前言：我國制造業(yè)擁有體量大、體系完善健全、品類齊全、光伏等產(chǎn)業(yè)核心競爭力強等優(yōu)勢，但同時也存在部分產(chǎn)業(yè)仍處于全球價值鏈的中低端，產(chǎn)品附加值較低，在高端產(chǎn)業(yè)缺乏核心技術與國際競爭力等諸多劣勢。2021年底，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展和改革委員會、教育部、科技部、財政部、人力資源和社會保障部、國家市場監(jiān)督管理總局、國務院國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會等八部門聯(lián)合印發(fā)《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》，為我國制造業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型明確了具體的目標和任務，將進一步推動國家制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。

第一部分：行業(yè)現(xiàn)狀

制造業(yè)是我國實體經(jīng)濟的重要基礎，長期處于我國國民經(jīng)濟的支柱地位，為國家的經(jīng)濟高速發(fā)展發(fā)揮核心的支撐和推動作用。經(jīng)過四十多年的發(fā)展，我國已成長為制造業(yè)大國，在全球產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)了重要地位。2021年，我國制造業(yè)增加值占GDP比重達到了27.4%，同比提高1.1%。連續(xù)12年居世界首位。在政策、研發(fā)、技術等因素的驅(qū)動下，我國制造業(yè)不斷降本增效，轉(zhuǎn)型升級，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)持續(xù)得到優(yōu)化。

（一）總體發(fā)展平穩(wěn)。2021年，我國制造業(yè)增加值為31.4萬億元，同比增長9.8%，占GDP比重為27.4%，自2018年以來首次回升，這一方面受益于我國2021年疫情控制良好，出口持續(xù)上升，同時也表明我國制造業(yè)的核心競爭力有所提升。

（二）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化。近年來隨著我國高技術制造業(yè)的快速發(fā)展，高技術制造業(yè)增加比重占規(guī)模以上工業(yè)增加值的比重逐年上升，2020-2021年連續(xù)兩年比重均超過15%，其中2021年高技術制造業(yè)增加值比上年增長18.2%，高于規(guī)模以上工業(yè)平均水平8.6個百分點。同時，2021年我國高技術制造業(yè)月度PMI均高于50%，顯著高于制造業(yè)PMI，表明高技術制造業(yè)處于高速擴張階段，且發(fā)展態(tài)勢良好。

（三）重點細分行業(yè)保持增長態(tài)勢。高科技制造業(yè)的細分行業(yè)，如計算機及辦公設備制造業(yè)、電子及通信設備制造業(yè)、航空航天器及設備制造業(yè)與醫(yī)藥制造業(yè)，均在疫情下逆勢增長，增長率遠高于規(guī)模以上工業(yè)，有力支撐了高科技制造業(yè)的興起。尤其是新能源汽車在2021年產(chǎn)量同比增長高達145.6%，表明新興產(chǎn)品在制造業(yè)的比重越來越大。

第二部分：智能制造背景

作為制造強國建設的主攻方向，智能制造發(fā)展水平關乎我國制造業(yè)未來的全球地位。發(fā)展智能制造，對于加快發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，鞏固壯大實體經(jīng)濟根基，構(gòu)建新發(fā)展格局，建設數(shù)字中國等方面具有重要意義。

“十三五”以來，通過試點示范應用、系統(tǒng)解決方案供應商培育、標準體系建設等多措并舉，形成了央地緊密配合、多方協(xié)同推進的工作格局，我國智能制造發(fā)展取得長足進步。

（1）供給能力不斷提升，智能制造裝備國內(nèi)市場滿足率超過50%，主營業(yè)務收入超10億元的系統(tǒng)解決方案供應商達43家。

（2）支撐體系逐步完善，構(gòu)建了國際先進的標準體系，發(fā)布國家標準300余項，主導制定國際標準42項，培育具有行業(yè)和區(qū)域影響力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺近100個。

（3）推廣應用成效明顯，試點示范項目生產(chǎn)效率平均提高45%、產(chǎn)品研制周期平均縮短35%、產(chǎn)品不良品率平均降低35%，涌現(xiàn)出網(wǎng)絡協(xié)同制造、大規(guī)模個性化定制、遠程運維服務等新模式新業(yè)態(tài)。

國際方面，全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入發(fā)展，新技術不斷突破并與先進制造技術加速融合，為制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展提供了歷史機遇。國際環(huán)境日趨復雜，全球科技和產(chǎn)業(yè)競爭白熱化，大國戰(zhàn)略博弈進一步聚焦制造業(yè)。美德日等工業(yè)發(fā)達國家均將智能制造作為搶占全球制造業(yè)新一輪競爭制高點的重要抓手。

