即消費型電子商務發展無論從規模還是從服務水平在全球都是名列前茅,交易量超過美國,位居全球第一,但在工業企業間電子商務方面,我們與國際上尚有較大差距。由于我國制造企業信息化起步晚、基礎較差,互聯網在實現價值創造的制造環節方面應用尚不夠深入,制造領域互聯網應用步伐亟待加快。

  在28號文件研究起草過程,我們反復學習黨中央、國務院關于信息化一系列講話精神,認真學習了李克強總理在2016年1月5日出版的《新華文摘》上的署名文章《催生新的動能實現發展升級》。我們反復學習領會思考的問題是,我國經濟發展的新動能從哪里來,新舊生產體系如何轉換。制造業與互聯網融合將有利于發揮我國制造業大國和互聯網大國的雙優勢,形成疊加效益、聚合效應、倍增效應。疊加是產業競爭優勢的疊加,聚合是競爭優勢疊加融合催生的化學反應,倍增是這種化學反應產生的放大的經濟發展新動能,這是我國經濟發展新動能的重要來源。

  (三)這是互聯網與制造業融合的特征和趨勢所決定的

  與互聯網+其它領域相比,互聯網+制造有三個特點:一是互聯網與制造業融合的過程,是價值創新過程,而不僅是價值傳遞過程;二是互聯網與制造業融合,不僅提高了制造業交易效率,而且提高了生產效率。這是以互聯網為代表的新一代信息通信技術與其它技術的重要區別和特征。習近平總書記在4月19日網絡安全和信息化工作座談會上指出,著力推動互聯網與實體經濟深度融合發展,以信息流帶動技術流、資金流、人才流、物資流,促進資源配置優化,促進全要素生產率提升,為推動創新發展、轉變經濟發展方式、調整經濟結構發揮積極作用。三是互聯網與制造業融合是全方位的融合,是發展理念的融合、技術和產品的融合、生產體系的融合、業務模式融合。

  正是基于這樣一些特征,把制造業與互聯網融合放到整個互聯網+布局中來看,有幾點認識:一是制造是關鍵環節。之所以關鍵,是因為制造環節是價值創新的環節,是全球制造業巨頭在標準、技術等方面長期掌控陣地,互聯網融入制造環節將會帶來新舊力量的角逐。二是制造業是互聯網+的主戰場。這是由制造作為強國之基、立國之本的地位所決定的。三是制造企業是主力軍。在制造業與互聯網融合的過程中,我國的互聯網企業具有技術、人才、觀念以及資本等方面的優勢,但面對制造業由大變強的繁重而艱巨的歷史性任務,只有激發制造企業深化互聯網應用的積極性、主動性和創造性,推動發展理念、技術產品、組織管理、生產模式、商業模式等方面的創新,才能真正推動制造業與互聯網深度融合,制造企業是融合發展的主力軍、主攻手。四是智能制造的產業生態系統競爭的制高點。無論是美國工業互聯網聯盟,還是德國工業4.0平臺,其核心都是打造產業生態系統。

  二、我國制造業與互聯網融合發展的新進展

  近年來,我國在互聯網技術、產業以及跨界融合等方面取得了積極進展,已具備加快推進制造業與互聯網融合發展的堅實基礎。

  (一)基于互聯網的開放式雙創平臺不斷涌現,成為支持制造業轉型升級的重要依托

  李克強總理強調,我國經濟保持中高速增長、邁向中高端水平必須要有基本依托,這個基本依托就是推動形成大眾創業、萬眾創新的新動能。大型制造企業、電信企業和互聯網企業積極構建基于互聯網的開放式雙創平臺,在推動制造業轉型升級方面發揮了重要作用。海爾、中航工業、航天科工、中信重工、聯想、小米等制造企業通過打造雙創平臺,構建新型研發、生產、管理和服務模式,提升企業內部整體創新能力和水平,同時這些大企業雙創平臺已經成為技術攻關、創業孵化、投融資和人才培養的高地,為大中小企業協同發展提供了新路徑。中國移動、百度、阿里、騰訊、豬八戒網努力構建為中小制造企業服務的第三方雙創平臺,并積極營造大中小企業合作共贏的雙創新環境,通過大手拉小手開創了大中小企業聯合創新創業的新局面。

  (二)骨干企業研發設計邁向集成協同新階段,新型研發組織模式不斷涌現

  互聯網不斷融合研發設計各個環節,由單項應用加速向集成應用階段發展,研發設計新模式不斷涌現。工業企業普遍利用計算機輔助設計、系統仿真等技術開展產品研發和工業設計,企業數字化設計工具普及率超過61.1%,其中大型企業達到了80.7%,中型企業達到了72.1%,極大提升了企業研發創新能力和效率。實現研發設計與工藝設計、生產制造、售后服務環節數據互通的企業比例分別達到45.7%、36.0%、18.7%。華為、三一重工、濰柴、吉利等一批行業骨干企業建立了全球多地協同研發體系。

  (三)智能裝備在重點行業開始普及,成為增強產業核心競爭力的重要途徑

  智能裝備和現代生產工藝在重點行業不斷普及,生產過程信息化向縱深發展。機械、船舶、汽車、紡織等行業生產設備和重大技術裝備的數字化、網絡化、智能化改造步伐加快。重點行業骨干企業生產裝備數字化水平不斷提高,離散行業和流程行業分別達到40%和57%。鋼鐵、石化、有色、煤炭、紡織、醫藥等行業過程控制和制造執行系統加快普及,企業關鍵工藝流程數控化率為45.4%,其中大型企業為56.1%,中型企業為42.9%,大幅提高了精準制造、極端制造、敏捷制造能力。

