智能制造是打響“上海制造”品牌、擦亮新時代“上海制造”名片、推動“上海制造”高質量發展的重要內容,上海“以示范帶動應用,以應用帶動集成,以集成帶動裝備,以裝備帶動強基”的推進思路,積極推進智能制造應用“十百千”工程,不斷夯實基礎支撐能力,持續增強核心裝備供給能力,顯著提升系統集成服務能力,不斷涌現新模式應用,扎實推進功能型平臺建設,積極營造智能制造發展的良好生態系統。
智能制造,不一樣的style
智能制造實質是新一代信息技術與先進制造技術的深度融合、生產組織方式與商業模式的創新變革。根據生產組織方式和應用場景的不同,“中國制造2025”提出了離散型智能制造、流程型智能制造、網絡協同制造、大規模個性化定制、遠程運維服務五種典型模式。而新一代人工智能技術與這五種模式融合形成的新一代智能制造,將進一步降低數字化車間的運營成本、縮短產品研制周期,降低智能工廠產品不良品率,提高能源利用效率。
比如傳統工業機器人能實現按指令的自動化制造,但上海新松生產的智能協作機器人能隨時讀懂協作工人的操作意圖,并按照最優路線設計自己協作工序,在精密、異形、小型零部件的裝配應用上,效能更高。
比如傳統的數字化設計實現的是工業設計模擬仿真,但上汽通用應用基于AR/VR的數字化雙胞胎技術,能夠實現虛擬仿真和現實生產的高效融合,可大規模反復開展物理測試驗證和調優,顯著提高項目整體質量和精確度。
再比如,振華港機的全生命周期質量大數據分析預警平臺,通過大數據分析,實現產品售后質量問題提前預警解決、遠程監控運維,并導入產品開發階段,從而大幅提高產品質量,提升客戶滿意度。
由此可見面向未來的智能style一定是有價值創造的附加屬性的,而不是簡單的人工替代。它將觸發柔性化、定制化、分布式的生產方式變革,最關鍵的是以智能制造生產智能產品、提供智能服務,實現價值鏈的雙向傳導,形成跨界融合、密不可分的制造網、服務網、價值網。
上海發展智能制造,得天獨厚
從發展起點看,上海的智能制造天然面對極端制造、復雜制造、高端制造等應用的挑戰,也因此具備了先發優勢。此次政府工作報告中指出,要加快制造強國建設,推動集成電路、5G通訊、飛機發動機、新能源汽車、新材料等產業發展。上海長期堅持貫徹落實國家戰略,在航空航天、船舶海工、能源/高端裝備、汽車、電子信息等代表國家實力的制造領域,致力于成為“中國制造”的頂尖名片。在這些極大、極小制造,極復雜、極先進的制造領域,智能制造就不能僅僅是簡單地人工替代,還要有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應功能,協作技術攻關和突破。比如上海商發的商用航空發動機總裝智能裝配新模式,通過構建管控、設計制造、裝備、運行安全等一體化的云平臺,產品研制周期縮短20%、生產效率提高20%、運營成本降低30%,一次裝配不合格率降低10%、能源利用率提高4%。
從對標國際看,上海高度國際化的產業環境,使得上海的智能制造面向激烈的國際競爭,并迎頭趕上。以智能制造的標志性設備,工業機器人為例,上海已形成涵蓋核心零部件、本體制造、系統集成以及行業應用的完整產業鏈。ABB、發那科等國際四大工業機器人巨頭集聚上海,新松、新時達等本地機器人企業加速成長,上海工業機器人產量58000多臺、占全國的45%。上微電子是國內唯一規模化生產高端投影光刻機的企業,彌補了國內市場空白,其智能制造系統的應用使得光刻機整體性能提升,投影物鏡減重20%以上。上海聯影醫療自主開發的3.0T光梭磁共振,徹底打破國際壟斷,其研制全過程建立于智能制造系統之上 。
從發展環境看,上海一直把智能制造系統解決方案供應商作為創造應用的核心關鍵,加快形成自發應用的成熟市場環境。上海的集成商們除了掌握必要的系統集成核心技術之外,還依據自身優勢,創新和開拓了各類智能制造相關產品;同時積極嘗試新技術創新,很多已融合生物特征識別、復雜環境識別和新型人機交互等AI技術。2017年,智能制造系統集成(11家重點企業)產值387.45億元,同比增長33.1%。
因此,上海的智能制造已形成“價值鏈”相對高端、“產業鏈”較為完整、“創新鏈”協同較強、“資源鏈”相對集聚的綜合優勢。上海智能制造平均生產效率提升50%以上,最高提高3.8倍以上,運營成本平均降低30%左右,最高降低79.4%,均高于全國平均水平。
