“数字化+智能化”重构制造业

　　无论是能源、材料、生物还是其他领域，都面临着用新的信息技术使产业发生改变，这正是第三次工业革命和前两次不一样的地方。工业化与信息化融合已成为科技进步的必然，成为发展现代产业体系的重要途径，为企业创新发展带来了新机遇，开辟了应对资源环境挑战的新方式。工业化是信息化的物质支撑和主要载体，信息化是工业化的推动引擎和提升动力，只有两者深度融合，才能达到科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的要求，实现工业革命。

　　全球工业格局悄然变化

　　“新一轮的工业革命正在深化，西方发达国家在振兴制造业上走出一条新路子。他们依靠科技创新，以数字化和智能化为核心，抢占国际竞争制高点，提高经济发展核心竞争力，谋求未来发展的主动权。甚至有国外学者称，新技术的出现，很可能导致中国制造业在未来20年中出现困境。我们对此应该有强烈的忧患意识。”中国工程院院长周济对制造业数字化智能化的论述，同样传达出我国广大科技工作者对其在第三次工业革命中的重要性拥有清醒认识。

　　看看当今全球顶级企业，受益于数字化智能化技术的典型案例比比皆是。苹果公司就是通过产品模式创新、各种最新技术的集成创新，成功引领了信息产品的发展方向。又如美国页岩气开发技术的突破，引起了一场页岩气革命，对世界能源格局乃至政治、经济发展都产生了深刻影响。相反，一些辉煌一时的国际顶尖企业，则因为没有及时把握住新一轮工业革命浪潮，正在经受前所未有的发展困境。

　　我国经过几十年的努力奋斗，在制造业方面实现了历史性的跨越式发展，制造业生产总值已跻身世界第一。但“大而不强”一直是我国制造业亟待突破的瓶颈。其中，自主创新能力不强，在技术方面一直处在跟踪和追赶状态，许多关键核心技术还没有掌握，是导致我国制造业综合竞争力弱的最主要因素。如果能够在中国制造前面加上“中国设计、中国创造”，我国的经济和产业格局就会发生根本性变化。因此，紧抓第三次工业革命契机，努力在创新和综合竞争力上步入世界前列，是我国制造业未来发展的重点所在。

　　挑战与机遇同在，我国制造业要实现跨越式发展，也具备了许多良好条件。周济指出：“一是我国制造业拥有巨大市场需求。二是我国制造业有着世界最为完整的体系。三是我国一直坚持信息化与工业化融合发展，在制造业数字化方面掌握了核心关键技术，具有强大的技术基础。四是我国在制造业人才队伍建设方面已经形成了独特的人力资源优势。五是我国制造业在自主创新方面已经取得了一些辉煌成就，上天、入地、下海等等，都显示出我国制造业巨大的创新力量。”

　　当然，与发达国家相比，我国在自主创新，尤其是信息技术原始性创新方面还有很大差距。今后，在制造业数字化、智能化的核心技术方面，我国制造业还需要实现战略性的重点突破。

　　我国自主研制的海洋石油981深海平台，能够在3000米深海平稳钻井，即使钻入地下1.2万米，也能在大风大浪中岿然不动。

　　数控技术优势巨大

　　第三次工业革命的核心技术是制造业数字化和智能化，它主要涉及产品创新、制造技术创新和产业模式创新三个方面。其中，以数控与智能的机械产品为代表的产品创新至关重要。

　　数码相机就是应用数字化技术对传统产品进行创新的典范：昔日胶片行业的霸主——柯达公司曾在1975年研发出世界上第一台数码相机，但由于战略性决策失误，它并没有及时将这一技术创新成果市场化。最终，伴随着传统胶片产业被数字化技术颠覆的阵痛，柯达公司于今年宣告破产。

　　事实证明，只有充分认清产品创新对企业以及制造业的终端重要性，才能适应当前激烈的市场竞争格局。

　　数控机床是应用数控技术创新机械产品的典范之一。以注塑机的数控化和智能化为例，我国是全球最大的注塑机生产国，产量占据世界年产能70%以上，但在高端产品方面，远远落后于世界先进水平。注塑机发展已向全电动型演变，这种数控技术创新可以实现能量的按需供给，减少40%至80%的电能消耗，并具有加工精度与稳定性高、生产效益高、噪音低、没有污染等优点。而进一步产生的智能型数控注塑机，进一步实现了工艺自动优化、产品自动分拣、过程自动监控等功能，达到更高的效率、精度和节能效果。

　　“数控技术正在使机械工业由电气化时代跃升为数字化时代，在可以预见的将来，智能化技术将使机械工业由数字化时代进入智能化时代。”周济说。

　　数控技术已经为机械产品带来深刻革命，由于数控化机械增加了“大脑”，可使其功能和性能发生质的飞跃，并最终实现智能化，引发机械工业的升级。

　　在可以预见的未来，数控产品会适用于各行各业机械产品的全面创新，从食品、饮料、农副产品、日用化工等专用设备，到火车、汽车、轮船、飞机等交通运输设备，乃至工程、农业、港口、医药机械等等。对于我国中低档机械产品的升级换代，提升各种产品性能和市场竞争力，数控技术将会发挥巨大优势。

　　我国广东省东莞大朗镇年产毛衣3亿多件，用工最多时需50万人。如果全部使用数控编织机，3万至5万人就可以生产出同样数量但质量更好的毛衣。

　　中国制造亟须迎头奋起

　　数控化可使机械产品“大脑”更精密，这同样为我国高端机械产品开辟了创新的广阔空间。以信息装备制造当中最关键、最复杂、最昂贵的光刻机精密工作台的研制为例，超精密的工作台是光刻机的核心关键装置，其精度几乎接近物理极限。要实现光刻机高速、大行程、自由度纳米级精度运动，除合理的运动结构和精密检测技术外，关键在于数字化控制，核心在于数字化补偿。经过补偿控制，我国成功研制出100纳米光刻机的工作台，实现了高速、高清的高端设备技术要求。

　　周济表示：“以数字化技术为基础，在互联网、物联网、云计算、大数据等技术的强力支持下催生的产业模式创新，也会使制造业的产业模式发生根本性变化。”在第三次工业革命中，生产型服务业将得到全面快速发展，大中型企业正在走向“产品+服务”的模式，从产品制造商向系统集成和服务商的方向转变。对应于制造业数字化智能化带来的产品制造技术与管理技术的进步，新型的生产组织模式，以及企业的商业模式等众多方面，都在发生根本性变化。

　　实际上，西方某些学者提出的第三次工业革命，很大程度上是从产业模式的角度考虑。他们认为，第三次工业革命会形成多品种、小批量、定制式的新型生产模式。但无论从哪个角度考虑，“制造业数字化智能化”都是公认的第三次工业革命的核心技术。因此，要实现到2020年我国机械产品全面应用数控技术，实现一定程度智能化的奋斗目标，就需要将科技创新与产业发展紧密融合，努力促进产业结构调整，全面提升核心竞争力，并进行有组织创新、集成创新和协同创新，最大限度地推进科学技术成果的工程化产业化。

　　周济表示：“相信通过充分发挥我国制度优越性，集中精兵强将实行有组织的创新，并加快推进信息化与工业化深度融合，通过以数字化智能化为核心的信息技术改造提升传统制造业，进行集成创新，最终构建以企业为主体，市场为导向，产学研紧密结合的创新体系，形成制造业数字化智能化创新联盟，我国的制造业数字化智能化目标一定能够实现。”