  (四)信息技術與制造業融合發展,推動制造業生產方式持續變革

  越來越多的企業認識到,產業競爭已不僅是技術、產品、人才和管理的競爭,也是生產組織方式的競爭,近年來國內形成了一系列新的生產組織方式。服裝、家具等行業正在興起以大規模個性化定制為主導的新型生產方式,青島紅領、韓都衣舍、維尚家具、小米科技等一批創新型企業通過構建新型生產模式實現了逆勢增長。工程機械、電力設備、風機制造等行業服務型制造快速發展,陜鼓、徐工、三一重工、中聯重科、東方電氣等企業的全生命周期管理、融資租賃成為企業利潤的重要來源。

  (五)生產性服務業引領制造業轉型升級,新的基礎設施體系不斷完善

  2015年電子商務B2B交易額達13萬億元,鋼鐵、石化、冶金等行業形成的年交易額超過千億、百億的電子商務平臺分別達到20個以上、50個以上。傳統B2C、C2C向大規模個性化定制C2B轉變,電子商務從交易平臺向生產平臺轉變,品牌化個性化定制已成為家具、服裝等產品銷售主要模式。電子商務平臺、現代物流、網絡支付、信用服務、電子認證以及智能終端、寬帶網絡、云計算、大數據正在構建信息經濟的基礎設施,成為推動中國實現和跨越的重要驅動力。

  總之,我國制造業與互聯網融合步伐不斷加快,在激發雙創活力、培育新模式新業態、推進供給側結構性改革等方面已初顯成效,但仍存在以下問題:一是平臺支撐能力不足,目前基于互聯網的雙創平臺在匯聚整合創業創新資源,帶動技術產品、組織管理、經營機制創新的潛力遠沒有發揮出來。二是應用水平不高,我國制造業與互聯網融合進程面臨綜合集成跨越困境,處于兩化融合集成提升階段的企業僅為14.6%。三是核心技術薄弱,自動控制與感知關鍵技術、核心工業軟硬件、工業互聯網、工業云與智能服務平臺等制造業新型基礎設施的技術產業支撐能力不足。四是安全保障有待加強,工業網絡、工業控制系統、工業大數據平臺安全防護能力薄弱,信息安全測試、評估、驗證能力不強。五是體制機制亟待完善,制造業與互聯網融合帶來新業態、新模式,需要在財稅金融、國企改革、科技創新等方面取得突破。

  三、制造業與互聯網融合發展面臨的新形勢

  全球新一輪產業變革的重要特征是以互聯網為代表的新一代信息技術持續創新并與傳統產業融合,在經歷了從局部擴散到全面融合、從量的積累到質的轉變、從生產變革到組織創新之后,正推動研發、產品、裝備、生產、管理、服務數字化、網絡化、智能化,加速重構制造業發展新體系。

  (一)互聯網加速構建新的創新體系,日益成為制造業轉型升級的新動力

  互聯網開放、共享、協同、去中心化的特征正在推動制造業創新主體、創新流程、創新模式的深刻變革。一是移動互聯網、工業互聯網、開源軟硬件、3D打印等新技術的應用推動著創新組織的小型化、分散化和創客化,面向大企業及中小企業的各類創新創業平臺不斷涌現,支持萬眾創新的產業生態正在完善。二是企業創新資源的配置方式和組織流程正在從以生產者為中心向以消費者為中心轉變,構建客戶需求深度挖掘、實時感知、快速響應、及時滿足的創新體系日益成為企業新型能力。三是技術創新、業態創新、商業模式創新相互交織、激蕩融合,協同創新、迭代創新、眾創、眾包、眾籌、線上到線下(O2O)等新的創新模式密集涌現。互聯網對于創新資源的優化配置不斷激發全社會的創新活力,成為制造業轉型升級的新動力。

  (二)互聯網加速開辟市場需求新領域,拓展制造業發展新空間

  互聯網等新一代信息技術與傳統產業融合發展進一步提升勞動力、資本、土地、技術、管理等要素的配置效率,增強產業供給的能力和水平,將為經濟增長持續注入新活力、新動力,拓展產業發展的新空間。一是經濟增長的新空間。新一代感知、傳輸、存儲、計算技術加速融合創新,極大激發了泛在獲取、海量存儲、高速互聯、智能處理和數據挖掘等技術的創新活力,智能制造、生物醫藥、新能源、新材料等領域的交叉融合創新方興未艾,新的經濟增長點不斷涌現。二是產業投資的新空間。工業云、工業大數據、工業核心軟硬件、信息物理系統(CPS)、物聯網、智能機器人等正成為支撐制造業發展的關鍵設施和裝備,也是當前及今后一段時間產業投資的熱點,并將進一步帶動高速、移動、安全、泛在的信息基礎設施建設,以及能源、交通等重要基礎設施的智能化改造。三是信息消費的新空間。互聯網的普及正在推動形成新的消費習慣、消費模式和消費流程,智能穿戴、智能家居、智能汽車、服務機器人等新產品不斷涌現,不斷刺激新的信息產品和信息服務消費需求。互聯網從產業、投資、需求等方面不斷催生大量新興增長點,開辟制造業發展新空間。

