◎文/陳前程 李粟 郭存露

（安徽建筑大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院 中機(jī)第一設(shè)計(jì)研究院有限公司 安徽投資俱樂(lè)部）

一、“中國(guó)制造 2025”戰(zhàn)略

1.提出背景

近年來(lái)，實(shí)體經(jīng)濟(jì)日益受到各國(guó)的重視。制造業(yè)是實(shí)體經(jīng)濟(jì)的主體，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)的支柱，是人民幸福安康的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是新常態(tài)下經(jīng)濟(jì)“轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)”的主戰(zhàn)場(chǎng)。制造業(yè)的興衰，印證的是大國(guó)的興衰，沒(méi)有強(qiáng)大的制造業(yè)，就不可能成為經(jīng)濟(jì)大國(guó)和強(qiáng)國(guó)[1]。制造業(yè)對(duì)服務(wù)業(yè)的發(fā)展具有重要的支撐帶動(dòng)作用。正是基于此，自2013年至今，德國(guó)、美國(guó)和中國(guó)先后推出了“工業(yè)4.0”項(xiàng)目、“先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃”和“中國(guó)制造2025”。這些計(jì)劃都以智能制造為主題，利用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推動(dòng)制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)[2,3]。

我國(guó)工業(yè)化已告別重化工時(shí)代，傳統(tǒng)制造業(yè)發(fā)展進(jìn)入中低速增長(zhǎng)新常態(tài)?？傮w來(lái)看，我國(guó)制造業(yè)面臨三大困境。一是制造業(yè)大而不強(qiáng)。具體表現(xiàn)為創(chuàng)新能力不強(qiáng)、產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題突出、處于價(jià)值鏈低端。價(jià)值鏈高端是“產(chǎn)品創(chuàng)新研發(fā)和服務(wù)”兩端，而我國(guó)制造業(yè)多數(shù)處于附加值較低的“生產(chǎn)—加工—組裝”環(huán)節(jié)，如生產(chǎn)一部蘋(píng)果手機(jī)所需的178.96美元中負(fù)責(zé)組裝的中國(guó)企業(yè)僅得6.5美元。二是發(fā)展方式迫切需要改變。具體表現(xiàn)為主要依靠資源要素投入和規(guī)模擴(kuò)張的粗放發(fā)展方式、資源環(huán)境約束限制、勞動(dòng)力成本不斷上升、進(jìn)出口增速放緩、對(duì)外投資規(guī)模同比減少。三是制造業(yè)面臨“兩頭擠”的挑戰(zhàn)。美國(guó)等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體明確提出“再工業(yè)化”戰(zhàn)略，首要目標(biāo)是搶占裝備制造業(yè)新制高點(diǎn)，而制造業(yè)中心逐漸向俄羅斯、巴西、印度、越南等發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移，我國(guó)正處于這兩種狀態(tài)的中間，面臨“兩頭擠”的發(fā)展挑戰(zhàn)。在國(guó)際大趨勢(shì)下，世界主要經(jīng)濟(jì)體國(guó)家紛紛制定自己的制造業(yè)強(qiáng)國(guó)計(jì)劃（具體見(jiàn)圖 1）。

2.“中國(guó)制造 2025”主要內(nèi)容

2015年3月5日，國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)在《2015年政府工作報(bào)告》中明確提出要實(shí)施“中國(guó)制造2025”，加快從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變；5月19日，國(guó)務(wù)院正式下發(fā)《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)〈中國(guó)制造2025〉的通知》（國(guó)發(fā)〔2015〕28號(hào)），部署全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略。

《中國(guó)制造2025》是推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)進(jìn)入世界強(qiáng)國(guó)行列的行動(dòng)綱領(lǐng)，也是我國(guó)制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略第一個(gè)十年行動(dòng)綱領(lǐng)。其主要內(nèi)容可以從“一、二、三、四、五、九、十”幾個(gè)層次進(jìn)行闡述。

