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周济:以智能制造为主攻方向,坚定不移坚持制造强国

发布日期:2022-10-08
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9月23日,中国新能源汽车发展高层论坛(2022)在“中国车谷”武汉经开区成功举办。论坛特邀多位政府主管部门领导、两院院士、行业头部企业代表等发表精彩主题演讲,以下为中国工程院院士周济发言内容。

01 坚定不移建设制造强国

习近平总书记指出,制造业是立国之本、强国之基,要加快建设制造强国,加快发展先进制造业。进入新时代,国家确定并倾力推进“制造强国战略”,加快建设制造强国、加快发展先进制造业,已经成为我国的国家战略。

从2010年开始,我国制造业的增加值已经成为世界第一,是名副其实的世界制造大国。但是我国制造业大而不强,存在着突出的问题,面临着严峻的挑战,主要体现在产业结构不优、产业基础不牢、产业质量问题突出、资源环境挑战严峻、自主创新能力还不强。

立足国情、立足现实,我国确定了“三步走”的制造强国战略部署:第一步,到2025年,中国制造业进入制造强国第二方阵,迈入制造强国行列;第二步,到2035年,中国制造业将位居第二方阵前列,成为名副其实的制造强国;第三步,到2045年,中国制造业进入第一方阵,成为世界领先的制造强国。

2015年,国务院印发了《中国制造2025》,党的十八届五中全会制定的第十三个五年计划中明确指出,要加快制造强国,实施《中国制造2025》,这是中央政府站在增强我国综合国力和国际竞争力、保障国家安全和民族复兴的战略高度作出的重大战略决策。

第二方面,中华民族伟大复兴是历史的必然。时代潮流浩浩荡荡,中国制造业一定能由大变强,中国人民一定能取得胜利,实现中华民族伟大复兴的“中国梦”。党的十九届五中全会在制定“十四五”规划和2035年中长期规划的决议中明确指出,要坚持把发展经济着力点放在实体经济上,坚定不移建设制造强国。到2035年,未来13年,我国建设制造强国的基本方针应该是创新驱动、体系优化、基础强韧、绿色发展、质量为先、人才为本。

目标导向、问题导向,建设制造强国,必须坚持六个重点发展方向:第一,产业体系的优化。优化产业结构,实现产业体系现代化。第二,产业基础强韧。推进工业强基,实现产业基础高级化,夯实制造业的发展基础。第三,创新驱动。以创新为根本动力,以智能制造为主攻方向,抓住新一轮工业革命的历史机遇,以高水平工程科技创新推动制造业开道超车、跨越发展。第四,绿色发展。第五,质量为先。第六,以人为本。

02 智能制造是推进制造强国战略的主攻方向

推进制造强国战略,走一条什么样的技术路线呢?习近平总书记指出,推进智能制造,推动制造业加速向数字化、网络化、智能化发展。要以智能制造为主攻方向,促进我国产业迈向全球价值链中高端。广义而论,智能制造是一个大概念、大系统,是先进制造技术与新一代信息技术的深度融合。

首先,智能制造贯穿于产品、生产、服务等制造全生命周期的各个环节及相应系统的优化集成。其次,智能制造是实现制造业的数字化、网络化、智能化,制造业的数字化转型、智能化升级。再次,智能制造的出发点和落脚点都是制造业的优化,要不断提升企业的产业质量、效益、服务水平,推动制造业的创新、绿色、协调、开放、共享发展。最后,智能制造的赋能技术、主导技术是智能,智能制造是第四次工业革命的核心技术,实现制造业转型升级的主要技术路线。

中国制造业有着转型升级、高质量发展的强烈需求,同时也恰逢转型升级、高质量发展的巨大历史机遇。这个历史机遇就是新一轮科技革命和第四次工业革命。

当前,世界面临着百年未有之大变局。大变局的一个主要方面就是新一轮科技革命和第四次工业革命。正如习近平总书记所指出的,新一轮科技革命与产业变革与我国加快转变经济发展方式形成了历史性的交汇。交汇点在哪里?智能制造就是最重要的一个交汇点。今后15年,正是智能制造这个新一轮工业革命核心技术发展的关键时期,中国制造工业完全可以抓住这一千载难逢的历史机遇,集中优势力量打一场战略决战,实现战略性的重点突破、重点跨越,实现中国制造工业的开道超车、跨越发展。

