【中國(guó)智能制造網(wǎng) 學(xué)術(shù)論文】出于對(duì)搶抓智能制造生態(tài)系統(tǒng)主導(dǎo)權(quán)在上海科技創(chuàng)新中心建設(shè)中之重要性的考慮，本文選擇上海14家制造業(yè)和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)企業(yè)進(jìn)行了問卷調(diào)查和現(xiàn)場(chǎng)訪談，深入了解企業(yè)發(fā)展智能制造的現(xiàn)狀、面臨的困境、近期展望和政策需求等方面的信息，從中梳理出上海建設(shè)智能制造生態(tài)系統(tǒng)的主要障礙所在。　　
　　上海是我國(guó)制造業(yè)重鎮(zhèn)，在從制造向“智造”的轉(zhuǎn)型過程中也面臨著諸多挑戰(zhàn)。本文是中國(guó)浦東干部學(xué)院課題組，通過對(duì)上海部分制造業(yè)和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)企業(yè)問卷調(diào)研得出的障礙。
　　
　　搶占智能制造生態(tài)系統(tǒng)主導(dǎo)權(quán)是上海科技創(chuàng)新中心建設(shè)的一個(gè)有力抓手。同智慧城市一樣，智能制造是系統(tǒng)之系統(tǒng)，發(fā)展智能制造就是要建立一個(gè)智能制造生態(tài)系統(tǒng)，依托于傳感器、工業(yè)軟件、網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)、新型人機(jī)交互方式，實(shí)現(xiàn)人、設(shè)備、產(chǎn)品等制造要素和資源的相互識(shí)別、互聯(lián)互通、有效交流，促進(jìn)制造業(yè)設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)與互聯(lián)網(wǎng)緊密結(jié)合，推動(dòng)生產(chǎn)方式的定制化、柔性化、綠色化、網(wǎng)絡(luò)化，從而不斷提高制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。智能制造背后是技術(shù)體系，是標(biāo)準(zhǔn)體系，是產(chǎn)業(yè)體系，一座城市只有把握了智能制造生態(tài)系統(tǒng)的主導(dǎo)權(quán)，才能稱得上是科技創(chuàng)新中心。
　　
　　出于對(duì)搶抓智能制造生態(tài)系統(tǒng)主導(dǎo)權(quán)在上?？萍紕?chuàng)新中心建設(shè)中之重要性的考慮，本文選擇上海14家制造業(yè)和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)企業(yè)進(jìn)行了問卷調(diào)查和現(xiàn)場(chǎng)訪談，深入了解企業(yè)發(fā)展智能制造的現(xiàn)狀、面臨的困境、近期展望和政策需求等方面的信息，從中梳理出上海建設(shè)智能制造生態(tài)系統(tǒng)的主要障礙所在，以期從政府的角度研究如何通過政府有形之手的引導(dǎo)，大限度地激發(fā)市場(chǎng)的活力，促進(jìn)智能制造生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)。
　　
　　障礙一
　　
　　思想觀念存在多個(gè)誤區(qū)
　　
　　1.缺少對(duì)智能制造的正確理解
　　
　　調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，很多企業(yè)管理人員對(duì)什么是智能制造缺少正確認(rèn)識(shí)，常見的問題是把智能制造同工廠自動(dòng)化、數(shù)字化工廠等概念混為一談，認(rèn)為“工廠自動(dòng)化 數(shù)字化”就是智能制造。其實(shí)，數(shù)字化工廠、智慧工廠、智能制造之間是一種遞進(jìn)關(guān)系，數(shù)字化工廠的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)信息的集成，智慧工廠的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)人機(jī)有效交互，而智能制造的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)人機(jī)一體化。并且，智能制造已經(jīng)大大超出了單個(gè)企業(yè)的范疇。課題組認(rèn)為，在實(shí)際工作中，盡管企業(yè)需要從數(shù)字化工廠開始逐步升級(jí)，但是也應(yīng)該了解智能制造系統(tǒng)的本質(zhì)內(nèi)涵和基本特征，避免方向性錯(cuò)誤。
　　
　　2.缺少轉(zhuǎn)型升級(jí)的緊迫感
　　
