重新定義“智能制造”的關(guān)鍵詞。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),制造業(yè)面臨著全球產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。特別是2008年金融危機(jī)之后,世界各國(guó)為了尋找促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新出路,開(kāi)始重新重視制造業(yè),歐盟整體上開(kāi)始加大制造業(yè)科技創(chuàng)新扶持力度;美國(guó)于2011年提出“先進(jìn)制造業(yè)伙伴計(jì)劃”,旨在增加就業(yè)機(jī)會(huì),實(shí)現(xiàn)美國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)強(qiáng)勁增長(zhǎng)。美國(guó)國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)于2012年2月正式發(fā)布了《先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃》,德國(guó)于2013年4月推出《工業(yè)4.0戰(zhàn)略》。我們應(yīng)該通過(guò)比較研究《美國(guó)先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃》《德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略》等資料中的先進(jìn)制造業(yè)關(guān)鍵詞,進(jìn)而來(lái)定義未來(lái)制造業(yè)的發(fā)展方向(圖7)。
一是軟性制造。大規(guī)模制造時(shí)代,傳統(tǒng)的制造環(huán)節(jié)利潤(rùn)空間越來(lái)越受到擠壓。所以,從發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)的戰(zhàn)略規(guī)劃中均可以看到,制造業(yè)的概念和附加值正在不斷從硬件向軟件、服務(wù)、解決方案等無(wú)形資產(chǎn)轉(zhuǎn)移。相對(duì)于傳統(tǒng)制造業(yè),如今的制造業(yè)是軟件帶給硬件功能、控制硬件、對(duì)硬件造成極大影響。同時(shí),與以往的硬件商品所不同,目前的制造業(yè)中,對(duì)商品附屬的服務(wù)或者基于商品上面的解決方案的需求正在快速增加。
所謂軟性制造,就是增加產(chǎn)品附加價(jià)值、拓展更多、更豐富的服務(wù)與解決方案。因?yàn)橄鄬?duì)于硬件,產(chǎn)品內(nèi)置的軟件、附帶的服務(wù)或者解決方案通常是軟性和無(wú)形的,都是“看不見(jiàn)”的事物,所以稱之為軟性制造。
軟性制造不再將“硬件”生產(chǎn)視為制造業(yè),而認(rèn)為“軟件”在制造業(yè)中不斷發(fā)揮主導(dǎo)作用,商品產(chǎn)生的服務(wù)或解決方案將對(duì)制造業(yè)的價(jià)值產(chǎn)生巨大影響。所以,未來(lái)的制造業(yè)需要放棄傳統(tǒng)的“硬件式”的思維模式,而要從軟件、服務(wù)產(chǎn)生附加值的角度去發(fā)展制造業(yè)。軟件、服務(wù)在整個(gè)制造業(yè)價(jià)值鏈中所占的比重將越來(lái)越大,呈現(xiàn)顯著的增長(zhǎng)趨勢(shì)。未來(lái)制造業(yè)企業(yè)向顧客提供的不再是單純的產(chǎn)品,而是各種應(yīng)用軟件與服務(wù)形態(tài)集成于一體的整體解決方案。
二是從“物理”到“信息”的趨勢(shì)。以往,每當(dāng)提及制造業(yè),恐怕都認(rèn)為是各種零部件構(gòu)成硬件產(chǎn)品的核心。隨著封裝化、數(shù)字化的發(fā)展,零部件生產(chǎn)加工技術(shù)加速向新興市場(chǎng)國(guó)家轉(zhuǎn)移,這樣,零部件本身的利潤(rùn)就難以維系。因此,發(fā)達(dá)國(guó)家制造業(yè)開(kāi)始更加注重通過(guò)組裝零部件進(jìn)行封裝化,將部分功能模塊化,將系列功能系統(tǒng)化,來(lái)提升附加價(jià)值。