其中,政府所作的主要工作就是提高供給體系質量,以機制創新推模式創新,以產業政策優產業生態。上海首先提出要支持智能制造應用新機制,支持融資租賃,由系統解決方案供應商聯合融資租賃公司,為企業提供系統解決方案、項目融資、工程建設等一攬子服務;支持效益分享,系統解決方案供應商聯合銀行等金融企業提供智能制造應用的技術和資金,用戶企業以應用收益支付系統解決方案供應商的資金投入及其合理利潤;支持生產能力共享,在數控機床、服裝生產裝備、增材制造裝備等領域,支持搭建生產能力共享平臺,以租賃方式向用戶企業提供生產設備,幫助中小用戶企業加快應用,實現設備產能和生產訂單的供需對接。支持產融結合,促進符合條件的智能制造企業通過多層次資本市場開展直接融資、并購交易。支持應用與產業聯動,鼓勵智能化成套裝備(生產線)首臺(套)突破及應用,支持聯合開展智能制造行業應用標準制定和試驗驗證。
抓住“卡脖子”問題,突破智能核心裝備
與發達國家相比,我國制造業“大而不強”問題突出,面對全球新一輪科技革命與產業變革,加速推進中國“制造”向“智造”轉型,對制造業向中高端、高質量發展具有重要意義。黨的十九大報告中指出,要加快發展先進制造業,推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合。當前,國內智能制造應用市場需求巨大,據統計,國內80%的企業希望智能化改造升級,但只有40%的企業制定了規劃,具體實施的更少,原因是能提供先進的系統解決方案的集成供應商嚴重不足。同時新型傳感器、工控系統、仿真軟件等關鍵技術裝備和工業軟件對外依存度高,自主化產品市場占有率偏低。另外支持智能制造技術研發、組織架構創新的創新平臺、創新人才的培養培育力度還遠不夠。
上海堅持問題導向,建立以示范帶動應用、以應用帶動集成、以集成帶動裝備、以裝備帶動強基的發展路徑。實施十百千工程,通過樹立先進典型,以點帶面引導重點領域開展智能制造應用。我們在汽車、能源裝備、航空航天、船舶海工、電子信息等重點領域遴選了一批示范性智能車間/工廠,其中28個項目入選國家智能制造標準和新模式專項。率先培育智能制造系統解決方案供應商。上海工業自動化儀表研究院有限公司等3家企業入選工信部第一批智能制造系統解決方案供應商目錄。率先突破智能制造核心關鍵裝備。核心裝備技術水平達到國際首臺、實現打破壟斷、進口替代的裝備占比超過30%,同時積極承擔國家高檔數控機床等科技重大專項,牽頭立項35個。率先推出智能制造綜合金融服務方案。推動商業銀行制定500億規模的智能制造企業金融服務方案,支持智能制造產業融資。率先搭建智能制造研發與轉化功能型平臺。對標德國弗勞恩霍夫應用研究促進協會等國際先進機構運作方式,開展智能制造關鍵共性技術和裝備研發、標準建設以及技術成果轉化,力爭建設成為具有國際影響力的智能制造協同創新平臺,支撐上海智能制造發展。
下一步,上海將全力打造智能制造創新生態圈。一方面依托全球科創中心建設,加大高端智能裝備首臺套等專項政策實施力度,鼓勵裝備制造商通過技術突破,研制智能制造裝備;加快實施工業強基工程,重點突破智能制造關鍵零部件瓶頸;大力推進工業互聯網創新專項,支持智能制造功能型云平臺建設,不斷完善研發、生產、管理、服務等生態環境,全面推動智能制造產業鏈升級。另一方面,基于上海豐厚的高校和科研院所智力資源,厚植人才優勢。比如建立人才培養長效機制,支持龍頭企業與高校及科研院所合作建立人才實訓基地;實施高端人才戰略,在智能制造領域引進一批掌握核心技術、擁有發明成果的高端人才。
建立區域協同發展共同體,打造世界級智能制造賦能群
全面實施“中國制造2025”、建設制造強國是國家重大戰略。江浙滬三地智能制造發展基礎不同、路徑不一,各有優勢和特長。對于上海而言,就是要充分發揮上海高端智能制造的技術和生產力溢出效應,打造國家智能制造先行示范區,形成輻射引領全國的數字化、網絡化、智能化生產力供給。從另一方面看,也是借助兄弟省市的廣闊市場需求,驅動上海智能制造技術和服務供應端的進一步創新。
建立智能制造生態體系合作培育機制。比如大力支持江浙滬三地系統集成商、軟件開發商、裝備供應商等以聯合體形式協同創新、協同應用;以上海的裝備產業為龍頭牽引,建立跨地區的網絡化協同供應鏈;鼓勵機器人、高端數控機床、通訊設備、軟件開發、自動化解決方案等上海優勢企業與高校及科研機構等,在滬外組建涵蓋技術研發、產品制造、應用推廣和系統集成等跨行業、跨領域協同發展的智能制造服務平臺,輻射長三角乃至全國。
加大江浙滬三地智能制造經驗模式推廣。如借助上海工博會,集中展示各地智能制造試點示范項目取得的成效。鼓勵汽車、航空航天、電子信息等上海優勢產業領域先行先試組織召開跨地區、跨行業的智能制造現場交流會,支持試點示范企業將形成的經驗模式在江浙滬三地推廣。