　　被調(diào)研企業(yè)基本處于工業(yè)2.0-3.0的階段，工廠生產(chǎn)自動(dòng)化程度有待提高，系統(tǒng)整合處在非常初級(jí)的階段，信息集成程度還比較低，離智能制造還有相當(dāng)大的差距。問卷調(diào)查的結(jié)果顯示，盡管絕大部分企業(yè)對(duì)引進(jìn)智能制造設(shè)備有需要，但是，50%的企業(yè)認(rèn)為本企業(yè)使用智能設(shè)備的初衷是“替代人力”，只有20%左右的企業(yè)認(rèn)為是“生產(chǎn)流程必須”和“企業(yè)管理升級(jí)需要”。而且，被調(diào)研企業(yè)中，有18%認(rèn)為“現(xiàn)有設(shè)備和人力已經(jīng)能夠滿足企業(yè)需要”，50%的企業(yè)沒有建成企業(yè)級(jí)的信息化管理系統(tǒng)，37%的企業(yè)認(rèn)為“結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的產(chǎn)品，不需要進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)”，50%的企業(yè)認(rèn)為未來(lái)1-3年內(nèi)沒有計(jì)劃建設(shè)企業(yè)級(jí)信息化管理系統(tǒng)，36%的企業(yè)4-5年內(nèi)沒有計(jì)劃建設(shè)企業(yè)級(jí)信息化系統(tǒng)，64%的企業(yè)認(rèn)為不會(huì)考慮調(diào)整組織結(jié)構(gòu)以適應(yīng)企業(yè)發(fā)展智能制造的需要。在信息技術(shù)迅速發(fā)展的今天，如果企業(yè)缺少主動(dòng)適應(yīng)、主動(dòng)變革的思想，其發(fā)展前景不容樂觀。
　　
　　3.缺少對(duì)數(shù)據(jù)的重視
　　
　　智能制造的實(shí)現(xiàn)在相當(dāng)程度上依賴于對(duì)數(shù)據(jù)的更深刻的洞察和分析處理，缺少數(shù)據(jù)，就缺失了智能制造的基礎(chǔ)材料。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，絕大部分企業(yè)缺少產(chǎn)生數(shù)據(jù)的傳感設(shè)備和產(chǎn)品、收集和傳輸數(shù)據(jù)的途徑、整合和處理數(shù)據(jù)的平臺(tái)、使用數(shù)據(jù)的方法和軟件，為關(guān)鍵的是，絕大部分企業(yè)沒有意識(shí)到數(shù)據(jù)的重要性。在被調(diào)研企業(yè)中，沒有一家建成了企業(yè)計(jì)劃與數(shù)據(jù)中心，未來(lái)1-3年內(nèi)計(jì)劃建設(shè)企業(yè)計(jì)劃與數(shù)據(jù)中心的僅占14%，未來(lái)4-5年內(nèi)計(jì)劃建設(shè)企業(yè)計(jì)劃與數(shù)據(jù)中心的僅占21%。即使是其中自動(dòng)化程度高的制造企業(yè)，目前也還處于需要通過數(shù)字化工廠建設(shè)項(xiàng)目產(chǎn)生數(shù)據(jù)的過程中，而數(shù)據(jù)中心建設(shè)尚需在第二期改造項(xiàng)目中加以考慮。
　　
　　障礙二
　　
　　核心技術(shù)和關(guān)鍵零部件嚴(yán)重欠缺
　　
　　被調(diào)研的企業(yè)表示，核心技術(shù)和關(guān)鍵零部件欠缺是影響國(guó)內(nèi)智能制造企業(yè)發(fā)展的大障礙。85%的企業(yè)認(rèn)為，與國(guó)外智能制造供應(yīng)商相比，國(guó)內(nèi)設(shè)備供應(yīng)商的“技術(shù)水平有明顯差距”。在國(guó)內(nèi)智能制造設(shè)備企業(yè)亟需改進(jìn)的內(nèi)容方面，28%的企業(yè)認(rèn)為應(yīng)該“自主開發(fā)核心技術(shù)或零部件”，17%的企業(yè)認(rèn)為應(yīng)該“提高產(chǎn)品質(zhì)量”。實(shí)際上，以“大云物移智”為主要內(nèi)容的新型技術(shù)領(lǐng)域，上海掌握的核心技術(shù)仍十分有限。構(gòu)成智能制造裝備或?qū)崿F(xiàn)制造過程智能化的重要基礎(chǔ)技術(shù)主要依賴進(jìn)口，如新型傳感器等感知和在線分析技術(shù)、典型控制系統(tǒng)與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、高性能液壓件與氣動(dòng)元件、高速精密軸承、大功率變頻技術(shù)等。許多重要裝備和制造過程尚未掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)與核心制造技術(shù)，如精密工作母機(jī)設(shè)計(jì)制造基礎(chǔ)技術(shù)（設(shè)計(jì)過程智能化技術(shù)）、百萬(wàn)噸乙烯等大型石化的設(shè)計(jì)技術(shù)和工藝包等均未實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。幾乎所有裝備的核心控制技術(shù)（包括軟件和硬件）都嚴(yán)重依賴進(jìn)口。
　　
　　如果不盡快在這些方面有所突破，隨著中國(guó)發(fā)展智能制造熱潮的出現(xiàn)，中國(guó)將成為國(guó)外智能制造產(chǎn)品的試驗(yàn)場(chǎng)和大市場(chǎng)，而國(guó)內(nèi)企業(yè)將有可能喪失發(fā)展的契機(jī)，中國(guó)企業(yè)也難以在智能制造市場(chǎng)上搶先占據(jù)一席之地。
　　
　　障礙三
　　
　　系統(tǒng)集成能力和軟件服務(wù)水平嚴(yán)重不強(qiáng)
　　
　　1.集成能力“片段化”
　　