模塊化是將標(biāo)準(zhǔn)化的零部件進(jìn)行組裝,以此來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品。從而能夠快速響應(yīng)市場(chǎng)的多樣化需求,滿足消費(fèi)者的各項(xiàng)差異化需求。以往,在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中,需要付出很多時(shí)間和成本,如果將復(fù)雜化的產(chǎn)品通過(guò)幾個(gè)模塊進(jìn)行組裝,就能夠同時(shí)解決多樣化和效率化的問(wèn)題。
但是,模塊化本身不過(guò)是產(chǎn)品的一項(xiàng)功能,未來(lái)制造業(yè)將更加重視在通過(guò)模塊化和封裝化的基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)化,拓展新的應(yīng)用與服務(wù)。如果以系統(tǒng)化為主導(dǎo),就能相對(duì)于“物理”意義上的零部件,獲取更多的帶有“信息”功能的附加價(jià)值。相反,如果不掌控系統(tǒng)的主導(dǎo)權(quán),無(wú)論研發(fā)出的零部件的質(zhì)量和功能多么好,也難以成為市場(chǎng)價(jià)格的主導(dǎo)者。
三是從“群體”到“個(gè)體”的趨勢(shì)。在發(fā)達(dá)國(guó)家,以規(guī)模化為對(duì)象的量產(chǎn)制造業(yè)將生產(chǎn)基地轉(zhuǎn)移至新興市場(chǎng)國(guó)家,以定制化為重點(diǎn)的多種類小批量制造業(yè)漸漸成為主流。同時(shí),消費(fèi)者本身也將有能力將自己的需求付諸生產(chǎn)制造。也就是說(shuō),“大規(guī)模定制”隨著以3D打印為代表的數(shù)字化和信息技術(shù)的普及帶來(lái)的技術(shù)革新,將制造業(yè)的進(jìn)入門檻降至最低,不具備工廠與生產(chǎn)設(shè)備的個(gè)人也能很容易地參與到制造業(yè)之中。制造業(yè)進(jìn)入門檻的降低,也意味著一些意想不到的企業(yè)或個(gè)人將參與到制造業(yè),從而有可能帶來(lái)商業(yè)模式的巨大變化。
“個(gè)性化”首先是美國(guó)大力推進(jìn)的。在美國(guó)的文化背景下,個(gè)性要比組織色彩強(qiáng)烈。制造業(yè)的“個(gè)性化”趨勢(shì)不僅僅是美國(guó)制造業(yè)回歸,還將帶動(dòng)舊金山等大城市制造業(yè)的興盛,一些專注于通過(guò)信息技術(shù)使得生產(chǎn)工程高效化、專業(yè)性的小規(guī)模手工制作的制造業(yè)將在市區(qū)內(nèi)盛行,它們根據(jù)消費(fèi)者的需求進(jìn)行柔性的定制化服務(wù),憑借獨(dú)特的設(shè)計(jì),與大量生產(chǎn)形成差異化競(jìng)爭(zhēng)。
四是互聯(lián)制造。隨著信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)、電子商務(wù)的普及,制造業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的新要求出現(xiàn)了變化。一方面,要求制造業(yè)企業(yè)能夠不斷地基于網(wǎng)絡(luò)獲取信息,及時(shí)對(duì)市場(chǎng)需求做出快速反應(yīng);另一方面,要求制造業(yè)企業(yè)能夠?qū)⒏鞣N資源集成與共享,合理利用各種資源。
互聯(lián)制造能夠快速響應(yīng)市場(chǎng)變化,通過(guò)制造企業(yè)快速重組、動(dòng)態(tài)協(xié)同來(lái)快速配置制造資源,提高產(chǎn)品質(zhì)量,減少產(chǎn)品投放市場(chǎng)所需的時(shí)間,增加市場(chǎng)份額。另外,作為一個(gè)未來(lái)的潮流,工廠將通過(guò)互聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)內(nèi)、外服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化,向著互聯(lián)工廠的趨勢(shì)發(fā)展。
美國(guó)因?yàn)橛蠫oogle、Apple、IBM等IT巨頭和無(wú)數(shù)的IT企業(yè),所以在大數(shù)據(jù)應(yīng)用上較為積極,非常重視對(duì)社會(huì)帶來(lái)新的價(jià)值。Google不斷將制造業(yè)企業(yè)收購(gòu)至麾下,就是希望掌握主導(dǎo)權(quán)。同時(shí),作為美國(guó)大型制造業(yè)企業(yè)的一個(gè)代表,GE公司也開(kāi)始加強(qiáng)數(shù)據(jù)分析和軟件開(kāi)發(fā),從車間采集數(shù)據(jù),進(jìn)行解析,提供解決方案,開(kāi)拓新的商業(yè)機(jī)會(huì)。德國(guó)將“工業(yè)4.0”視為國(guó)家戰(zhàn)略,將工廠智能化視為國(guó)家方針。通過(guò)信息技術(shù),最大限度的發(fā)揮工廠本身的能力。
