摘要 制造業(yè)的永恒主題:提高生產效率、降低資源消耗、實現環(huán)境友好、提升生活品質。一、先進制造業(yè)的未來“工業(yè)4.0”:由德國聯邦教研部與聯邦經濟技術部聯手資助,在德國學術界和產業(yè)界的建議和...
制造業(yè)的永恒主題:提高生產效率、降低資源消耗、實現環(huán)境友好、提升生活品質。

一、先進制造業(yè)的未來
“工業(yè)4.0”:由德國聯邦教研部與聯邦經濟技術部聯手資助,在德國學術界和產業(yè)界的建議和推動下形成,并已上升為國家級戰(zhàn)略。德國聯邦政府投入達2億歐元。德國政府提出“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略,并在2013年4月的漢諾威工業(yè)博覽會上正式推出。“工業(yè)4.0”概念即是以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命,或革命性的生產方法。該戰(zhàn)略旨在通過充分利用信息通訊技術和網絡空間虛擬系統(tǒng)—信息物理系統(tǒng)(Cyber-Physical System)相結合的手段,將制造業(yè)向智能化轉型。
德國制造業(yè)是世界上最具競爭力的制造業(yè)之一,在全球制造裝備領域擁有領頭羊的地位。這在很大程度上源于德國專注于創(chuàng)新工業(yè)科技產品的科研和開發(fā),以及對復雜工業(yè)過程的管理。德國擁有強大的設備和車間制造工業(yè),在世界信息技術領域擁有很高的能力水平,在嵌入式系統(tǒng)和自動化工程方面也有很專業(yè)的技術,這些因素共同奠定了德國在制造工程工業(yè)上的領軍地位。通過工業(yè)4.0戰(zhàn)略的實施,將使德國成為新一代工業(yè)生產技術(即信息物理系統(tǒng))的供應國和主導市場,會使德國在繼續(xù)保持國內制造業(yè)發(fā)展的前提下再次提升它的全球競爭力。
工業(yè) 4.0進化過程
工業(yè)革命1.0:18世紀末期始于英國的第一次工業(yè)革命,19世紀中葉結束。這次工業(yè)革命的結果是機械生產代替了手工勞動,經濟社會從以農業(yè)、手工業(yè)為基礎轉型到了以工業(yè)以及機械制造帶動經濟發(fā)展的模式。
工業(yè)革命 2.0:第二次工業(yè)領域大變革發(fā)生在20世紀初期,形成生產線生產的階段。通過零部件生產與產品裝配的成功分離,開創(chuàng)了產品批量生產的新模式。20世紀70年代以后,隨著電子工程和信息技術充實到工業(yè)過程之中,實現了生產的最優(yōu)化和自動化。
工業(yè)革命3.0:第三次工業(yè)革命始于第二次工業(yè)革命過程中發(fā)生的生產過程高度自動化。自此,機械能夠逐步替代人類作業(yè)。
工業(yè)革命4.0:未來10年,第四次工業(yè)革命將步入“分散化”生產的新時代。工業(yè) 4.0通過決定生產制造過程等的網絡技術,實現實時管理。
美國:大力發(fā)展先進制造業(yè),實施先進制造伙伴計劃,核心是“人工智能+機器人+數字化制造”。
二、信息技術對制造業(yè)發(fā)展的作用
先進制造業(yè)是信息技術與制造業(yè)的融合。信息時代制造模式和業(yè)態(tài)的改變將是:由大規(guī)模批量生產發(fā)展至大規(guī)模定制生產;由生產型制造發(fā)展至服務型制造;有全能型生產發(fā)展至網絡制造、云制造;由制造業(yè)信息化發(fā)展至制造業(yè)互聯網化;零售、代理逐漸變化為電子商務;門店逐漸變化為體驗中心。制造業(yè)創(chuàng)新能力的構建和提升應順應并促進以上這些變化。
信息技術對制造業(yè)發(fā)展的作用:降低制造業(yè)交易成本、提高制造業(yè)精益管理水平、提高制造業(yè)生產效率、促進制造業(yè)的智能化、促進制造業(yè)生產模式的創(chuàng)新、加快制造業(yè)向服務型制造的轉變、提升制造業(yè)集群創(chuàng)新能力、加速制造業(yè)實現綠色制造、推動制造業(yè)的全球化、催生制造業(yè)新的業(yè)態(tài)和產業(yè)。
互聯網思維:充分利用和發(fā)揮互聯網的泛在特性,創(chuàng)新業(yè)務模式、創(chuàng)造驚人效率、整合制造資源,促進制造業(yè)轉型升級。
互聯網思維,就是在(移動)互聯網、大數據、云計算等科技不斷發(fā)展的背景下,對市場、對用戶、對產品、對企業(yè)價值鏈乃至對整個商業(yè)生態(tài)的進行重新審視的思考方式?;ヂ摼W時代的思考方式,不局限在互聯網產品、互聯網企業(yè)。“互聯網正在成為現代社會真正的基礎設施之一,就像電力和道路一樣?;ヂ摼W不僅僅是可以用來提高效率的工具,它是構建未來生產方式和生活方式的基礎設施,更重要的是,互聯網思維應該成為我們一切商業(yè)思維的起點。”
云制造是互聯網思維下的制造模式,是互聯網思維對制造模式的創(chuàng)新。工業(yè)軟件技術、云計算技術、寬帶網絡技術和大數據技術的發(fā)展和成熟,正在改變一切,正在改變制造業(yè)。