“一”是指“一個(gè)目標(biāo)”，即從制造大國(guó)邁向制造強(qiáng)國(guó)?！岸笔侵浮皟苫诤稀保粗圃鞓I(yè)的工業(yè)化和信息化進(jìn)行深度融合?！叭笔侵浮叭阶邞?zhàn)略”，即：第一步是到2025年中國(guó)制造業(yè)可進(jìn)入世界第二方陣，邁入制造強(qiáng)國(guó)行列；第二步是到2035年中國(guó)制造業(yè)將位居第二方陣前列，成為名副其實(shí)的制造強(qiáng)國(guó)；第三步是到2045年中國(guó)制造業(yè)可望進(jìn)入第一方陣，成為具有全球影響力的制造強(qiáng)國(guó)?！八摹笔侵浮八捻?xiàng)原則”，即市場(chǎng)主導(dǎo)，政府引導(dǎo)；立足當(dāng)前，著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)；整體推進(jìn)，重點(diǎn)突破；自主發(fā)展，開(kāi)放合作。其基本含義是以市場(chǎng)和政府引導(dǎo)為導(dǎo)向，結(jié)合目前的國(guó)家制造業(yè)和企業(yè)的制造能力，作出合理的、全面的、重點(diǎn)突出的發(fā)展規(guī)劃，鼓勵(lì)企業(yè)自主創(chuàng)新發(fā)展的同時(shí)加強(qiáng)行業(yè)間及跨國(guó)合作，力爭(zhēng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)在制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略上的重點(diǎn)突破?！拔濉笔侵浮拔宕蠊こ獭?，分別是工業(yè)強(qiáng)基工程、綠色制造工程、高端裝備創(chuàng)新工程、制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)工程和智能制造工程，其中智能制造工程是主攻方向。“九”是指“九大戰(zhàn)略任務(wù)”，分別是強(qiáng)化工業(yè)基礎(chǔ)能力、全面推行綠色制造、推進(jìn)工業(yè)化和信息化深度融合、提高國(guó)家制造業(yè)創(chuàng)新能力、加強(qiáng)質(zhì)量和品牌建設(shè)、深入推進(jìn)制造業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、積極發(fā)展服務(wù)型制造和生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)、大力推進(jìn)重點(diǎn)領(lǐng)域突破發(fā)展、提高制造業(yè)國(guó)際化發(fā)展水平。“十”是指“十大優(yōu)勢(shì)和戰(zhàn)略領(lǐng)域”，分別是新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術(shù)船舶、先進(jìn)軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽車、新材料、生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械、電力裝備、農(nóng)業(yè)裝備，其中屬于裝備制造業(yè)（斜體部分）的在7個(gè)以上?？梢?jiàn)，“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略最核心的是裝備制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略。

圖1 世界主要經(jīng)濟(jì)體國(guó)家的制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略

二、中小企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造的途徑

1.知識(shí)管理

企業(yè)制造系統(tǒng)的知識(shí)管理可以從基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范三個(gè)知識(shí)庫(kù)維度進(jìn)行梳理，逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)庫(kù)的運(yùn)用及其管理[4]。

基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范：術(shù)語(yǔ)定義、參考模型、元數(shù)據(jù)、對(duì)象標(biāo)識(shí)注冊(cè)與解析等基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)；體系架構(gòu)、安全要求、管理和評(píng)估等信息安全標(biāo)準(zhǔn)；評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、度量方法和實(shí)施指南等管理評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；環(huán)境適應(yīng)性、設(shè)備可靠性等質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范：工業(yè)機(jī)器人、集成軟件、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)裝置、增材制造、人機(jī)交互友好界面及裝置、產(chǎn)品質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)；體系架構(gòu)、互聯(lián)互通和互操作、現(xiàn)場(chǎng)總線和工業(yè)以太網(wǎng)融合、工業(yè)傳感器網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)無(wú)線、工業(yè)網(wǎng)關(guān)通信協(xié)議和接口等網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)；數(shù)字化設(shè)計(jì)仿真、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、智能檢測(cè)、智能物流和精準(zhǔn)供應(yīng)鏈管理等智能工廠標(biāo)準(zhǔn)；數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)分析、云服務(wù)等工業(yè)云和工業(yè)大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)；個(gè)性化定制和遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)等服務(wù)型制造標(biāo)準(zhǔn)。

行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范：以典型離散行業(yè)的數(shù)字化車間集成應(yīng)用和流程行業(yè)智能工廠集成應(yīng)用為代表的十大重點(diǎn)領(lǐng)域行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。

針對(duì)非標(biāo)型生產(chǎn)企業(yè)和多品種小批量的生產(chǎn)制造型企業(yè)，還可以搭建面向客戶參與的產(chǎn)品智能快速研發(fā)平臺(tái)的知識(shí)管理構(gòu)架[5]（見(jiàn)圖2）。