　　智能制造是以信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)全面結(jié)合為基礎(chǔ)的。西門子等的智能制造供應(yīng)商具有智能工廠建設(shè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和較豐富的產(chǎn)品系列。在項(xiàng)目組的問卷調(diào)查中，企業(yè)建設(shè)集成系統(tǒng)西門子PLM系統(tǒng)，而選擇國(guó)產(chǎn)軟件的則非常少。被調(diào)研企業(yè)認(rèn)為，西門子的“PLM解決方案完整”，“在本行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯”。與西門子等企業(yè)相比，國(guó)內(nèi)的企業(yè)在系統(tǒng)集成方面經(jīng)驗(yàn)較為欠缺，市場(chǎng)運(yùn)作體系也欠完整，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)較弱。目前上海制造業(yè)的“兩化”融合程度還有待提高，低端CAD軟件和企業(yè)管理軟件普及率較高，但應(yīng)用于各類復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)和企業(yè)管理的智能化軟件產(chǎn)品缺失。國(guó)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)在生產(chǎn)制造過程中一定程度地應(yīng)用了自動(dòng)化技術(shù)，但應(yīng)用于提高產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的智能化技術(shù)嚴(yán)重缺乏。同時(shí)，信息技術(shù)和相關(guān)軟件產(chǎn)品與制造工藝技術(shù)融合不夠。
　　
　　2．軟件制造“低端化”
　　
　　近年來(lái)，上海軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。2013年，上海軟件產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員達(dá)到34萬(wàn)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)營(yíng)收入2464.9億元；經(jīng)營(yíng)收入超10億元的軟件企業(yè)達(dá)32家，并有248家企業(yè)獲得計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)集成資質(zhì)。但是，上海缺少品牌度高的企業(yè)和產(chǎn)品，仿真軟件、研發(fā)設(shè)計(jì)軟件、系統(tǒng)平臺(tái)軟件、控制軟件等工業(yè)軟件也非常缺乏。以PLM為例。PLM思想早為國(guó)外“CAx”廠商提出，國(guó)內(nèi)PLM軟件廠商起步較晚，盡管已經(jīng)發(fā)展出一些獨(dú)立的PLM軟件開發(fā)商和產(chǎn)品，例如北京數(shù)碼大方科技有限公司的CAXA、北京清華同方軟件股份有限公司的清華同方PDM、北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所的利瑪PDM、北京凱思博宏計(jì)算機(jī)應(yīng)用工程有限公司的I-WORKMAN、四川托普軟件股份有限公司的TDPDM等，但這些國(guó)內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品與國(guó)外同類軟件相比仍有較大差距。遺憾的是，上海連這樣的軟件企業(yè)和產(chǎn)品都很少。
　　
　　障礙四
　　
　　跨界協(xié)作聯(lián)盟嚴(yán)重缺失
　　
　　智能制造是生態(tài)系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)的是廠商、上下游企業(yè)、客戶、其他相關(guān)組織的互動(dòng)和數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)的共享，幫助企業(yè)從單一的組裝制造向產(chǎn)業(yè)鏈兩頭延伸，把制造業(yè)和服務(wù)業(yè)融合起來(lái)，共同走市場(chǎng)化、化、化和集約化的發(fā)展。因此，跨界協(xié)作聯(lián)盟的存在非常必要。
　　
　　調(diào)研發(fā)現(xiàn)，被調(diào)研企業(yè)很少?gòu)漠a(chǎn)業(yè)聯(lián)盟中受益。被調(diào)研企業(yè)認(rèn)為該公司智能設(shè)備成本優(yōu)勢(shì)的決定因素主要是“人力成本低”（23%）、“稅收減免及其他政府補(bǔ)貼”（15%）、“較低的資金成本”（15%）、以及“企業(yè)管理效益”（16%），而認(rèn)為“縱向或橫向的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”是主要的因素的僅占8%。此外，在“上海企業(yè)關(guān)于智能制造面臨的外部挑戰(zhàn)”中，認(rèn)為“各個(gè)企業(yè)技術(shù)研發(fā)各自為政，缺乏資源共享與合作平臺(tái)”的企業(yè)占26%，是所有選項(xiàng)中比例高的。在對(duì)儀電集團(tuán)戰(zhàn)略部高管的訪談中，對(duì)方也表示，沒有發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟中有可讓企業(yè)明顯受益的機(jī)制。
