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2020年联想集团智能制造白皮书(附下载)

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世界智能制造发展保持活跃态势 

人类进入工业社会之后,制造业逐渐成为一个国家经济能力乃至综合国力的基石。当前全球经济普遍面临转型压力,作为经济体系的稳定器,制造业迎来了前所未有的发展机遇,同时也面临着多重挑战。首先在市场层面,越来越多的行业面临全球性产能过剩问题。市场竞争激烈,需求从过去的大批量、规模化,逐渐转向小规模、个性化定制的新型模式。其次在社会层面,随着就业人口不断下降和劳动力成本的急剧上升,现有环境资源负担沉重,整个社会生产组织方式面临转型升级压力。最后在技术层面,在普遍自动化的基础上,物联网、边缘计算、云计算、大数据、人工智能等技术的发展为制造业的进一步升级提供了强大的技术支撑,同时也提出了更高的管理要求。可以说,智能制造是技术、社会和市场多方面要素驱动的结果。近年来,世界主要工业国都纷纷将智能制造上升到国家战略高度,致力于在关键智能制造技术上取得领先地位。

当前世界范围内,德国、美国和日本仍然是智能制造发展的焦点地区。德国在 2013 年正式推出“工业 4.0”战略。2013 年和 2016 年发布的《确保德国制造业的未来—实施战略行动工业 4.0 的建议》和《实施工业 4.0 战略》,提出将物联网及服务技术融入制造业,希望通过将信息通信技术和物理生产系统相结合,打造全球领先的装备制造业,使德国成为先进智能制造技术的主要创造国和供应国。美国 2009 年开始制造业回归,通过智能制造解决美国制造业在人力成本等方面的劣势,重振美国高端制造业。2012 年和 2014 年先后发布 AMP (Advanced Manufacturing Partnership)报告《获取先进制造业国内竞争优势》和《加速美国先进制造业》,明确了三个制造技术优先领域(制造业中的先进传感、先进控制和平台系统,虚拟化、信息化和数字制造,先进材料制造)及技术战略建议。此外,日本也是智能制造领域发展的一大亮点。作为机器人领域强国,日本于 2015 年提出“机器人新战略”,通过将机器人与 IT 技术、大数据、网络、人工智能等深度融合,在日本建立世界机器人技术创新高地,营造世界一流的机器人应用社会,继续引领物联网时代机器人的发展。

我国智能制造发展面临的机遇和挑战 

作为国家间经济竞争的主战场,制造业在中国经济转型升级以及国际分工重新划分中占据着至关重要的地位,决定了这次“史诗级”战役的成败。在高新技术密集爆发的大背景下,智能制造无疑是制造业发展的重要驱动力,是推动制造业高质量发展的主攻方向。大力推进智能制造发展,是创造新动能、打造新优势,不断增强核心竞争力,推动我国产业迈向中高端的关键举措。

在政府层面,国家和地方一起发力,积极制定政策驱动智能制造,为我国智能制造发展把握好大方向。国家层面,2015 年,国务院发布实施制造强国战略第一个十年行动纲领《中国制造 2025》,提出实现制造强国的战略任务和重点之一是要推进信息化和工业化的深度融合,要把智能制造作为两化深度融合的主攻方向。2016 年,工信部、财政部发布《智能制造发展规划(2016-2020 年)》,提出智能制造发展“两步走”战略。2017 年 11 月,国务院发布《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网指导意见》,提出要加快建设和发展工业互联网,推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合,发展先进制造业,支持传统产业优化升级。2019 年政府工作报告中,习近平总书记提出,要推动传统产业改造提升。

同时,中央经济工作会议于 2018 年首次提出“新基建”这一概念,至今已有 7 次中央级会议或文件明确表示加强“新基建”。“新基建”提出的 5G、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网七个方向的建设内容,适应中国当前社会经济发展阶段和转型需求,在补短板的同时将成为社会经济发展的新引擎。特高压、城际高速轨道交通、新能源汽车等应用行业的竞争力建设依赖于智能制造相关技术的快速发展,而 5G、大数据中心、人工智能、工业互联网等基础性技术的进步,又将持续推动我国智能制造技术升级的脚步。新基建目标的提出,为我国智能制造升级进一步明确了方向,提升了内在推动力,夯实了技术基础。作为数字经济的发展基石、转型升级的重要支撑,新一代信息技术引领的新型基础设施建设已成为我国谋求高质量发展的关键要素。

呼应中央政策,围绕推动制造业高质量发展,强化工业基础和技术创新能力,促进先进制造业和现代服务业融合发展,加快建设制造强国。地方层面,各省市利好政策不断出台,催生了大批智能制造产业链企业。广东、福建、安徽、江苏、北京、天津等省市结合自身发展情况,纷纷提出了地方智能制造发展规划,推动智能制造发展,并在智能制造链条上建设了大量的产业园区,孕育了一大批智能制造产业链企业,成为中国智能制造产业的重要承载地和孵化器。根据《世界智能制造中心发展趋势报告(2019)》统计,我国共有 437 家智能制造类产业园区,覆盖全国 27 个省市。与此同时,《中国制造 2025》、工信部《智能制造发展规划(2016-2020 年)》等一批规划纲要也提出把全面推行绿色制造作为实现制造强国战略目标的重要内容,积极追求绿色、智能、可持续的发展,实现与智能制造相互补充,相互促进。

然而,我国工业化和经济现代化起步较晚,制造业总体水平不一,创新研发实力相对薄弱,智能制造发展面临诸多挑战。

首先,工业基础设施和核心技术创新能力不足,对外依存度高。与欧美等发达国家相比,我国在传感器、高端芯片、基础软硬件等方面瓶颈突出,关键核心技术受制于人,严重制约了我国智能制造的发展。以传感器举例,作为工厂智能化转型的基础条件,传感器在汽车、电子等离散行业的数据采集上拥有大规模应用。然而,全球电子传感器市场被博世 BOSCH、MEAS、罗克韦尔 ROCKWELL 等国外企业垄断,国内传感器大多依赖进口,自产传感器几乎全是低端产品,难以跻身高端市场竞争。

其次,信息化、智能化水平整体滞后。由于我国制造业体量庞大,一些先进的制造业企业正积极探索从机械化、自动化向智能化、信息化发展,但是很多企业仍然未完成数字化升级,与人工智能等前沿技术的融合还处于初级阶段,我国制造业距离真正的智能制造还有很长距离。再次,产业结构待改善,低端制造业市场同质化竞争严重。我国低端产业产能过剩,先进装备、核心部件、高性能材料等中高端产业的保障能力不能得到有效满足,导致我国装备制造业低端市场同质化竞争严重,中高端市场发展缺乏技术和基础设施支持。

最后,专业人才数量欠缺。智能制造产业相对于传统制造业对于高素质人才的需求更为明显,而且更需要懂得多方面知识与技能的复合型人才,对于高端专业人才的需求更是极为迫切,但是我国在高端、复合型人才数量上严重欠缺,难以满足智能制造领域的扩张需求。面对上述问题,我国要推动智能制造快速发展,需要从基础软硬件、核心技术、网络、生态等各方面入手,扎扎实实做强根基。

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