把“兩化”深度融合作為主要著力點(diǎn)。工業(yè)和信息化部成立以來(lái),一直致力于推進(jìn)“兩化融合”工作,通過(guò)信息化的融合與滲透,對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)產(chǎn)生革命性影響。“工業(yè)4.0”本質(zhì)上是由信息技術(shù)引發(fā)的,與我國(guó)的“兩化融合”有異曲同工之處。在未來(lái)制造業(yè)中,我們應(yīng)該將“兩化深度融合”作為主要著力點(diǎn),進(jìn)一步繼續(xù)加快推進(jìn)信息化、自動(dòng)化和智能化。
首先,研究部署信息物理系統(tǒng)(CPS)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)“智能工廠”的“智能制造”。智能制造已成為全球制造業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì),智能設(shè)備和生產(chǎn)手段在未來(lái)必將廣泛替代傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式。而信息物理系統(tǒng)(CPS)將改變?nèi)祟惻c物理世界的交互方式,使得未來(lái)制造業(yè)中的物質(zhì)生產(chǎn)力與能源、材料和信息三種資源高度融合,為實(shí)現(xiàn)“智能工廠”和“智能制造”提供有效的保障。美國(guó)、德國(guó)等世界工業(yè)強(qiáng)國(guó)都高度重視信息物理系統(tǒng)的構(gòu)建,加強(qiáng)戰(zhàn)略性、前瞻性的部署,并已然取得了積極的研究進(jìn)展。而我國(guó)目前的制造業(yè)發(fā)展仍然以簡(jiǎn)單地?cái)U(kuò)大再生產(chǎn)為主要途徑,迫切需要通過(guò)智能生產(chǎn)、智能設(shè)備和“工業(yè)4.0”理念來(lái)改造和提升傳統(tǒng)制造業(yè)。
其次,推動(dòng)制造業(yè)向智能化發(fā)展轉(zhuǎn)型的同時(shí),同步推動(dòng)制造業(yè)的模式和業(yè)態(tài)的革新。主要體現(xiàn)在,從大規(guī)模批量生產(chǎn)向大規(guī)模定制生產(chǎn)的革新、從生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造的革新、從集團(tuán)式全能型生產(chǎn)向網(wǎng)絡(luò)式協(xié)同制造的革新、從兩化融合向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的革新。
提升制度創(chuàng)新和管理變革能力。“智能制造”時(shí)代,平臺(tái)型企業(yè)、網(wǎng)絡(luò)化組織、開(kāi)放式創(chuàng)新、大規(guī)模定制、社會(huì)化生產(chǎn)等行為將更加普遍。所以,生產(chǎn)者與消費(fèi)者的互動(dòng)將更加緊密,中小企業(yè)的作用將更加突出,對(duì)市場(chǎng)需求的快速反應(yīng)將更加重要……這些變化都要求適時(shí)、適度的制度創(chuàng)新和管理變革能力,對(duì)我國(guó)相對(duì)薄弱的制度創(chuàng)新和管理變革能力構(gòu)成現(xiàn)實(shí)性的挑戰(zhàn)。
危機(jī)是威脅,也是機(jī)會(huì)。新一輪工業(yè)革命將徹底改變現(xiàn)有的生產(chǎn)方式和產(chǎn)業(yè)組織形式,改變國(guó)家間的比較優(yōu)勢(shì),進(jìn)而重塑全球產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和國(guó)際產(chǎn)業(yè)分工格局。作為新一輪工業(yè)革命的主攻方向,“智能制造”的發(fā)展將直接影響我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的路徑和進(jìn)程,將給我國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)帶來(lái)重大機(jī)遇。
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