  (三)互聯網加速構建新型制造體系,重塑國際競爭新優勢

  互聯網與制造領域加速融合,引發基礎設施、生產方式、競爭格局的持續變革。一是云、網、端正逐步成為制造業發展的新基礎設施。工業大數據、工業APP的集成應用不斷激發對工業云的迫切需求,工業網絡寬帶化、IP化、無線化穩步推進,網絡化、智能化的機器設備成為新型制造體系的關鍵要素。GE、SAP、IBM等跨國公司紛紛搶先布局工業大數據平臺和產業生態。二是軟件支撐和定義制造業的基礎性作用不斷凸顯。計算機輔助設計仿真、制造執行系統、產品全生命周期管理等工業軟件正在解構和重塑工業活動,工業產品、企業流程、生產方式、新型能力、商業模式和產業生態正在被重新定義。三是定制化、服務化成為生產方式變革的新趨勢。傳統產品將被具有感知、存儲和通信功能的智能產品所取代,消費者正成為深度參與生產制造全過程的產銷者(Prosumer),傳統的大批量集中生產方式加快向分散化、個性化定制生產方式轉變,產品全生命周期管理、總集成總承包、精準供應鏈管理、互聯網金融、電子商務等加速重構產業價值鏈新體系。四是構建智能制造產業生態系統是各國產業競爭的焦點。互聯網等新技術推動制造過程中人、機器、產品等要素的泛在連接,形成制造、器件、網絡、軟件、芯片、解決方案等多方參與的協同攻關、標準合作、能力適配、規則共制利益共同體,工業互聯網聯盟(IIC)、工業4.0平臺(Industrie4.0 Platform)作為產業生態發起者、推動者、構建者的地位將不斷鞏固和加強,新的競爭規則正在孕育和形成過程中。

  四、雙創平臺是推進制造業與互聯網融合的抓手

  《指導意見》總體定位是把制造業、互聯網+和雙創緊密結合起來,并在指導思想中明確提出以建設制造業與互聯網融合雙創平臺為抓手。

  (一)雙創助力制造業提質增效、轉型升級

  一是雙創提升了傳統制造業發展潛力。雙創帶來了新技術、新管理和新模式,為傳統制造業加快優化升級步伐創造了條件。以消費者需求為中心的互聯網+,徹底革新了以往生產什么賣什么的理念,倒逼傳統制造企業瞄準市場加速創新。通過積極實踐一些企業通過組織結構與管理機制創新,加快向扁平化、平臺化的創新型組織轉型,極大地釋放了企業內部的創新活力,催生了大量新技術、新產品、新業態和新模式,加速了制造業向研發設計、增值服務等價值鏈高端環節延伸。二是雙創加速了先進制造業發展步伐。在雙創過程中,一批全球性、跨行業的開放式創業創新平臺蓬勃興起,有效集聚了各類企業、研究機構、專業人才及風險投資等創新資源,通過協同設計、眾包研發、創新聯盟等方式聯合攻關,加速突破一批關鍵共性技術,在高起點上推動先進制造業發展。雙創加速了工業技術和信息技術跨行業深度融合,催生了云制造、無人工廠、大規模個性化定制等新型制造模式,推動制造業開啟智能化進程。三是雙創推動了制造業向生產服務型轉變。雙創激發制造企業競相開展管理創新、模式創新和業態創新,開拓個性化定制、全生命周期管理、遠程運行維護等服務。一些大型制造企業在通過雙創加快從生產制造向提供系統集成和整體解決方案的服務化轉型的同時,還依托雙創促進信息流、技術流、資金流和物流的貫通與整合,大幅降低制造企業服務化轉型的成本,推動制造業與服務業加速融合,不斷提升發展的質量和效益。

  (二)大企業是推動雙創的主力軍

  大企業是雙創的重要主體。李克強總理強調,大眾創業、萬眾創新不僅是小微企業的生存之路,也是大企業的繁榮興盛之道。大企業規模大、實力強、管理好、素質高,擁有成熟的技術、領先的管理經驗、多元化的人才、豐富的營銷渠道、雄厚的資金支持和市場資源,同時,大企業信息化水平高,建設雙創平臺具有一定的基礎,因此,大企業在推進雙創工作起旗艦引領作用,是雙創的主力軍。以制造業為例,大企業占2.5%,但資產總額占44.7%,營業收入和利潤指標均占1/3以上,出口占比更是高達57%。

  大企業雙創帶動作用突出。在雙創實踐中,大企業充分發揮自身優勢,通過設立產業投資基金、開展供應鏈金融服務、搭建創業孵化平臺和協同創新平臺等模式,加速創意孵化和技術成果產業化,助推一批中小企業快速成長。一些大企業組建面向行業的開放式創新平臺,成為技術聯合攻關和人才培養的新高地,也為大中小企業協同發展提供了新路徑。雙創還催生了一批服務全行業的第三方資源平臺,有效促進了大中小企業間的資源協同與供需對接,推動形成了一批競爭優勢明顯的虛擬制造產業集群。

  (三)雙創平臺建設是兩化融合的深化

  推進制造企業、互聯網企業搭建基于互聯網的雙創平臺,是制造業應對全球新一輪科技革命和產業變革的重要突破口和切入點。雙創平臺建設牽引和引領著企業轉型,推動企業發展理念、戰略、組織、流程、管理和商業模式的創新,與兩化融合一脈相承,其建設過程可以從四個方面來理解:

  雙創平臺建設過程是企業綜合集成水平不斷提升的過程。制造企業無論是建設面向企業內部的雙創平臺,還是面向社會的雙創平臺,都需要構建涵蓋研發、設計、生產、采購、配送、服務等多個部門的業務協同體系,需要能夠打通和整合企業內部的各類資源,需要多個業務系統的集成。企業業務系統的綜合集成,既是雙創平臺建設的基礎,也將伴隨著雙創平臺建設不斷深化。企業雙創體系越完善,越需要深化企業縱向集成、橫向集成和端到端集成,通過整合企業內部研發設計、經營管理、制造執行、生產設備等資源,深化企業的的縱向集成;整合供應和銷售網絡加快橫向集成;通過引入用戶參與生產全流程,推廣個性化定制,推進產品全生命周期管理,加快端到端集成。

