多措并举推进我国智能制造快速发展

作者：郧彦辉（中国电子信息产业发展研究院先进制造业中心智能制造研究室主任）

智能制造是制造强国建设的主攻方向，代表着制造业高质量发展的主要方向。推动我国智能制造发展是构筑制造业竞争新优势的关键举措。随着智能制造相关技术的快速发展，在消费升级、要素成本上升、资源约束等因素的影响下，我国企业对智能制造的需求日益增加，加快智能化变革已成为产业界的共识。

近年来，随着新一代信息技术与制造业不断深度融合，我国智能制造发展取得了显著成效。一是重点领域转型升级取得一定成效，制造业数字化水平不断提升。截止到2021年底，全国规模以上工业企业关键工序数控化率达到55.3%，数字化研发工具普及率达到74.7%。初步建成一批数字化车间、智能工厂，涌现出一批网络协同制造、大规模个性化定制、远程运维服务等新模式新业态。二是智能装备供给能力不断提升。我国智能制造装备市场满足率超过50%，主营业务超过10亿的系统解决方案供应商达40余家。如，2016-2020年，我国工业机器人产量从7.2万台增长到23.7万台。三是标准和支撑体系不断完善。我国不仅初步建立起国家智能制造标准体系，构建了国际先行的标准，还积极参与国际标准的制定与合作。“十三五”期间，我国已经发布285项国家标准，在石化、船舶、建材等14个行业建立了智能制造标准体系，主导制定智能制造国际标准42项。人才、财税、金融等措施的支持力度不断加强。

与此同时，我国智能制造进一步发展仍面临着不少问题。主要表现为：智能制造的共性技术、关键技术存在缺失，创新能力有待进一步提升；制造业企业在智能制造发展阶段上参差不齐，许多中小企业仍处于数字化转型的起步阶段；智能装备、系统解决方案供给与市场需求的适配性不高，高档数控机床、工业机器人、增材制造装备、智能传感与控制装备、智能检测装备等供给能力仍需加强；等等。

党中央、国务院高度重视智能制造的发展。“十四五”规划纲要提出深入实施智能制造工程，《“十四五”数字经济发展规划》也提出深入实施智能制造工程，大力推动装备数字化，开展智能制造试点示范专项行动，完善国家智能制造标准体系。未来，我国将多措并举，持续推进制造业数字化转型、网络化协同、智能化变革，为促进制造业高质量发展，推进数字经济发展提供有力支撑。

优化布局数字基础设施，筑牢制造业数字化转型底基。数字基础设施是智能制造发展的基石，应推进形成以新一代通信网络为基础、以数据和算力设施为核心、以融合基础设施为突破的新型数字基础体系，适度超前布局下一代智能设施体系，赋能智能制造。一是根据制造业生产发展需求，以应用为牵引，推进具有安全、泛在、高速等特征的物联网、千兆光纤网、5G、IPv6+等新一代网络基础设施建设。二是合理布局数据中心、云计算平台等多元化、智能化的算力基础设施，推动大型数据中心有序建设，升级改造小型数据中心，丰富应用场景，促进数字基础设施与应用场景的深度融合。

加强核心关键技术攻关，提升智能制造核心能力。基础技术、先进工艺技术、共性技术等关键核心技术是驱动智能制造发展的核心力量，应进一步增强技术创新的驱动作用，提升动力支撑。一是聚焦设计、生产制造、经营管理、运维服务等制造全过程，研发设计仿真、协同优化等基础技术，突破精密加工、近净成形等先进工艺技术，攻克智能感知、高性能控制、人机协作、识别等共性技术，研发人工智能、5G、大数据、边缘计算等在工业领域的适用性技术。二是围绕关键领域，支持创新载体建设。聚焦智能传感、控制系统等领域，整合资源力量建设智能制造领域制造业创新中心、技术创新中心、工程研究中心等创新载体。鼓励研发机构加强资源共享，开展协同创新。

提升智能装备、系统解决方案供给能力，夯实智能制造发展基础。智能装备、系统解决方案是优化产业体系的重要动力。一是加大高档数控机床、激光与增材制造装备、协作机器人等新型装备的研发力度，在生物医药、石化、电子信息、食品、汽车、智能家电等重点领域加强示范应用，通过示范工厂的建设带动智能装备的发展。二是积极落实首台（套）政策，探索首台套设备全流程保险补偿机制，对相关条款进行适时修订，落实首台套重大技术装备和研发费用加计扣除等政策。三是实施系统解决方案供应商培育行动。可以通过建立系统解决方案供应商名录、鼓励装备制造企业向系统解决方案供应商转变等方式，培育一批综合比较优势显著的智能制造系统解决方案供应商，提升系统集成能力。

完善智能制造生态体系，加强智能制造发展的保障。智能制造是一项复杂的系统工程，需构建生态体系来推进其发展。一是鼓励不同领域、产业链上下游设计企业、智能技术提供商、智能装备制造企业、应用服务商等企业加强交流合作，增强跨领域、多专业融合发展能力。二是完善企业培育体系，加大“专精特新”企业培育力度。充分发挥骨干企业的引领作用，鼓励企业基于技术优势，开展新技术新产品新模式创新，通过开放资源等形式与中小企业开展合作；积极培育细分领域“专精特新”配套企业。三是提升公共服务水平。加快公共服务平台能力建设，如技术研发平台、标准研究制定平台、国际交流合作平台等，发挥公共服务平台重要纽带和关键节点作用，强化服务能力。不断完善智能制造生态合作常态协调机制，加快建成资源共享、协同推进的智能制造生态体系。

