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走進智能化時代,急需拐點的智能制造,將面臨哪些問題

時間:2022-08-02

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導語:工業互聯網發展迅速。新一代信息技術與制造業的深度融合發展,是推動制造業升級的重要引擎。其中,工業互聯網又是這個融合過程中的核心。工業互聯網與我國智能制造發展正相關。

  壯大實體經濟根基,構建新發展格局,建設數字中國具有重要作用。站在新一輪科技革命和產業變革與我國加快轉變經濟發展方式的歷史性交匯點,要堅定不移地以智能制造為主攻方向,推動產業技術變革和優化升級,推動制造業產業模式和企業形態根本性轉變,助力碳達峰碳中和,促進我國制造業邁向全球價值鏈中高端。

  一、產業等待一個“拐點”

  2022年,智能制造對于所有人來說都已經不再新鮮。德國2013年發布工業4.0戰略,中國也在2015年發布《智能制造2025》計劃。但是時至今日,我們似乎距離想象中能自動化生產、預判風險的“智能工廠”還非常遙遠。具體到每個行業和每位從業者,他們所面對的問題也都各不相同。

  對于許多產業方來說,雖然智能制造是大勢所趨,但是涉及到高額投入,升維智造創始人孫吉濤的客戶會反映說“通常的數字化、智能化軟件,總是看不見、摸不著,但又投入巨大,很難去衡量它本身的價值和長線投資價值”。所以許多年產值上億的制造業企業主,寧愿少賺一點錢,“今天一下子投入上百萬、上千萬給一個軟件,企業主肯定會猶豫。很多企業主會覺得,不如我少賺一點,過去賣一件可以賺兩分錢的,我現在一件只賺一分錢;或者我多招一點工人、擴大一點廠房,這才是能看得見摸得著的”。

  與此同時,C2F、C2M(Customer-to-Factory/Manufacturer,客戶直連制造)的發展,又對制造業發出了更多的要求。節卡機器人副總裁孟小波提到,近幾年由于國貨快消品的興起,制造企業有越來越多“柔性化智能制造”的需求。具體而言,需要制造業將設備和產線快速切換到符合新產品制造的流程,并快速配料、投入生產。

  鼎和高達創始合伙人王瑩分析這困境和難點,是由于企業主在投資之前很難做到完善的“頂層設計”,對于不同的項目會造成“重復投資”,效果卻不一定好,讓企業主不再想繼續投入信息化。她進一步覺得,這種頂層設計的問題根源還是“人”。市場上的智能制造供應商很多,每家廠商都有自己的專長,但不一定能匹配客戶的訴求。行業里缺少高學歷、有經驗的創業者,許多企業主“不知道去哪里獲取一些真正適合他們的供應商信息”,也會造成投入成本和結果不符。

  從需求端來看,許多企業對于智能制造的需求非常強烈。比如新希望作為大型農業集團,大批養殖鴨類,市場上售賣的鴨脖、鴨舌、鴨胗許多都來自新希望。但鴨類切割的市場是中國獨有的,國外沒有一個定制化的機器能夠做這些切割。所以目前集團都依舊靠工人手工來一只一只切割。

  在農業里,企業生產規模大、迭代速度慢,對智能化的改造也有迫切訴求。但智能制造遲遲沒有走入農業,一方面是因為,目前許多市場上的自動化設備都在解決單點的問題,但對產線的效率提升很難有幫助;另一方面,采購定制化的設備又價格高昂。余峰覺得,自己和許多其他的企業主,都在等待一個采購智能化設備的“拐點”?!跋Mㄟ^3C、汽車制造等行業的燈塔項目,一定程度上把單個協作機器人、工業機器人的價格降到五到七萬的區間,再集中采購等待投入產線中”。

  二、新一代信息技術與智能制造的結合

  工業互聯網發展迅速。新一代信息技術與制造業的深度融合發展,是推動制造業升級的重要引擎。其中,工業互聯網又是這個融合過程中的核心。工業互聯網與我國智能制造發展正相關。2018年、2019年我國工業互聯網產業經濟增加值規模分別為1.42萬億元、2.13萬億元,同比實際增長分別為55.7%、47.3%,占GDP比重分別為1.5%、2.2%,對經濟增長的貢獻分別為6.7%、9.9%。2018年、2019年我國工業互聯網帶動全社會新增就業崗位分別為135萬個、206萬個。從這個數據來看,中國工業互聯網的發展已經形成全新的動能。

  1、工業互聯網發展存在三大痛點。

  我國工業互聯網仍處于發展初期,標準架構還在探索之中,商業模式尚不成熟,技術、人才、安全等方面存在瓶頸和短板,推廣應用的艱巨性和復雜性并存,需要保持耐心、穩中求進。具體而言,存在三大問題:

  一是數據流動與融合問題。主要體現在三個方面。首先,是設備互聯互通信息孤島問題。例如,一條生產線涉及大量不同的設備底層通信和數據交互協議等,要實現設備之間有效的數據流動和融合,難度較大。其次,在目前的人工智能發展階段,對依托工業生產所產生的大數據進行智能化自動決策依然是有難度的。最后,工業互聯網設備的專用軟件難以通用也是當前工業互聯網發展的一個較大瓶頸。

  二是對成本和安全問題考慮不足。一方面,存在成本問題。例如,工業互聯網安全涉及專業人員、數據中心、云計算等方面的成本。另一方面,存在安全挑戰。例如,工業互聯網的數據泄露和網絡攻擊風險等。