  雙創平臺建設過程是管理模式持續創新的過程。工業化的進程總是伴隨著管理理念和管理理論的重大變革。工業革命以來,企業管理模式上有兩次革命性突破,一次是以福特制流水線為代表的古典管理理論,助力美國成為制造業強國;一次是以豐田制精益管理為代表的經典管理理論,推動日本成為制造業強國。基于互聯網、面向雙創的新型管理模式有可能成為繼福特模式和豐田模式之后的第三次管理革命。在雙創平臺建設過程中,無論企業管理變革是激進還是保守,都將面臨如何調整、改善或優化傳統的企業管理模式,面臨如何再造與優化內部管理流程,面臨如何重新定位企業員工、管理、客戶、供應商的關系。其核心是在互聯網時代,企業如何激活傳統企業中的人和組織,重構企業運作的基本單元,重建企業內部運營機制。前兩次企業管理模式革命都是發生在國外,我們有充分的理由相信,在推動中國制造2025+互聯網+雙創的進程中,有可能探索形成新的管理理念和管理模式,引領第三次管理變革。

  雙創平臺建設過程是產業生態逐步完善的過程。大企業雙創平臺是一個資源匯集的平臺、能力交易的平臺、客戶參與的平臺、工序對接的平臺,通過開放雙創平臺聚集的各類資源,建立了資源富集、創新活躍、高效協同的雙創新生態,加快從企業獨立發展向產業鏈協同競爭轉變。河南鮮易控股打造了一個開放共享、共生共贏的智慧生鮮供應鏈創業創新生態圈,匯集了數萬個供應商、采購商、品牌商、運營商和服務商,共享金融、數據、技術、標準、信息等資源要素。

  雙創平臺建設過程是新型能力培育的過程。近年來,我部開展兩化融合管理體系工作的重要思路是把培育企業互聯網時代的新型能力作為主線。通過對企業300項能力進行了分類加工和總結,最后歸納出了當前企業兩化融合關心的六種能力,包括協同研發設計、大規模個性化定制生產管控、供應鏈協同管控、制造業服務化轉型、網絡化經營管控、財務管控互聯網化等能力。企業雙創平臺建設,就是要激活企業的技術、裝備、系統、流程和組織,構建新的發展理念、商業模式和管理模式,培育企業互聯網時代背景下新的競爭優勢。

  近年來,中核集團、航天云網、中航工業、青島海爾、中信重工等制造企業通過互聯網整合資源,推動雙創平臺建設,探索新的商業模式、組織方式和管理機制,取得了巨大的成績。站在全球新一輪產業變革的角度看,這些企業的實踐在全球主要國家都具有領先性,或者至少與美歐在同一個起跑線上。因此,雙創有可能是中國與美、德換道競爭的重大機遇。

  五、新模式是制造業與互聯網深度融合的重要標志

  《指導意見》提出大力發展網絡化協同制造、個性化定制和服務型制造等制造新模式。制造業與互聯網融合的主線是激發制造企業創新活力、發展潛力和轉型動力,融合的重要任務就是要推動新舊發展動能和新舊生產體系的轉換,融合的重要標志是形成了新模式、新業態和新產品。

  (一)網絡化協同制造

  網絡化協同制造的核心是企業間研發設計和供應鏈管理的協同,對應兩化融合的橫向集成,是企業進入綜合集成階段的重要標志。目前我國兩化融合處于綜合集成階段的企業比例約為14.6%,大中型企業是關鍵推動主體。

  網絡化協同制造并不是一個新的概念,航空、汽車等行業開展網絡化協同制造已經有幾十年的歷史。比如,航空發動機研制是一項多領域迭代耦合過程,由于航空發動機具有幾何形狀復雜、性能要求高、研制信息量大、涉及學科多、制造工藝難、研發周期長等特點,其研制需要由多團隊、多學科、多設計所、多制造企業共同參與完成。中國商飛公司研制的C919大型客機,通過網絡化協同制造平臺,實現了國內70多家機體結構供應商、材料供應商,200多家國內企業、20多所高校,以及17家國際機載系統供應商的跨領域多主體全球化的協同創新,縮短了研制周期、降低了研制成本,提高了研制質量和研制效率。

  隨著新一代信息通信技術的發展,賦予了網絡化協同制造新的內涵。網絡化協同制造指企業借助互聯網或工業云平臺,發展企業間協同研發、眾包設計、供應鏈協同等新模式,能有效降低資源獲取成本,大幅延伸資源利用范圍,打破封閉疆界,加速從單打獨斗向產業協同轉變,促進產業整體競爭力提升。比如,航天科工利用航天云網專有云平臺,接入集團內上下游600余家單位,對設計模型、專業軟件、3D打印機、數控機床等七大類上百種資源進行共享,實現在線仿真計算、復雜產品模塊協同測試、制造資源統一查看和靈活排產,有效促進集團生產能力的優化配置與生產效率的顯著提升。

  (二)個性化定制

  個性化定制是傳統工業過渡到智能制造階段的重要標志,利用互聯網平臺和智能工廠建設,將用戶需求直接轉化為生產排單,開展以用戶為中心的個性定制與按需生產,有效滿足市場多樣化需求,解決制造業長期存在的庫存和產能問題,實現產銷動態平衡。個性化定制有以下四個特點:

  一是從生產方式變革的角度看,個性化定制是智能制造需要解決的重大課題。智能制造就是要用數據的自動流動解決制造系統的復雜性和不確定性,這種不確定性既來自于產品生產本身的不確定性,也來自于個性化定制。智能制造的一個重要特征就是個性化定制。美國國家標準與技術研究院NIST認為智能制造要解決的問題就是:差異性更大的定制化服務;更小的生產批量;不可預知的供應鏈變更和中斷。德國工業4.0的典型代表德國埃爾斯特集團(Elster Group)認為最能體現工業4.0本質的就是高度定制化極小批量生產。西門子成都工廠用一句話來總結工業4.0的本質,那就是高效率的個性化定制。工業4.0給生產過程帶來了極大的自由度與靈活性,通過在設計、供應鏈、制造、物流、服務等各個環節植入用戶參與界面,新的生產體系能夠實現每個客戶、每個產品進行不同設計、零部件采購、安排生產計劃、實施制造加工、物流配送,極端情況下可以實現個性化的單件制造,問題的關鍵是,設計、制造、配送單件產品是盈利的。在這一過程中,用戶由部分參與向全程參與轉變,用戶不僅出現在生產流程的兩端,而且廣泛、實時參與生產和價值創造的全過程。實現真正的個性化定制將是一個漫長而艱辛的過程,這一進程只有起點沒有終點。