推进国际交流合作，实现互利共赢。在智能制造领域深入开展国际交流与合作，可以实现国家间优势互补。坚持国内循环与国际循环有机衔接，推动5G、人工智能、工业互联网等新一代信息技术与制造业融合发展，共同促进全球制造业加速向数字化、网络化、智能化方向升级。加强国际标准、应用示范等领域共商共建共享，积极参与国际及区域标准化活动，加强双边、多边的智能制造标准合作。积极开拓“一带一路”沿线国家及RCEP成员国家市场，推进智能制造装备、工业软件等产品走出去，并探索在国外建立智能制造产业园区。鼓励跨国企业通过在我国设立研发中心、智能制造示范工厂等多种方式开展合作。

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来源： 光明网-理论频道

2022年钢铁业推进智能制造应这样发力

2021年，中国钢铁工业协会围绕行业数字化转型持续开展工作，推动形成了《钢铁行业智能制造解决方案推荐案例集（2021年）》《工业互联网与钢铁行业融合应用参考指南（2021年）》，组建了钢铁行业智能制造联盟，搭建了钢铁行业智能制造标准试验验证公共服务平台等，着力构建跨产业、跨领域的协同创新生态圈。据钢协统计，截至2021年11月底，国内已有约80%的钢铁企业在推进智能制造，数字化转型成效初显。但整体来看，目前我国钢企数字化转型仍面临较多挑战，围绕智能制造这一行业重点任务，需从提质增效、模式变革、节能减排三方面发力。

2021年钢企数字化程度依然偏低

2021年，钢铁企业在智能制造方面投入了大量资源，全年有超百亿元的专项投资用于企业的数字化改造升级，生产流程的整体自动化和信息化水平明显提升。5G+工业互联网赋能钢铁行业，形成了平台化设计、智能化制造、个性化定制、服务化延伸、数字化管理和网络化协同等六大类应用模式，已经覆盖29个典型应用场景。

但笔者认为，目前钢企整体数字化程度依然偏低，绝大多数钢企仍处于信息化阶段，行业信息化投入在营收中的占比平均不到0.3%，且“烟囱”孤岛式系统林立，数据结构差异大、来源多、质量差。

由于钢铁流程基础自动化系统对实时性、可靠性要求非常苛刻，这导致以传统PLC为核心的自动化系统（OT）一直未能广泛采用IP协议，存在工控协议“七国八制”、系统不够开放、数据难以互通的问题。IT（信息技术）系统与OT（运营技术）系统的分离，成为实施数字化智能化过程中的“拦路虎”“卡脖子”环节。

国内不少中低端钢企数字化程度呈“愤怒”曲线状，即中间的生产制造环节数字化程度低，两端的研发和运营管理环节数字化程度更低，运营管理数据的价值密度却远高于生产制造数据。但是，有些钢企病急乱投医，将辛辛苦苦挣来的微薄利润首先投到生产制造环节的数字化，造成投入产出比低的局面。

一些中高端企业在数字化转型的初期试点比较成功，但要全面推广或取得财务和运营绩效持续稳定改善，仍面临重重挑战。如何跨越试点阶段全面铺开、突破瓶颈？实现数字生态转型成为关键。

2022年钢铁行业智能制造的三大发力点

今后几年，国内钢铁行业将出现新一轮转型升级发展高峰和黄金窗口期，主要发展趋势包括：行业集中度显著提高，以智能制造为主要抓手实现数字化转型，超低排放政策驱动钢企碳达峰、碳中和战略目标逐步落地，通过城市钢厂、沿江靠海发展实现行业空间布局优化，沿着“一带一路”建设步伐迈向国际化等。

《工信部“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》指出，钢铁行业数字化转型聚焦设备维护低效化、生产过程黑箱化、下游需求碎片化、环保压力加剧化等痛点，以工艺优化为切入点，加速向设备运维智能化、生产工艺透明化、供应链协同全局化、环保管理清洁化等方向数字化转型。

笔者认为，2022年国内钢铁行业智能制造主要发力点包括：

第一，提质增效。智慧研发设计方面，应围绕集成产品研发流程、AI与大数据驱动的钢铁新产品研发设计平台等发力；智慧生产管控方面，着力实现系统之间智能互联互通互操作，产线异地远程集中操控，专家远程技术支持，设备、产线级数字孪生等；智慧质量管控方面，努力实现产品质量缺陷溯源、产品数字化交付等；智慧物流与供应链方面，着力实现运输工具车辆自动驾驶、集成供应链（ISC）、基于大宗原燃料市场智能预测的采购策略优化等；智慧营销服务方面，着力实现专家远程用户服务、下游用户订单智能预测等。

第二，模式变革。2022年，钢企运营管控模式变革、流程优化再造将提速：生产制造模式由大规模制造向大规模定制、预测式制造演进，设备运维模式由点检定修制向基于状态的维护、预测性维护转变，运营管理方式由基于经验的管理向智能化决策方式转变等。

第三，节能减排。未来，钢企对数字化减碳空间有限的认知将逐步改变。借助数字化技术探索实现“双碳”目标是比较好的切入点，这需要钢企跳出局限于单一割裂场景的思维模式，用5G、AI和云技术构筑统一的网络和数据底座，推动实现全制造流程智能减碳。

（图片来自网络）

作者 | 顾廷权

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