　　
　　智能制造先進(jìn)國(guó)家和地區(qū)都把組建協(xié)同創(chuàng)新體系作為重要的推進(jìn)措施。例如，德國(guó)政府、學(xué)界、產(chǎn)業(yè)界共14家企業(yè)和17家研究院所共同組成協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟，作為推動(dòng)德國(guó)新一輪制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與市場(chǎng)推廣的中堅(jiān)力量；美國(guó)為了推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，由GE、Cisco、IBM、AT&T等公司合作成立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟，打破技術(shù)壁壘，建立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，目前成員已經(jīng)達(dá)到86家，政府還在支持更多類似聯(lián)盟的成立。
　　
　　培育跨界協(xié)作聯(lián)盟是智能制造系統(tǒng)應(yīng)該具備的功能。如何推進(jìn)由政府引導(dǎo)、企業(yè)主導(dǎo)、高校和科研院所參與的協(xié)作聯(lián)盟的發(fā)展，設(shè)計(jì)多方受益的運(yùn)行機(jī)制是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，重點(diǎn)是激發(fā)參與各方的積極性和創(chuàng)造力，并使參與者能夠從參與聯(lián)盟中切實(shí)獲益。
　　
　　上海目前已經(jīng)出現(xiàn)了一批智能制造應(yīng)用示范企業(yè)和示范項(xiàng)目，例如寶山鋼鐵股份有限公司的鋼鐵熱軋智能車間、上海海立（集團(tuán)）股份有限公司的空調(diào)壓縮機(jī)柔性自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線、上海蘭寶傳感科技股份有限公司的先進(jìn)傳感器數(shù)字化車間等，在不同的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行了積極的探索，在某一個(gè)或某幾個(gè)方面有較大突破。例如，上海三一重機(jī)通過建設(shè)智能化轉(zhuǎn)配車間，具備智能化物流、流水化作業(yè)、螺栓自動(dòng)擰緊、數(shù)字化工藝系統(tǒng)、穿戴式通信設(shè)備的應(yīng)用等功能，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率翻倍，不良率顯著下降。但是，目前這些先進(jìn)企業(yè)的智能制造示范項(xiàng)目基本上還處在由數(shù)字化工廠向智能工廠發(fā)展的階段，不僅缺少像西門子安貝格工廠這樣的智能工廠，也缺少像海爾公司這樣的搭建了智能制造生態(tài)系統(tǒng)框架的示范企業(yè)，以及像富瑞特裝這樣的整合上下游產(chǎn)業(yè)鏈的智能制造項(xiàng)目。課題組認(rèn)為，除了智能車間建設(shè)之外，企業(yè)還需要從更透徹地感知客戶需求、更全面地整合上下游產(chǎn)業(yè)鏈等角度加快智能制造生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)。
　　
　　障礙五
　　
　　先進(jìn)示范企業(yè)嚴(yán)重缺乏
　　
　　上海目前已經(jīng)出現(xiàn)了一批智能制造應(yīng)用示范企業(yè)和示范項(xiàng)目，例如寶山鋼鐵股份有限公司的鋼鐵熱軋智能車間、上海海立（集團(tuán)）股份有限公司的空調(diào)壓縮機(jī)柔性自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線、上海蘭寶傳感科技股份有限公司的先進(jìn)傳感器數(shù)字化車間等，在不同的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行了積極的探索，在某一個(gè)或某幾個(gè)方面有較大突破。例如，上海三一重機(jī)通過建設(shè)智能化轉(zhuǎn)配車間，具備智能化物流、流水化作業(yè)、螺栓自動(dòng)擰緊、數(shù)字化工藝系統(tǒng)、穿戴式通信設(shè)備的應(yīng)用等功能，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率翻倍，不良率顯著下降。但是，目前這些先進(jìn)企業(yè)的智能制造示范項(xiàng)目基本上還處在由數(shù)字化工廠向智能工廠發(fā)展的階段，不僅缺少像西門子安貝格工廠這樣的智能工廠，也缺少像海爾公司這樣的搭建了智能制造生態(tài)系統(tǒng)框架的示范企業(yè)，以及像富瑞特裝這樣的整合上下游產(chǎn)業(yè)鏈的智能制造項(xiàng)目。課題組認(rèn)為，除了智能車間建設(shè)之外，企業(yè)還需要從更透徹地感知客戶需求、更全面地整合上下游產(chǎn)業(yè)鏈等角度加快智能制造生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)。