圖2 面向客戶參與的產(chǎn)品智能快速研發(fā)平臺(tái)的知識(shí)管理構(gòu)架

2.現(xiàn)代研發(fā)技術(shù)及制造資源管理

面對(duì)“中國(guó)制造2025”計(jì)劃，中小企業(yè)可以通過(guò)引進(jìn)現(xiàn)代化的研發(fā)設(shè)計(jì)軟件及創(chuàng)建產(chǎn)品測(cè)試平臺(tái)，提升企業(yè)的現(xiàn)代化研發(fā)水平和生產(chǎn)制造資源的管理水平，進(jìn)而提高研發(fā)效率，實(shí)現(xiàn)制造資源的高效運(yùn)用。具體可以從以下幾個(gè)方面入手。

設(shè)計(jì)仿真軟件：計(jì)算機(jī)輔助類（CAD/CAM/CAE/CAPP）軟件、基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的三維設(shè)計(jì)與建模軟件、數(shù)值分析與可視化仿真軟件、模塊化設(shè)計(jì)工具以及專用知識(shí)、模型、零件、工藝和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)等。

圖3 制造型企業(yè)的智能工廠構(gòu)建框架

工業(yè)控制軟件：高安全、高可信的嵌入式實(shí)時(shí)工業(yè)操作系統(tǒng)，智能測(cè)控裝置及核心智能制造裝備嵌入式組態(tài)軟件。

業(yè)務(wù)管理軟件：制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、企業(yè)資源管理軟件（ERP）、供應(yīng)鏈管理軟件（SCM）、產(chǎn)品全生命周期管理軟件（PLM）、商業(yè)智能軟件（BI）等。

數(shù)據(jù)管理軟件：嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)智能處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)挖掘分析平臺(tái)、基于大數(shù)據(jù)的智能管理服務(wù)平臺(tái)等。

系統(tǒng)解決方案：生產(chǎn)制造過(guò)程智能管理與決策集成化管理平臺(tái)、跨企業(yè)集成化協(xié)同制造平臺(tái)，以及面向工業(yè)軟件、工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工控安全系統(tǒng)、智能機(jī)器等集成應(yīng)用的行業(yè)系統(tǒng)解決方案。

測(cè)試驗(yàn)證平臺(tái)：設(shè)計(jì)、仿真、控制、管理類工業(yè)軟件穩(wěn)定性、可靠性測(cè)試驗(yàn)證平臺(tái)，重點(diǎn)行業(yè)CPS關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用環(huán)境的兼容適配、互聯(lián)互通、互操作測(cè)試驗(yàn)證平臺(tái)。

3.搭建智能工廠

近年來(lái)，歐美針對(duì)流程工業(yè)提出了“智能工廠”的概念，韓國(guó)政府也在《制造業(yè)創(chuàng)新3.0戰(zhàn)略》中提出計(jì)劃在2020年之前打造10000個(gè)智能生產(chǎn)工廠，將韓國(guó)20人以上的工廠總量中的1/3都改造為智能工廠。

智能工廠由商業(yè)智能、運(yùn)營(yíng)智能、操作智能三個(gè)層次組成。其在商業(yè)智能方面的含義是智能分析、經(jīng)營(yíng)預(yù)測(cè)、數(shù)據(jù)挖掘、商業(yè)智能；在運(yùn)營(yíng)智能方面的含義是運(yùn)營(yíng)優(yōu)化、預(yù)警預(yù)報(bào)、實(shí)時(shí)績(jī)效、應(yīng)急指揮；在操作智能方面的含義是傳感分析、現(xiàn)場(chǎng)總線、先進(jìn)控制、實(shí)時(shí)優(yōu)化、動(dòng)態(tài)模擬、在線仿真。制造型中小企業(yè)可以根據(jù)自身的經(jīng)營(yíng)狀況，逐步搭建自己的智能工廠（模塊結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3）。

綜上所述，中小企業(yè)可以通過(guò)以下途徑實(shí)現(xiàn)智能制造：一是做到規(guī)范化的知識(shí)管理，從基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范三個(gè)維度提高企業(yè)的知識(shí)管理水平；二是通過(guò)引進(jìn)現(xiàn)代化的研發(fā)設(shè)計(jì)系列軟件，如設(shè)計(jì)仿真軟件、工業(yè)控制軟件、業(yè)務(wù)管理軟件、數(shù)據(jù)管理軟件等，提高企業(yè)的設(shè)計(jì)與管理水平，并通過(guò)創(chuàng)建產(chǎn)品測(cè)試平臺(tái)，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和耐用性；三是從商業(yè)智能、運(yùn)營(yíng)智能、操作智能三個(gè)層面搭建智能工廠，逐步實(shí)現(xiàn)智能制造，從而提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。