國內(nèi)方面，我國已轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，目前正處于轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換增長動力的關鍵攻關期。站在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革與我國加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式的歷史性交匯點，要堅定不移地以智能制造為主攻方向，推動產(chǎn)業(yè)技術變革和優(yōu)化升級，推動制造業(yè)產(chǎn)業(yè)模式和企業(yè)形態(tài)根本性轉(zhuǎn)變，以“鼎新”帶動“革故”，提高質(zhì)量、效率效益，減少資源能源消耗，暢通產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈，助力碳達峰碳中和，促進我國制造業(yè)邁向全球價值鏈中高端。

第三部分：智能制造系統(tǒng)

從產(chǎn)業(yè)生態(tài)的角度，智能制造系統(tǒng)分為以下八個層面：

（一）測控感知層：包含傳感器、COMS傳感器、MEMS傳感器、執(zhí)行器、激光、紅外設備智能控制系統(tǒng)、智能儀表、精密儀器、精密傳動裝置、伺服控制、傳輸器、RFID/射頻等。

（二）傳輸層：包含物聯(lián)網(wǎng)技術、邊緣計算、通信網(wǎng)絡、總線、開關等。

（三）設備層：包含智能機器人、增材制造、數(shù)控機床、AGV立體倉儲、其他自動化設備、工業(yè)服務器、工業(yè)存儲器、工業(yè)電源等。

（四）數(shù)據(jù)層：包含工業(yè)大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等。

（五）產(chǎn)品及應用層：包含智能元器件、智能終端/零部件智慧交通、智慧政務、智能家居、智慧醫(yī)療、智慧教育等。

（六）工業(yè)軟件層：包含研發(fā)設計類軟件、經(jīng)營管理類軟件（信息管理類軟件）、生產(chǎn)控制類軟件、嵌入式軟件等。

（七）網(wǎng)絡與信息安全：包含網(wǎng)絡安全與信息安全。

（八）智能制造生態(tài)伙伴：包含研發(fā)服務、試驗平臺、檢測認證、科技轉(zhuǎn)化、技術交易、工業(yè)設計、管理優(yōu)化、教育培訓、人力資源轉(zhuǎn)化、金融支持等業(yè)態(tài)。

智能制造產(chǎn)業(yè)體系包含：智能基礎產(chǎn)業(yè)、智能核心產(chǎn)業(yè)和智能應用產(chǎn)業(yè)及系統(tǒng)集成服務。其中：

（1）智能基礎產(chǎn)業(yè)包括：電子元器件、光學配件、精密基礎件、光電材料、智能材料；

（2）智能核心產(chǎn)業(yè)包含：計算機設備、網(wǎng)絡傳輸設備、儀器儀表、集成電路、物聯(lián)網(wǎng)技術、軟件；

（3）智能應用產(chǎn)業(yè)包含：智能交通設備、智能通訊設備、智能制造裝備、智能家居設備、智能醫(yī)療設備、智能樓宇系統(tǒng)。

第四部分：智能制造在企業(yè)中的應用

傳統(tǒng)制造企業(yè)存在一系列的管理黑箱，包括生產(chǎn)過程不透明、現(xiàn)場信息反饋不及時、資源浪費不可控、異常狀態(tài)響應不及時、資源浪費不可控、生產(chǎn)過程和質(zhì)量追溯困難、數(shù)據(jù)采集不及時、績效考核無參照、產(chǎn)品開發(fā)周期長、管理決策無支持等等。通過智能制造基本就能解決上述各類問題，實現(xiàn)以下六大優(yōu)化：

（1）自動化：信息自感知、深度自學習、智慧自決策、控制自執(zhí)行、協(xié)同自適應

（2）數(shù)字化：制造環(huán)節(jié)的各種要素，如人、機、料、法、環(huán)、測等，實現(xiàn)數(shù)字化；

（3）集成化：包括橫向集成、縱向集成、端到端集成，再進一步深化為信息集成、服務集成、應用集成，實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期管理；

（4）模型化：實時數(shù)據(jù)檢測，大數(shù)據(jù)建模，強化模型優(yōu)化，提升產(chǎn)品質(zhì)量，增強能效、優(yōu)化工藝，實現(xiàn)人機協(xié)同；

（5）虛擬化：虛擬設計、虛擬工藝、虛擬制造，采用三維建模、虛擬仿真技術，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期；

（6）可視化：二三維融合實現(xiàn)過程可視化、數(shù)字可視化、決策可視化。

結(jié)論

未來，制造業(yè)將進一步呈現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢：

（1）制造業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型；

（2）生產(chǎn)模塊化和敏捷性響應；

（3）由生產(chǎn)型制造向服務型制造轉(zhuǎn)型；

（4）綠色制造，未來制造業(yè)將進一步降低環(huán)節(jié)污染，資源綜合重復利用。

在這種大的發(fā)展趨勢下，我國制造業(yè)將不斷轉(zhuǎn)型升級，朝著制造強國奮勇邁進。（作者：慈書學）