03 智能制造与制造业数字化转型、智能化升级

智能制造是一个不断演进的大系统。在其演进的过程中形成了智能制造的三种基本范式:第一代智能制造,即数字化制造;第二代智能制造即“互联网+制造”,也就是数字化、网络化制造;新一代智能制造就是即将到来的新一代的智能制造,实际是数字化、网络化、智能化制造。

纵观历史,每一次工业革命都是共性赋能技术与本体技术——制造技术的融合创新,都有一种革命性的共性赋能技术对制造技术“赋能”,并且与制造技术深度融合,形成创新的工业技术,成为这次工业革命的核心技术。前三次工业革命的共性赋能工业技术,分别是蒸汽机技术、电机技术和数字化技术,这些共性赋能技术与本体技术——制造技术的融合创新,形成了前三次工业革命的核心技术。

第四次工业革命的共性赋能技术是数字化、网络化、智能化技术,与制造技术即本体技术的深度融合,形成智能制造技术,成为第四次工业革命的核心技术。它将像前三次工业革命的核心技术一样,推动各行各业各种各类制造技术的创新升级,引领和推动制造业革命性的转型升级。这也是为什么这么多新技术在新世纪以来都是群体性的突破,为什么这次强调智能制造,就是因为它是第四次工业革命的核心技术。

回顾第一次工业革命、第二次工业革命、第三次工业革命的历史都看得很清楚,而当前我们已经开始进入了第四次工业革命,如果说当前“互联网+制造”,就是数字化、网联化制造正在推进、正在普及,是新一轮工业革命的开始,那么新一代智能制造的突破和广泛应用将推动形成这次工业革命的高潮,重塑制造业的技术体系、生产模式、产业形态,并将引领真正意义上的“工业4.0”,实现第四次工业革命。

西方智能制造是一个“串联式”的发展过程,数字化、网络化、智能化是西方顺序发展智能制造的三个阶段。我国必须充分发挥后发优势,采取“并联式”的发展方式,也就是要采取数字化、网络化、智能化“并行推进、融合发展”的技术方针。因此,我国制定了智能制造发展的战略部署,从现在到2035年,我国智能制造发展总体将分为两个阶段来实现:

第一个阶段,数字化转型,要深入推进“制造业数字化转型”。到2028年,“互联网+制造”也就是数字化、网络化制造,将在全国得到大规模的推广应用,在发达地区和重点领域实现普及,汽车领域当前处在初级化转型的阶段。

第二个阶段,智能化升级,深入推进“制造业智能化升级工程”。到2035年,新一代智能制造在全国制造业大规模推广应用,我国智能制造技术和应用水平走在世界前列,实现中国制造业的智能升级。

04 智能制造是实现制造业创新发展的主要技术路线

智能制造是主攻方向,是实现制造业创新发展的主要技术路径,是一个集成的大系统,包含智能产品、智能生产以及智能服务三大功能系统,以及智能制造云和工业互联网两大支撑系统集合而成。所以,制造业创新的内涵包含四个层次,实际汽车工业的创新内涵也是这四个层次:一是产品创新;二是生产技术创新;三是产业模式创新;四是制造系统集成创新。在这四个层次上,数字化、网络化、智能化都是制造业创新的主要途径。

首先,我们看智能产品,产品主要是指装备类产品,是制造的主要载体和价值创造的核心。智能网联电动汽车就是典型的智能产品,回顾智能网联电动汽车的发展历程,近期智能汽车的快速发展远远超出了人们的预想,汽车正在经历从燃油汽车即传统汽车向电动汽车的转型,实质上电动汽车除了是新能源汽车以外,更重要的还是一个数字化的汽车,在此基础上正在快速向网络化,即网联汽车的方向快速发展,同时进一步将会朝着无人驾驶汽车、智能化汽车的方向急速前进。当然,因为伦理和社会的原因,无人驾驶汽车要真正实现还有很长的路要走,但这是一个必然的发展过程。