  二是從技術路徑視角來看,個性化定制就是實現數據流動的自動化。自動化可以理解為機器、系統或過程在沒有人或少人的直接參與下,按照人的要求,能夠實現預期目標的過程。自動化有兩種,一種是看得見的自動化,如數控機床、機器人、自動供料機、物流AGV小車,自動完成某個動作、工序或流程,過去幾百年的工業發展史就是自動化程度不斷提高的發展史,這種自動化是看得見的;另一種是看不見的自動化數據流動的自動化,隨著各種設計工具、仿真模型、管理軟件、工業數據的積累,隨著信息物理系統(CPS)在更廣范圍內應用,在企業研發、測試、生產、物流、管理、服務等環節,在企業橫向、縱向和產品全生命周期數據集成過程中,實現沒有人為干預的數據互聯、互通、互操作,即看不見的自動化。沒有數據流動的自動化,就難以實現個性化定制。紅領集團能夠做到個性化定制服裝的根本在于紅領內部建立了一個數據自動流動的生產體系,實現了數據的自動采集、自動傳輸、自動處理、自動執行,把正確的數據在正確的時間發送給正確的人和機器,解決了生產定制化過程中的不確定性、多樣性和復雜性。

  三是從組織變革視角看,個性化定制需要構建新的組織管理模式。個性化定制化生產模式的關鍵在于如何快速響應每一個客戶的需求,需要組織上的變革,企業能力平臺+自組織正在成為互聯網時代一種全新的組織景觀,根據需要企業內部可以組建新的團隊、自動配置各類資源、自動優化調整運行機制。比如華為自己講,在開展新產品研發時,通過數字化平臺+特種兵部隊這一模式,在全球幾十個研發中心組織研發隊伍資源,構建一個自組織的研發團隊。韓都衣舍為了應對快速變化的互聯網服裝市場,將傳統的科層組織轉化為扁平化、自組織的300個產品小組,賦予他們設計、生產和定價權,在最小業務單元上實現了責、權、利的統一,作為一個服裝類企業,2010年銷售額不到1億元,2014年達到15億,年均增長接近200%。

  四是從市場競爭視角看,個性化定制是互聯網時代企業的新型能力。自2014年以來,工業和信息化部分兩批遴選了1100余家企業開展國家級貫標試點,指導各地開展省級貫標試點,并培育和完善第三方咨詢、培訓、評定服務體系。實踐表明,兩化融合管理體系正在成為引導企業戰略調整、業務轉型、組織變革、新型能力培育的重要抓手,一批試點企業在個性化定制、精益管理、風險管控、供應鏈協同、市場快速響應等方面的競爭優勢已初步顯現。個性化定制正成為互聯網時代企業的一種新型能力,一種對客戶需求深度挖掘、實時感知、快速響應、及時滿足的能力,這種能力是企業競爭優勢的重要組成。

  (三)服務型制造

  我國制造業長期以加工制造為主,處于價值鏈的中低端,加快從傳統單一的制造環節向兩端延伸、提高產品附加值是我國產業高端發展的關鍵。推進制造業從生產型制造向服務型制造轉變是制造業與互聯網融合發展的重點工作之一。

  一是從國家戰略角度看,大力發展服務型制造,是各國應對新一輪產業變革趨勢所形成的共識。美國工業互聯網的本質是一場基于制造業服務化的效率革命,德國把智能服務和工業4.0作為數字化競爭中硬幣的兩面。黨中央、國務院對于制造業拓展服務業務、提高價值鏈水平,已經做出了一體系列部署,十八大五中全會指出:推動制造業由生產型向生產服務型轉變,中國制造2025把積極發展生產性制造和生產性服務業作為九大戰略任務和重點之一。

  二是從制造企業的實踐來看,服務型制造成為企業獲得競爭優勢的重要來源,并演變成企業的共同戰略和群體行為。制造業競爭正面臨以下四個轉變:一是市場需求正從產品導向向產品服務系統導向轉變;二是高價值環節從制造環節為主向服務環節為主轉變;三是基于產品服務的競爭正成為增強產品競爭優勢的重要途徑;四是市場交易正從短期交易向長期交易轉變,基于上述四個轉變,一些企業積極開展服務型制造,探索開展基于產品研發設計的增值服務、基于產品效能提升的增值服務、基于產品交易便捷化的增值服務、基于產品集成整合的增值服務以及從基于產品的服務到基于需求的服務。進行服務化轉型的企業有以下共同特點:有一位具有服務化轉型戰略意識的領導者;制訂了清晰的服務化轉型發展戰略;開展基于服務業務的兼并重組與剝離;創新性地開拓面向服務的新業務;構建面向服務業務的企業組織新架構;推動制造業發展的商業模式創新。

  三是從理論的視角看,服務型制造是產業分工深化的必然結果和新形態,是一種范圍經濟。產業分工的深化在經歷了部門專業化、產品專業化、零件專業化、工藝專業化、生產服務專業化之后,由制造商提供的集成了產品和服務活動的產品服務系統正成為產業分工深化的重要形態,是產業分工的新階段。服務型制造是一種范圍經濟,制造企業加快服務化轉型的內在動力在于產品服務系統具有成本弱增性,而且產品服務系統越復雜成本弱增性越強,這也是制造企業擴大產品和業務領域,加快縱向一體化發展的根本原因。

