智能制造：新工業(yè)革命

在電影《摩登時(shí)代》中有這樣一幕場(chǎng)景：1920年代，美國正處在經(jīng)濟(jì)蕭條時(shí)期，失業(yè)率居高不下，單調(diào)繁重的工作讓工人變成大機(jī)器生產(chǎn)中的一顆螺絲釘。在轟鳴的廠房里工人查理日以繼夜地在流水線上工作……中國一直以來是一個(gè)制造大國，我們過去創(chuàng)造的奇跡就是像這樣靠人的雙手來完成的。如今的中國制造業(yè)，有琳瑯滿目的問題需要去解決，“中國制造”已經(jīng)到了非改革不可的地步。

天下大勢(shì)，浩浩蕩蕩。新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合，正在引發(fā)影響深遠(yuǎn)的產(chǎn)業(yè)變革，形成新的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)、商業(yè)模式和經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。各國都在加大科技創(chuàng)新力度，推動(dòng)三維（3D）打印、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、生物工程、新能源、新材料等領(lǐng)域取得新突破。

基于信息物理系統(tǒng)的智能裝備、智能工廠等智能制造正在引領(lǐng)制造方式變革；網(wǎng)絡(luò)眾包、協(xié)同設(shè)計(jì)、大規(guī)模個(gè)性化定制、精準(zhǔn)供應(yīng)鏈管理、全生命周期管理、電子商務(wù)等正在重塑產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈體系；可穿戴智能產(chǎn)品、智能家電、智能汽車等智能終端產(chǎn)品不斷拓展制造業(yè)新領(lǐng)域。我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、創(chuàng)新發(fā)展迎來重大機(jī)遇。

工業(yè)4.0簡(jiǎn)單來說就是智能制造

我國是制造業(yè)大國，但并非制造業(yè)強(qiáng)國。近幾年來，我國制造業(yè)面臨勞動(dòng)力和原材料成本上升的雙重壓力，傳統(tǒng)層面的成本優(yōu)勢(shì)逐漸消失，制造業(yè)的轉(zhuǎn)型迫在眉睫。而就在這時(shí)，工業(yè)4.0概念橫空出世，迅速在全世界范圍內(nèi)走紅。其實(shí)，工業(yè)4.0簡(jiǎn)單來說就是智能制造。

智能制造會(huì)從根本上改變傳統(tǒng)制造業(yè)的生產(chǎn)模式，從而能夠讓中國制造業(yè)快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。在這個(gè)層面，中國需要和傳統(tǒng)制造業(yè)強(qiáng)國，諸如日本和德國開展競(jìng)爭(zhēng)，其重要性不言而喻。

“工業(yè)4.0”涉及幾個(gè)重要方面：一是“智能工廠”，重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)、過程以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)；二是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等。“智能生產(chǎn)”將特別注重吸引中小企業(yè)參與，力圖使中小企業(yè)成為新一代智能化生產(chǎn)技術(shù)的使用者和受益者，同時(shí)也成為先進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)造者和供應(yīng)者；三是“智能物流”，主要通過互聯(lián)網(wǎng)整合物流資源，以提高現(xiàn)有物流資源供應(yīng)方的效率，從而讓需求方則能夠快速獲得服務(wù)匹配，得到物流支持。

在工業(yè)4.0時(shí)代，虛擬全球?qū)⑴c現(xiàn)實(shí)全球相融合。通過計(jì)算、自主控制和聯(lián)網(wǎng)，人、機(jī)器和信息能夠互相聯(lián)接，融為一體。未來制造業(yè)將實(shí)現(xiàn)更高的工程效率、更短的產(chǎn)品上市時(shí)間以及生產(chǎn)靈活性。

就我國制造業(yè)的現(xiàn)狀看來，層次極為不平衡，在往智能制造轉(zhuǎn)型的趨勢(shì)上也是如此。

高端制造業(yè)得到國家政策傾斜，依托原有的工業(yè)基礎(chǔ)，后勁十足，成長迅速。高端制造業(yè)屬于戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，需要高投入才能高產(chǎn)出、高回報(bào)，需要國家的政策傾斜和產(chǎn)業(yè)扶持。

在一定程度上，高端制造業(yè)的技術(shù)含量覆蓋了整個(gè)科技領(lǐng)域，也包括智能技術(shù)。中國采取的是內(nèi)外結(jié)合的發(fā)展路線，依托原有的重工業(yè)基礎(chǔ)和成本優(yōu)勢(shì)，吸收西方國家先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，以打造高技術(shù)產(chǎn)品為突破點(diǎn)，電信、汽車、機(jī)械制造、航天航空等產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭迅速，在國際市場(chǎng)擁有了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。此類行業(yè)中的企業(yè)大多有國資背景。

反而是以產(chǎn)品為主的中端制造業(yè)，最應(yīng)該向工業(yè)4.0的轉(zhuǎn)型。最典型的代表是智能家居領(lǐng)域的一批企業(yè)，它們應(yīng)該基于專業(yè)分工吸收優(yōu)質(zhì)資源，最終構(gòu)筑起自身的產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)。

最后是低端制造業(yè)。他們?nèi)狈夹g(shù)、品牌和市場(chǎng)地位，生存狀況艱難。低端制造業(yè)進(jìn)入門檻低，有大量的市場(chǎng)參與者參與其中，行業(yè)利潤低，無力進(jìn)行技術(shù)研發(fā)的投入，只好基于市場(chǎng)需求進(jìn)行生產(chǎn)，而非立足核心競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行布局。市場(chǎng)繁榮的時(shí)候，為了爭(zhēng)奪份額展開價(jià)格戰(zhàn)，市場(chǎng)需求萎縮的時(shí)候便會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)能過剩、停產(chǎn)歇業(yè)、破產(chǎn)倒閉等問題。此類企業(yè)通常處于價(jià)值鏈的低端，抗風(fēng)險(xiǎn)能力十分堪憂。