随着新一代人工智能技术的深入发展,未来汽车将会进入无人驾驶时代,将会成为一个智能移动终端,成为人们工作和生活更加美好的移动空间。从智能网联电动汽车来看,实际上我国智能网联电动汽车的快速发展,给全国智能产品的发展、智能制造的发展树立了一个标杆,建立了一个信心。作为一种共性赋能技术,新一代的智能制造技术其实可以广泛用于国民经济的各行业和国防军工的各种产品和装备,上面列的这些产品都可以走数控一代、网联一代、智能一代的发展道路。

可以预见,新一代智能制造技术将为产品和装备的创新插上腾飞的翅膀、开辟更为广阔的天地。到2035年,我国各种产品和装备都将从“数字一代”发展成为“智能一代”,升级成为智能产品和装备。一方面会涌现出一大批智能产品,另外一方面,装备将会全面智能升级,“大国重器”将使装备工业更加先进、更加强大。

第三,智能生产。智能生产是智能产品的物化过程,狭义而言也可以说是智能制造。智能工厂是智能生产的主要载体,智能工厂、智能生产力的提高实际上是智能制造的一个主战场。一般来说,智能工厂包含四个层级,智能装备、智能产线、智能车间、智能工厂。主要有两条主线来实现智能工厂的转移升级,一条是生产过程的自动化;另外一条是生产管理的信息化,两条主线在网络连接和数据集成的支持下深度融合,推动智能工厂发生革命性的大变革。像汽车工业、汽车制造在这方面做得最好,将来的需求也是最强烈的。

多年来,在推进制造强国战略的过程中,我国已经涌现出一大批数字化、网络化工厂建设的示范工厂、标杆工厂、灯塔工厂,这些企业都已经成为本行业世界级的先进制造企业,同时在数字化、网络化转型升级方面,也为中国制造业树立了示范和榜样。

汽车工业在生产自动化方面始终走在整个制造业的前面,但是这还远远不够,我们必须保持清醒的认识,以上这些还只是数字化、网络化阶段的智能工厂,也就是第二代智能制造的智能工厂,更先进的技术升级还在后面,特别是智能网联电动汽车的发展,对生产、制造技术提出了更高要求。智能工厂将运用新一代人工智能技术,实现加工质量的升级、加工工艺的优化、加工装备的健康保障、生产的智能调度和管理,建成真正意义上的智能工厂。

05 以智能服务为核心的制造业的新模式、新业态

数字化、网络化、智能化技术引发了产品和生产翻天覆地的变化,同样也引发了制造服务翻天覆地的变化。

新一代人工智能技术将推进先进制造业与现代服务业深度融合,从根本上推进第四次工业革命,催生制造业产业模式和业态实现从以产品为中心向以用户为中心的根本转变,完成深刻的供给侧结构性改变。

这种产业模式和业态的转变主要体现在三个方面:第一,制造业的生产模式从大规模流水线生产转向定制化规模生产。第二,制造业组织模式从竞争与垄断走向竞争与协同共享。第三,制造业的产业模式从生产型制造向服务型制造转变。

智能制造价值创造的另一个重要方面是通过工业互联网络和智能制造云平台两大支撑系统,把智能产品、智能生产和智能服务三大功能系统集成起来,通过系统的集成优化实现新的价值创造。

一方面是制造系统内部的大集成。包含三个方面:一是智能制造的纵向集成,就是企业内部的信息系统集成。二是智能制造的横向集成,就是企业与外部的信息系统集成。三是智能制造的端到端集成,在纵向集成和横向集成的基础上,围绕着某一个特定产品组成动态的系统集成,为实现特定产品的客户需求而组织一个特殊的端到端集成,来实现特定产品的系统集成。

另一方面是制造系统外部的大集成。制造业与金融业、上下游产业的深度融合,汽车业将体现得非常深刻,将形成服务型制造业与生产型服务业共同发展的新业态。同时,智能制造与智能交通、智能城市、智能农业、智能医疗等交融集成,共同形成智能生态大系统——智能社会。

智能网联电动汽车的发展,智能制造是非常典型的,应该说是最为集中的典型,当然最终要集成起来。

中国制造业的同志们有一个共同的奋斗目标:坚定不移地推进制造强国战略,再经过25年奋斗,我们伟大的祖国成为全球领先的制造强国,我们的汽车业也要成为全球领先的汽车强国,以制造业的繁荣和强大,支撑国家的繁荣和强大,托起中华民族伟大复兴的中国梦。

(转自公众号:电动汽车百人会)