  當前,我國制造業服務化轉型主要體現在遠程在線服務、產品全生命周期管理與服務、網絡精準營銷。電子、紡織、機械、交通設備制造等離散行業服務化轉型成效顯著,根據中國兩化融合服務平臺(cspiii)的監測數據,開展遠程在線服務、產品全生命周期管理與服務、網絡精準營銷的企業比例分別為19.1%、12.1%、7.9%。三一集團通過在產品設備中安裝運動控制器(SYMC),并借助自主研發的ECC(企業控制中心)系統,實現對產品設備的運行監控、遠程售后維護、運行預警、參數修改、技術升級等服務,有效提高產品設備的運行和維護效率。國內風機行業巨頭陜鼓集團成功走出了一條從單一產品供應商向解決方案商和服務商轉型之路,在轉型中不斷拓展服務業務,由基礎性服務向高級服務拓展,由傳統售后服務、基于核心技術的產品服務向交鑰匙工程、融資服務、工業氣體服務等方面拓展,最終實現從出售單一風機產品向出售個性化的透平成套機組問題的解決方案和出售系統服務轉變,2015年,陜鼓的利潤占全行業50%以上。

  (四)制造業分享經濟

  《關于深化制造業與互聯網融合發展的指導意見》強調 推動中小企業制造資源與互聯網平臺全面對接,實現制造能力的在線發布、協同和交易,積極發展面向制造環節的分享經濟,打破企業界限,共享技術、設備和服務,提升中小企業快速響應和柔性高效的供給能力,推動制造環節的分享經濟是深化制造業與互聯網融合發展的一項重要任務。

  第一,制造業是互聯網+的主戰場,未來也將是分享經濟的主戰場。當前,我國分享經濟正在蓬勃發展,涌現出了滴滴打車、神州專車這樣的應用,分享經濟領域服務提供者5000萬,參與分享經濟活動的人數已經超過5億。但總體上來看,分享經濟的發展才剛剛起步,未來的分享要從消費資料邁向生產資料,從消費環節進入生產環節,從為個人消費者服務轉向為企業提供服務,從而提高企業的交易效率和生產效率。據統計,當前我國部分行業數控機床利用率不超過50%,許多不超過30%,監測設備的利用率只有10%,推動這些閑置設備生產能力的在線交易、協同,將會孕育分享經濟的巨大市場,制造業將會成為分享經濟的主戰場。

  6月2日,沈陽市政府辦公廳發布了《關于支持沈陽機床i5戰略的實施意見》,沈陽機床歷時多年開發了i5操作系統,就像從諾基亞塞班操作系統(sybian)到蘋果的iOS系統,i5機床的戰略意義可以從自主數控系統、機床全生命周期管理、新的商業模式等多個維度去理解,從分享經濟的視角去觀察,實現了0元購機、在線交付,用戶按照i5機床加工零部件的品種、數量、加工時間進行付費。用戶購買的不是機床,而是機床加工能力;擁有的是機床使用權,而不是機床的所有權,這就是分享經濟在從消費環節進入生產環節、從分享消費資料到分享生產資料的重要標志。

  在國外,對農用機械、建筑機械、運輸機械的分享非常普遍。說美國的農民有2000多億美元的機械設備,大部分時間都是閑置的,Machinery Link構建了一個農業機械分季節使用的分享平臺,為農民提供了一個收獲淡季向數百公里之外的農戶出租閑置農業設備的服務新模式。在荷蘭,成立于2012年的Floow2公司,搭建了面向建筑、運輸、農業領域設備的共享平臺,目前平臺上共有2.5萬項設備可租賃,這個發展思路跟分享汽車是一樣的。德國凱撒壓縮機公司通過遠程監控系統,將自身的業務從單純的出售空氣壓縮機轉變為按照客戶使用壓縮空氣的體積、壓力等指標對客戶進行收費,此外,德國也在探索機床聯網,把客戶的富余加工時間或能力進行出租或出售,幫助客戶按照加工時間或加工精度進行收費。

  第二,分享經濟是解決制造業與聯網融合現實問題的有益探索。當前,許多制造企業尤其是中小企業經營困難,許多中小企業認識到了推動制造業與互聯網融合、發展智能制造的重要性,看到了發展趨勢和發展方向,但具體實施時面臨很多問題和挑戰,許多企業缺資金、缺技術、缺人才、缺理念、缺解決方案,從實踐來看,分享工廠將是解決上述問題的有益探索。分享工廠通過以租代買、按時計費、按件計費的方式,可大大降低中小企業購買設備的成本,i5機床每小時加工費用只有10元。同時,分享工廠以較低成本分享技術人員、維護人員,可有效解決中小企業發展缺技術、缺人才的問題。阿里推出淘工廠業務,通過線下工廠數據化、工廠產能商品化的模式,為傳統的OEM廠商轉型提供了新的思路。

  第三,分享經濟蓬勃發展的內在動力在于信息通信技術的快速發展。信息技術尤其是移動互聯網的發展解決了分享交易的三個最基本的問題,即誰和誰交易、交易什么以及怎么交易的問題。由于信息通信技術的發展,使得分享經濟付諸實施的三個基本問題得以解決,大大促進了隱性服務的市場化。對于第一個問題,無論是分享資源的提供者,還是分享的對象,交易雙方是碎片化的、分散的市場,而信息通信技術提供了平臺,把分散的雙方進行精準的匹配。對于第二個問題,過去的生產能力是不可計量的,現在的信息技術可以將其轉化成時間、里程、產量、精度等單位,對服務加工的能力進行計量,促使交易完成。對于第三個問題,由于信息通信技術的出現和應用,使搜尋成本、物流成本、支付成本都得到了降低,帶來了交易成本的最小化。