智能制造與機(jī)器人

我們一直在討論智能機(jī)器人。就制造行業(yè)而言，對(duì)工業(yè)機(jī)器人的關(guān)注由來已久?，F(xiàn)在最流行的手機(jī)操作系統(tǒng)，Android的原意便為機(jī)器人，它的LOGO也是一個(gè)綠色機(jī)器人。事實(shí)上，現(xiàn)在大家對(duì)機(jī)器人的定義是很寬的，而不是停留在消費(fèi)者眼中的“長得像人一樣的機(jī)器人”。只要能夠模擬人類的一部分能力，幫助人類完成一些任務(wù)的機(jī)器，不論是實(shí)體的還是虛擬的，都可以被納入機(jī)器人范疇。

在人工智能時(shí)代，一旦機(jī)器人具有自我思考的能力，通過圖像識(shí)別、動(dòng)作識(shí)別、邏輯判斷、自然語言處理和反饋以及深層次的數(shù)學(xué)和理論思考，便足以勝任人的大部分工作。尤其是大量仍然依靠人工生產(chǎn)的制造業(yè)，所有流水線上的任務(wù)都可以通過機(jī)器人來完成。

對(duì)于很多制造類企業(yè)，經(jīng)?；孟氲囊粋€(gè)場(chǎng)景是：在一個(gè)生產(chǎn)裝配流水線上，多臺(tái)身手矯健的小型機(jī)器人在有條不紊地合作著。在成品組裝部分，兩臺(tái)合作的機(jī)器人之間約有20厘米的間隔，其中一臺(tái)機(jī)器人將剛生產(chǎn)出來的產(chǎn)品有序排列，然后傳遞給身邊的合作“伙伴”。小伙伴接到后，迅速將產(chǎn)品打包并排列整齊，傳遞給下一個(gè)伙伴進(jìn)行包裝。

事實(shí)上，數(shù)據(jù)顯示，在美國，邁入新世紀(jì)后，由于智能化技術(shù)對(duì)人工的替代作用，中產(chǎn)階級(jí)的信息處理工作職位數(shù)量日漸下滑。2000~2010年，有1100萬個(gè)秘書職位被互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)所取代，同一時(shí)期，電話接線員減少了64%，旅游代理減少46%，會(huì)計(jì)減少26%。

當(dāng)然，機(jī)器人只是“智能制造”的一個(gè)組成部分。在智能制造之下，傳統(tǒng)的制造流程將被重組，其目的是要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的智能化。其中個(gè)性化的客戶需求與設(shè)計(jì)、供應(yīng)商和制造商之間的信息接入與共享、售后服務(wù)的快速響應(yīng)等環(huán)節(jié)會(huì)與智能工廠一起成為智能制造非常關(guān)鍵的組成部分。

智能工廠的核心是產(chǎn)品的智能化、生產(chǎn)的自動(dòng)化、信息流和物資流合一。目前來看，世界范圍內(nèi)很多企業(yè)都在向智能工廠的方向發(fā)展，但是還沒有哪一家企業(yè)有足夠的勇氣宣布已經(jīng)建成了一座智能工廠，因?yàn)橹悄苤圃煸谡麄€(gè)制造流程上的變革要推翻整個(gè)原有的制造流程，投入非常之大。

除了大規(guī)模定制化生產(chǎn)，智能制造的未來圖景還包括了能源的節(jié)約（據(jù)測(cè)算有大約12%的能源節(jié)約空間）讓供應(yīng)鏈更加安全，準(zhǔn)確地尋找到相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜业膯栴}解決方式。而且智能制造的生產(chǎn)模式不僅局限于生產(chǎn)終端消費(fèi)品的企業(yè)，生產(chǎn)設(shè)備的企業(yè)一樣可以通過實(shí)踐智能工廠來更好地滿足客戶需求、降低成本、提高交付效率、合理管理產(chǎn)能。

2015年3月，在鄭州經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)海爾工業(yè)園內(nèi)首臺(tái)用戶定制空調(diào)在海爾空調(diào)智能互聯(lián)工廠下線。這意味著用戶在家中通過網(wǎng)絡(luò)定制專屬于自己的空調(diào)已變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。如果說既往的制造模式是工廠根據(jù)市場(chǎng)整體概況生產(chǎn)符合消費(fèi)者需求的產(chǎn)品，然后通過渠道、零售終端向消費(fèi)者輸出，是后端對(duì)前端的產(chǎn)品傳導(dǎo)，那么在海爾的個(gè)性化工業(yè)定制體系下，它已變成前端對(duì)后端的牽引，即消費(fèi)者與工廠直接對(duì)接，定制符合自身個(gè)性化需求的產(chǎn)品，這其中消費(fèi)者是唯一的信息源，他們直接參與了工廠的產(chǎn)品開發(fā)和制造。

在傳統(tǒng)制造時(shí)代，用戶只能選擇特定商品，而智能制造時(shí)代，可以讓用戶全流程參與到產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)等中，用戶既是產(chǎn)品的“消費(fèi)者”，又是產(chǎn)品的“創(chuàng)造者”。這就是智能制造所帶來的創(chuàng)新顛覆。

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