  三是工業互聯網的盈利模式依然需要摸索。工業互聯網行業標準多,涉及各個制造業的垂直領域,專業化程度高,難以找到通用的盈利和發展模式。

  2020年6月30日召開的中央全面深化改革委員會第十四次會議就工業互聯網發展提出了明確要求。會議強調,加快推進新一代信息技術和制造業融合發展,要順應新一輪科技革命和產業變革趨勢,以供給側結構性改革為主線,以智能制造為主攻方向,加快工業互聯網創新發展,加快制造業生產方式和企業形態根本性變革,夯實融合發展的基礎支撐,健全法律法規,提升制造業數字化、網絡化、智能化發展水平。由此看來,從2020年開始,在未來一段時期內,工業互聯網會是智能制造最為關鍵的國家戰略。

  2、高端數控機床依然是我國的短板

  高端數控機床與我國工業機器人的發展密切相關,但目前我國高端數控機床發展依然相對落后,這也是制約我國智能制造業發展的重要短板。有數據顯示,2019年全球排名前10的數控機床企業中,來自日本的山崎馬扎克公司以52.8億美元的營收排名第一,德國通快公司以42.4億美元排名第二,德日合資公司德瑪吉森精機以38.2億美元排名第三,其后分別為馬格、天田、大隈、牧野、格勞博、哈斯、埃瑪克,這10家高端機床企業沒有一家是中國的。

  我國對進口機床有著較大的需求。根據海關總署披露的數據,2015年至2019年,我國進口的數控機床合計達29914臺,進口總額達978億元。此外,我國高端機床及核心零部件仍依賴進口,截至2021年,國產高端數控機床系統市場占有率不足30%。國產精密機床加工精度目前僅能達到亞微米,與國際先進水平相差1~2個數量級。因此,在供需矛盾之下,我國高端機床的自主化、國產替代任務依然艱巨。

  三、我國智能制造發展面臨的問題及對策建議

  智能制造業人才緊缺,需加快培養相關人才。我國智能制造面臨人才缺口大、培養機制跟不上、現有制造業人員適應智能制造要求的轉型難度較大等問題。

  一是整體人才缺口大。我國教育部、人力資源和社會保障部、工業和信息化部聯合發布的《制造業人才發展規劃指南》預測,到2025年,高檔數控機床和機器人有關領域人才缺口將達450萬,人才需求量也必定會在智能制造不斷深化中變得更大。

  二是人員流動性大,且劉易斯拐點后人口紅利在縮小。不僅是人才缺口大,制造業人員流動性也很大。根據中金公司的調研,在跨過劉易斯拐點后,制造業勞動力市場中需求方的議價能力下降。例如,有紡織企業反映2012年以來企業在國內就面臨基層員工招不進來、大專生留不下來的情況;另外,有些汽車配件企業希望可以留住熟練工人,但新冠肺炎疫情發生后,部分四川、重慶的工人可能選擇不再回來,過去幾年的產業內遷也使很多中西部勞動力選擇就近就業。

  三是智能制造轉型升級創造的新職位需要新型技術人才,但傳統就業人員并不一定能在短期內轉型并適應新職位需求。以工業互聯網為例,中國工業互聯網研究院的研究表明,工業互聯網相關職業在不斷涌現。2019年、2020年國家發布的29個新職業中,與工業互聯網相關的達到13個,如大數據工程技術人員、云計算工程技術人員,占新增職業的44.8%。要勝任這些新職位需要較高、較新的知識儲備,原有傳統制造業領域的工程技術人員要滿足這些新崗位的技能需求,需要時間培養。

  以上都是智能產業結構升級過程中難以避免的問題。

  要解決這些問題,可從兩方面著手。一方面,建立更為健全的在職教育體系、提供在職教育的認可度和含金量。制造業是就業的重要領域,相關人員的轉型升級是邁向智能制造的前提。在人才缺口較大的情況下,在職人員“干中學(Learning by doing)”是制造業智能化人才培養比較務實的路徑。同時,用人單位也要拋棄對在職學習的成見和歧視,避免“唯學歷論”,要根據制造業實際需求和個人能力來選用人才。

  另一方面,制造業人才使用面臨“Z世代”挑戰?!癦世代”是美國及歐洲的流行用語,意指1995~2009年間出生的人,又稱網絡世代、互聯網世代,統指受互聯網、即時通信、短信、MP3、智能手機和平板電腦等科技產物影響很大的一代人。面對時代變化,制造業傳統的用人管人方式需要轉變,使年輕一代能夠留得下來、干得下去,能夠越干越有希望。

  工業互聯網的安全問題需引起高度重視,進一步細化明確責任體系。工業互聯網作為智能制造的“血脈”,其安全性直接關系到智能制造的安全。工業互聯網和制造系統具有高度集成的特征,而這些集成使智能制造系統更容易受到網絡威脅的攻擊。2019年7月,工業和信息化部等十部門聯合印發了《加強工業互聯網安全工作的指導意見》(以下簡稱《指導意見》),提出了兩大總體目標:一是到2020年年底,工業互聯網安全保障體系初步建立;二是到2025年,制度機制健全完善,技術手段能力顯著提升,安全產業形成規模,基本建立起較為完備可靠的工業互聯網安全保障體系。

  當前,我國工業互聯網面臨的威脅較為嚴峻。2020年1月至6月,國家工業互聯網安全態勢感知與風險預警平臺持續對136個主要互聯網平臺、10萬多家工業企業、900多萬臺聯網設備安全監測,累計監測發現惡意網絡行為1356.3萬次、涉及2039家企業。有數據顯示,截至2020年6月,我國工業互聯網雖然總體安全態勢平穩,未發現重大工業互聯網安全問題,但對工業互聯網基礎性設備和系統的攻擊正在增多,攻擊范圍、深度都在擴張,未來工業互聯網面臨嚴峻安全挑戰。

  文章來源: 中慧智庫,甲子引力

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