  六、行業系統解決定方案是深化制造業與互聯網融合的有效途徑

  對于千千萬萬中國的制造企業而言,在實踐信息化、網絡化、智能化的道路上,需要一批掌握核心技術、專業知識扎實、行業經驗豐富、實戰能力強的系統解決方案商,提供面向智能制造的集戰略咨詢、架構設計、實施方案、關鍵裝備、核心軟件、數據集成、流程優化、運營評估于一體的綜合服務。

  (一)為什么要推廣行業系統解決方案

  主要原因包括以下四個方面:

  一是有需求。站在傳統制造企業的角度來看,深化制造業與互聯網融合發展面臨一系挑戰,制造單元如何連成智能生產線、智能車間、智能工廠?工業控制系統如何與制造執行系統、企業管理系統實現集成?多年前的老舊設備上的數據如何采集、傳輸、處理?研發、生產、倉儲系統如何有效對接?這些都需要一批行業解決方案企業來參與,這將會大幅提升行業整體的智能化水平。

  二是有市場。站在致力于投身到行業智能制造系統解決方案領域的企業角度而言,中國有一個廣闊的市場,中國的行業智能制造系統解決方案市場可以用四個最來概括:一是最大,智能制造的市場規模最大。有機構預計,到2018年中國工業機器人新安裝量將超過三分之一。二是最快,市場增速最快。仍以工業機器人為例,2014年中國工業機器人銷售額同比增長56%,居全球第一,預計未來五年的年均增速將保持在25%左右,遠超15%的全球工業機器人銷售額年均增速。三是最全,有機構統計,中國擁有39個工業大類、191個中類、526個小類,是各國中唯一擁有聯合國產業分類中全部工業門類的國家。四是最復雜,國內不同行業、不同地區的企業,有些處于2.0要補課,有些處于3.0待普及,有個別企業處于4.0需示范,這在全球幾個工業大國間是少有的。這對于系統解決方案提供商提出更大的挑戰,而中國的本土解決方案企業更熟悉自己的市場。

  三是有路徑。有路徑包括兩層含義,一是系統解決方案企業成長有成功的路徑和模式。近年來,國內來自工業軟件、智能裝備、零部件等不同領域的企業,不斷拓展業務范圍和領域,成功轉型為行業智能制造系統解決方案提供商,如青島軟控從提供橡膠輪胎配料工序的控制軟件,逐步延伸至配料輔機、加工設備等硬件產品,再發展為全生命周期管理系統。石化盈科、啟明信息、寶信軟件、徐工信息等從制造業總公司中剝離重組,成為行業解決方案提供商。二是系統解決方案企業培育有比較成功的做法。近年來,地方工信行業主管部門圍繞如何形成和提升行業系統解決方案能力進行著積極的研究探索。浙江支持成立了一批裝備電子重點企業研究院,培養出一批各具發展特色及競爭實力的解決方案廠商。

  四是有動力。面對當前傳統工業智能化轉型的廣闊市場,面對企業提升核心競爭力的迫切需求,面對尚未被大公司壟斷的新興市場,許多國內企業紛紛拓展業務進入行業智能制造系統解決方案市場,在實踐中能力不斷提升。上海明匠以制造設備數據采集、集成、處理為重點,在構建集自動化設備改造、工業網絡架構設計、關鍵智能設備生產為一體的基礎上,建立了智能工廠設計、規劃、改造、實施等系統解決方案能力。沈陽新松機器人在做強傳統的裝配型搬運機器人基礎上,積極拓展智能裝備和智能倉庫系統解決方案等新業務。

  (二)如何提升行業系統解決方案能力

  行業智能制造系統解決方案能力提升涉及自動化、智能裝備、工業軟件、電子信息等多個技術和專業領域,涉及技術、數據、產品、流程、管理等多個環節,涉及咨詢、實施、運營、維護等諸多方面,技術體系、商業模式、產業生態仍在不斷演進和探索中,需要制造企業、信息技術企業、互聯網企業,以及部委、地方、院所、協會的共同努力,營造良好的發展環境。

  前期,工信部在推進兩化融合管理體系過程中,對于互聯網等新一代信息技術如何與傳統制造業融合有一些新的理念,這些理念對于致力于投身行業智能制造解決方案的企業仍具有一定的借鑒意義。具體來講有三個理念:

  一是集成是重點。對于企業信息化而言,難點在集成,重點在集成,突破點也在集成。集成應用是德國工業4.0的關鍵詞,提出了橫向集成、縱向集成和端到端集成,兩化融合評估標準把企業信息化水平分為基礎建設、單項應用、綜合集成、創新引領四個階段。集成也是行業智能制造系統解決方案能力提升的關鍵詞,能不能解決工業控制與制造執行系統、制造執行與經營管理、設計與制造的集成、產供銷的集成等一系列問題,是行業系統解決方案能力的重要體現。

  二是數據是靈魂。在互聯網 的背景下,數據是資產、是資源,是一種新的生產管理要素。數據的及時性、完整性、準確性,數據開發利用的深度和廣度,數據流、物流、資金流的協同水平和集成能力,數據流動的自動化水平,乃至數據驅動型企業的形成,決定了企業未來核心競爭力的來源。從傳統制造業角度看,生產裝備自動化解決的是大規模生產的問題,即成本、質量和效益,而數據流動自動化解決的是大規模定制的問題。只有數據的自動流動,形成智能數據,才能從根本上解決個性化定制帶來的成本、質量、效益等問題,解決生產的不確定性、多樣性和復雜性問題。對于行業系統解決方案企業而言,能不能把各種生產裝備、工藝生產、經營管理、客戶需求等各種數據及時、準確、完整地收集、傳輸、加工和執行,能不能構建面向企業全業務、全流程、產品全生命周期的數據流方案,是解決方案企業核心競爭力的表現。

