郝玉成:夯实基础 创新驱动 加快智能制造的高质量发展

郝玉成

国家制造强国建设战略咨询委智能制造专家委委员

国家智能制造标准化专家咨询组委员

中国科协智能制造学会联合体专家委副主任

IEEE智能制造标准化委技术咨询委主席

 

 

智能制造是国家战略的主攻方向,是实现制造业由制造大国向制造强国的攻坚阶段,是培育我国智能经济战略新兴产业的关键路径。无论是主攻方向、攻坚阶段,还是关键路径都说明智能制造在国家制造业发展中的战略定位。

 

以新理念认识智能制造

 

进入“十四五”新时期,要以新的理念认识智能制造。

 

第一,以“下先手棋”的战略思维认识智能制造在新阶段的战略定位。目前国际形势发生巨大变化,智能制造在“十三五”阶段取得了长足的进步,在目标制定研究路线的系统谋划方面要有打胜仗的方案,要有“下先手棋”的战略思维。

 

第二,以制造大国的整体战略认识制造业在大国经济中“压舱石”的作用。明确制造业的基础性,认清智能制造在未来发展的重要性。

 

第三,以百年未有战略格局抢占智能制造发展机遇。《“十四五”智能制造发展规划》(以下简称《规划》)制定的不只是五年的规划,是关于未来制造业的战略谋划格局。

 

第四,以善谋全局的系统思路为智能制造的发展构建新的战略竞争力。在智能制造发展的过程中,恰逢工业4.0新格局,前沿技术、行业竞争力都为发展提供了机遇,从战略层面加强制造业发展的竞争力,为智能制造目标的实现提供路径。

 

 

装备夯实智能制造的基础

 

装备是制造业的基础,从制造业的发展来看,装备发展的规律是一代技术,一代装备,一代制造,一代产品。研究工业发展的进程和规律,从工业1.0到工业4.0,从机械装备、电气装备到机械自动化、电气自动化,说明装备是智能制造最关键的部分,在制造业中占据基础性地位。

 

光刻机的“卡脖子”事件更加说明,装备才是制造业的“一剑封喉”。在基础装备方面,数控机床、PLC 、工业机器人这三大装备,构建了制造业的基础,制造装备的智能化决定了制造的智能化。但目前制造装备智能化基本上处于初级阶段的功能智能,与满足高水平智能工厂系统性的需求仍然有较大的差距。

 

装备靠创新驱动不断迭代升级。装备不仅是支撑,也是制造的内容,我国制造业目前的现状是消费品的规模供给充裕,制造装备、仪器设备方面的系统供给薄弱。装备需要从靠引进到“十四五”期间智能制造装备市场满足率超过70%,装备的市场满足率提升将加速智能制造的发展。在智能制造未来的发展中,要健全工业发展体系,同时也要学习国外先进的经验,只有夯实制造的基础,才能加快智能制造发展的速度。

 

落实到企业层面,企业在智能装备方面的布局和发展理念应与国家保持一致。一方面要高度重视智能装备在工厂智能化中的发展;另一方面,要和各方合作大力发展自主可控的智能装备。

 

技术赋能工业软件新机遇

 

“工业软件市场满足率达到50%以上”,《规划》对工业软件提出了更大的挑战。工业软件一般包括设计软件、管理软件、控制软件三大类。虽然我国的软件发展与国外相比还存在一定的差距,但自主研发的关键软件已经涵盖这三类软件。其中,设计类软件在制造业中发挥着重要作用,新的技术给工业软件的自主研发提供了新机遇,先进的工业软件是先进的知识与先进的工艺集成的过程,工业软件的载体是制造业,而先进技术是工业软件的价值

体现。在未来的发展过程中只有软硬结合,才能构建好的制造系统,从而提高制造系统智能化水平。

 

创新驱动智能制造关键核心技术

 

无论是目前的技术短板还是卡脖子问题,其背后的本质不是简单的某个技术难题和某个产品创新,而是国家各级创新体系和产业发展的整体运行机制和能力中的系统性薄弱环节。“十四五”智能制造对技术创新的关注主要表现在三方面 。

 

第一,制造创新。制造是对资源的转化,转化是富有创造性的过程。每一次制造业的发展,最先启动的是制造本身的创新,只有制造完成创新,新技术才能协同融合进来,提供更加丰富的产品。因此,制造创新是本质,是制造业转型的核心。在制造业注入更多的创造力,才能加速智能制造的发展。

 

第二,技术创新。人工智能、大数据、计算互联网等新技术不断涌现。新技术只有融入到制造业中,才能给制造业提供更多的创新思路,才能解决卡脖子问题,才能发挥更大的价值,才能实现智能制造。某种意义上来说,最先融入到制造业中的技术,才能体现技术的价值,也就是技术创新在制造业中的真正作用。

 

第三,系统创新。智能制造是复杂的系统工程,从设计、制造、应用、服务的全生命周期都需要创新的驱动。因此,《规划》中特别提到了系统创新的重要性。集成的目的是优化,在系统集成的基础上,注入经验化的管理灵魂,智能制造的工厂系统才会真正有智力、有灵魂。系统创新是提高企业竞争力的系统工程,智能制造与传统制造相比的价值,也就是装备的价值、软件的价值、技术价值,以及系统价值。

 

机遇与挑战

 

我国已经成为制造业大国,将迈向制造业强国,在制造业大国向制造业强国转变的攻坚阶段,我们的核心技术、先进技术虽然与发达国家还有差距,但《规划》中70%和50%的供给率目标的制定,加速了人工智能、大数据、云计算、数字孪生等先进技术的发展。新技术的发展、新平台的应用,再加上不断完善的创新机制、不断提高的创新能力。通过“十四五”智能制造的整体规划,必定能实现由制造大国向制造强国的升级。