信息時代制造業(yè)技術創(chuàng)新的特點:
1、科研工具日益數字化、智能化
2、創(chuàng)新模式向異地化、協同化方向發(fā)展
3、用戶參與創(chuàng)新過程更容易,眾創(chuàng)模式逐步普及
4、技術更新周期縮短,創(chuàng)新速度加快
5、研發(fā)(包括設計、研究、試驗)手段虛擬化、網絡化
信息技術對創(chuàng)新能力建設的作用
1、提高教育效率,加速創(chuàng)新人才和創(chuàng)新團隊培養(yǎng)(機器人教育、網絡教育、遠程教育、在線免費課程等使教育的受眾面擴大、教育效率提高)
2、優(yōu)化創(chuàng)新基礎設施,促進創(chuàng)新資源共享
3、降低創(chuàng)新成本,提升創(chuàng)新效率
4、營造開放創(chuàng)新環(huán)境,加速創(chuàng)新成果產出
5、激發(fā)創(chuàng)新潛力,加快技術進步的步伐
三、創(chuàng)新能力的新內涵與構成要素
技術創(chuàng)新的經典定義
創(chuàng)新(Innovation)是“建立一種新的生產函數(new combination of means of production)”,把一種從未有過的生產要素和生產條件的“新組合”引入生產體系。
新組合包括五種情況:
(1)引進一種新的產品;(2)采用一種新的生產方法;(3)開辟一個新的市場;(4)原材料或半制成品的某種新的供給來源;(5)形成的新的組織。
技術創(chuàng)新的經典內涵
技術創(chuàng)新是以企業(yè)家為代表的技術創(chuàng)新者,應用創(chuàng)新的知識和新技術、新工藝、新材料,采用新的生產方式和經營管理模式,重新組織生產條件和要素,提高產品質量、開發(fā)生產新的產品、提供新的服務、實現市場價值并獲取競爭優(yōu)勢的綜合過程。
技術創(chuàng)新的經典內涵與構成要素
制造企業(yè)的“能力”:企業(yè)組織系統(tǒng)內對可控資源進行綜合運用來實現價值創(chuàng)造所需必需的條件集合。
企業(yè)(產業(yè))的技術創(chuàng)新能力:企業(yè)(產業(yè))長期積累的技術、經驗、知識和技能的總和,是企業(yè)(產業(yè))在技術創(chuàng)新過程中形成、發(fā)展并服務于創(chuàng)新過程的能力,保障企業(yè)(產業(yè))能夠持續(xù)有效地開展技術創(chuàng)新活動。
創(chuàng)新能力構成要素:體系、設施、團隊和機制。
創(chuàng)新能力構成要素:創(chuàng)新設施
創(chuàng)新設施主要指:支撐創(chuàng)新活動的必要的物質技術基礎條件,如實驗室、試驗場、實驗設備、儀器、網絡、計算機系統(tǒng)等。目前,在國家和產業(yè)層面的創(chuàng)新設施主要有:國家重大科學工程設施、研究與實驗設施、產業(yè)共性技術與創(chuàng)新服務平臺。
創(chuàng)新能力構成要素:創(chuàng)新團隊
創(chuàng)新團隊是創(chuàng)新能力的載體。我國制造業(yè)創(chuàng)新團隊當前急需的是:系統(tǒng)設計人才、學科領軍人才、工程技術人才和高級技能人才。
作為創(chuàng)新團隊中的靈魂---企業(yè)家應具備:團隊影響力、戰(zhàn)略領導力、精神感召力。
創(chuàng)新能力構成要素:創(chuàng)新機制
創(chuàng)新活動是一個創(chuàng)新者和創(chuàng)新資源有效運行的有機過程,維系這個過程順暢、高效運行的各項規(guī)則、規(guī)范、程序和制度等,即是機制。技術創(chuàng)新機制是一個復雜的綜合系統(tǒng)。
這個系統(tǒng)由運行協作機制、評價與激勵機制、保障機制三大方面的基本機制以及眾多二級機制相互影響、相互制約而構成。
四、先進制造業(yè)創(chuàng)新能力提升的途徑、關鍵、著力點
先進制造業(yè)提升創(chuàng)新能力的著力點:
做好制度設計和安排;營造有利于創(chuàng)新的環(huán)境,培養(yǎng)創(chuàng)新人才;促進三個鏈條(產業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、資金鏈)的結合和互動;完善科技轉化機制、加強科技-產業(yè)的橋梁和通道建設。
五、家和產業(yè)層面加強創(chuàng)新能力建設的建議:
建設國家制造業(yè)創(chuàng)新中心和創(chuàng)新網絡;建設全國制造業(yè)工程數據中心;改革教育制度,加強工程教育和職業(yè)教育;依據不同產業(yè)的實際,采取不同途徑強化產業(yè)共性技術研究。
(本文根據中國機械工業(yè)聯合會特別顧問、原機械工業(yè)部總工程師朱森第教授在第二屆先進制造業(yè)大會的《提升創(chuàng)新能力,加快先進制造業(yè)發(fā)展》現場主題演講錄音及幻燈片整理而來,未經作者本人審閱。)