  三是能力是主線。能力是相對于企業面臨的問題而言的,相對于企業面臨的各種挑戰和問題,能力總是顯得不足,尤其是在信息化背景下,面向個性化定制、柔性制造等新的生產組織方式,傳統企業在提升傳統能力的同時,需要培育新的核心競爭力。企業在推動信息技術應用過程中,企業的技術、裝備、系統、流程、管理、組織、商業模式、發展戰略的創新、調整、優化,最終都要轉化為競爭優勢,轉化為成本、質量、效益、服務以及市場占有率、客戶滿意度、勞動生產率等的提高。這是提升行業系統解決方案能力的核心目標,是對既有發展模式和組織業態的重構。

  七、新四基是深化制造業與互聯網融合的關鍵支撐

  (一)什么是新四基

  工業有四基,包括關鍵的基礎材料、核心的基礎零部件元器件、先進的基礎工藝和產業技術基礎,我國在上述領域的發展是相對薄弱的,已成為制約我國制造業發展的卡脖子問題,所以《中國制造2025》中門提出要實施工業強基工程,強化工業基礎能力。

  在編制《指導意見》時,我們深刻把握全球智能制造演變新趨勢,從搶占產業競爭制高點、打造產業發展支撐平臺的角度出發,提出在制造業與互聯網融合發展的新階段,制造業基礎的內涵更加豐富,需要突破新四基,即加快自動控制與感知(一硬)、核心軟硬件(一軟)、工業云與智能服務平臺(一平臺)、工業互聯網(一網)等新型基礎能力和平臺設施建設,這既是加強工業2.0補課、3.0普及的現實需要,也是支持我國實現工業4.0示范發展的客觀要求。

  (二)為什么要發展新四基

  在推動制造業與互聯網融合發展的進程中,我國新四基基礎薄弱。一是在自動控制和感知領域,歐美日等企業在高端PLC市場的占有率超過80%,通過將工控網絡產品和裝備捆綁銷售,形成了事實標準。工業領域的傳感器主要依賴進口,傳感器核心材料和器件基本被跨國公司壟斷。二是在核心工業軟件領域,研發設計工具、制造執行系統、工業控制系統、大型管理軟件等通用產品主要依靠國外軟件,面向航空航天、冶金化工、消費電子等特定行業研發、工藝、測試、驗證環節的專業軟件嚴重缺失。三是在工業互聯網領域,工廠網絡靜態配置、剛性組織的方式難以滿足未來用戶定制、柔性生產的需要,工業控制網絡技術呈現諸侯割據,各自封閉的狀況,現場總線技術標準被國際巨頭壟斷,網絡、數據、軟件集成面臨協議標準缺失的制約。四是在工業云與智能服務領域。GE、西門子、SAP等跨國公司圍繞構建智能制造產業生態、搶占制造業競爭制高點,以工業云和大數據分析平臺為載體,加快全球戰略資源的整合步伐,已經取得了階段性成果。

  (三)下一步工作考慮

  一是夯實自動控制與感知技術基礎。研究制定傳感器產業發展路線圖,重點突破微機電系統、生物智能、無線傳感、自動化測量儀器儀表等關鍵技術和設備,提升傳感器智能化、微型化和集成化水平。突破工業控制系統中核心芯片、伺服電機、驅動器、現場總線、工業以太網等關鍵器件和技術的發展瓶頸,加快推動可編程邏輯控制器、分布式控制系統、數據采集與監控系統等研發和產業化。組織實施芯火計劃,加快工藝過程控制、特殊控制模塊等核心芯片產業化,推進國產嵌入式處理器研發和規模應用。

  二是發展核心工業軟件。突破虛擬仿真、人機交互、系統自治等關鍵共性技術發展瓶頸,夯實核心驅動控制軟件、實時數據庫、嵌入式系統等產業基礎。提升計算機輔助設計仿真、制造執行系統、企業資源計劃、供應鏈管理、客戶關系管理、產品全生命周期管理系統等工業軟件的研發和產業化能力,加強軟件定義和支撐制造業的基礎性作用。建立信息物理系統參考模型、測試驗證平臺和綜合驗證試驗床,支持開展關鍵技術、網絡、平臺、應用環境的兼容適配、互聯互通和互操作測試驗證,推動工業軟硬件與工業大數據平臺、工業網絡、工業信息安全系統和智能裝備的集成應用。

  三是建設工業云與智能服務平臺。圍繞智能裝備接入工業云的數據采集、網絡連接和調度管理等重點環節,突破通信協議、數據接口、數據分析等關鍵技術,提升工業云平臺系統解決方案供給能力。開展工業云服務試點示范,支持裝備、航天、鋼鐵等行業骨干企業工業云服務平臺建設,推動工業設計模型、數字化模具、產品和裝備維護知識庫等制造資源向全社會開放共享,鼓勵培育基于工業云的新型生產組織模式。開展工業數據服務平臺研發和應用示范,構建以傳感與控制芯片、工業操作系統、工業APP等為核心的智能制造產業生態。

  四是推動工業互聯網研發應用。制定工業互聯網總體體系架構方案,明確關鍵技術路徑,加快IPv6、泛在無線等技術在工廠內部網絡的部署,推動軟件定義網絡、5G等技術在網絡基礎設施中的應用。組織實施工業互聯網示范,開展無線工廠、標識解析、IPv6等應用示范,支持企業探索工業互聯網應用創新。發揮工業互聯網聯盟等行業組織作用,促進龍頭企業跨界合作,加快形成工業互聯網健康發展新生態。

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