
一、先進(jìn)制造業(yè)的未來(lái)
“工業(yè)4.0”:由德國(guó)聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部聯(lián)手資助,在德國(guó)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的建議和推動(dòng)下形成,并已上升為國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略。德國(guó)聯(lián)邦政府投入達(dá)2億歐元。德國(guó)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(huì)上正式推出。“工業(yè)4.0”概念即是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命,或革命性的生產(chǎn)方法。該戰(zhàn)略旨在通過(guò)充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)—信息物理系統(tǒng)(Cyber-Physical System)相結(jié)合的手段,將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。
德國(guó)制造業(yè)是世界上最具競(jìng)爭(zhēng)力的制造業(yè)之一,在全球制造裝備領(lǐng)域擁有領(lǐng)頭羊的地位。這在很大程度上源于德國(guó)專(zhuān)注于創(chuàng)新工業(yè)科技產(chǎn)品的科研和開(kāi)發(fā),以及對(duì)復(fù)雜工業(yè)過(guò)程的管理。德國(guó)擁有強(qiáng)大的設(shè)備和車(chē)間制造工業(yè),在世界信息技術(shù)領(lǐng)域擁有很高的能力水平,在嵌入式系統(tǒng)和自動(dòng)化工程方面也有很專(zhuān)業(yè)的技術(shù),這些因素共同奠定了德國(guó)在制造工程工業(yè)上的領(lǐng)軍地位。通過(guò)工業(yè)4.0戰(zhàn)略的實(shí)施,將使德國(guó)成為新一代工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)(即信息物理系統(tǒng))的供應(yīng)國(guó)和主導(dǎo)市場(chǎng),會(huì)使德國(guó)在繼續(xù)保持國(guó)內(nèi)制造業(yè)發(fā)展的前提下再次提升它的全球競(jìng)爭(zhēng)力。
工業(yè) 4.0進(jìn)化過(guò)程
工業(yè)革命1.0:18世紀(jì)末期始于英國(guó)的第一次工業(yè)革命,19世紀(jì)中葉結(jié)束。這次工業(yè)革命的結(jié)果是機(jī)械生產(chǎn)代替了手工勞動(dòng),經(jīng)濟(jì)社會(huì)從以農(nóng)業(yè)、手工業(yè)為基礎(chǔ)轉(zhuǎn)型到了以工業(yè)以及機(jī)械制造帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的模式。
工業(yè)革命 2.0:第二次工業(yè)領(lǐng)域大變革發(fā)生在20世紀(jì)初期,形成生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)的階段。通過(guò)零部件生產(chǎn)與產(chǎn)品裝配的成功分離,開(kāi)創(chuàng)了產(chǎn)品批量生產(chǎn)的新模式。20世紀(jì)70年代以后,隨著電子工程和信息技術(shù)充實(shí)到工業(yè)過(guò)程之中,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的最優(yōu)化和自動(dòng)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(guò)程中發(fā)生的生產(chǎn)過(guò)程高度自動(dòng)化。自此,機(jī)械能夠逐步替代人類(lèi)作業(yè)。
工業(yè)革命4.0:未來(lái)10年,第四次工業(yè)革命將步入“分散化”生產(chǎn)的新時(shí)代。工業(yè) 4.0通過(guò)決定生產(chǎn)制造過(guò)程等的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)管理。
美國(guó):大力發(fā)展先進(jìn)制造業(yè),實(shí)施先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃,核心是“人工智能+機(jī)器人+數(shù)字化制造”。
二、信息技術(shù)對(duì)制造業(yè)發(fā)展的作用
先進(jìn)制造業(yè)是信息技術(shù)與制造業(yè)的融合。信息時(shí)代制造模式和業(yè)態(tài)的改變將是:由大規(guī)模批量生產(chǎn)發(fā)展至大規(guī)模定制生產(chǎn);由生產(chǎn)型制造發(fā)展至服務(wù)型制造;有全能型生產(chǎn)發(fā)展至網(wǎng)絡(luò)制造、云制造;由制造業(yè)信息化發(fā)展至制造業(yè)互聯(lián)網(wǎng)化;零售、代理逐漸變化為電子商務(wù);門(mén)店逐漸變化為體驗(yàn)中心。制造業(yè)創(chuàng)新能力的構(gòu)建和提升應(yīng)順應(yīng)并促進(jìn)以上這些變化。
信息技術(shù)對(duì)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(chǎn)效率、促進(jìn)制造業(yè)的智能化、促進(jìn)制造業(yè)生產(chǎn)模式的創(chuàng)新、加快制造業(yè)向服務(wù)型制造的轉(zhuǎn)變、提升制造業(yè)集群創(chuàng)新能力、加速制造業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色制造、推動(dòng)制造業(yè)的全球化、催生制造業(yè)新的業(yè)態(tài)和產(chǎn)業(yè)。
互聯(lián)網(wǎng)思維:充分利用和發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)的泛在特性,創(chuàng)新業(yè)務(wù)模式、創(chuàng)造驚人效率、整合制造資源,促進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
互聯(lián)網(wǎng)思維,就是在(移動(dòng))互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等科技不斷發(fā)展的背景下,對(duì)市場(chǎng)、對(duì)用戶(hù)、對(duì)產(chǎn)品、對(duì)企業(yè)價(jià)值鏈乃至對(duì)整個(gè)商業(yè)生態(tài)的進(jìn)行重新審視的思考方式?;ヂ?lián)網(wǎng)時(shí)代的思考方式,不局限在互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。“互聯(lián)網(wǎng)正在成為現(xiàn)代社會(huì)真正的基礎(chǔ)設(shè)施之一,就像電力和道路一樣?;ヂ?lián)網(wǎng)不僅僅是可以用來(lái)提高效率的工具,它是構(gòu)建未來(lái)生產(chǎn)方式和生活方式的基礎(chǔ)設(shè)施,更重要的是,互聯(lián)網(wǎng)思維應(yīng)該成為我們一切商業(yè)思維的起點(diǎn)。”
云制造是互聯(lián)網(wǎng)思維下的制造模式,是互聯(lián)網(wǎng)思維對(duì)制造模式的創(chuàng)新。工業(yè)軟件技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展和成熟,正在改變一切,正在改變制造業(yè)。
信息時(shí)代制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的特點(diǎn):
1、科研工具日益數(shù)字化、智能化
2、創(chuàng)新模式向異地化、協(xié)同化方向發(fā)展
3、用戶(hù)參與創(chuàng)新過(guò)程更容易,眾創(chuàng)模式逐步普及
4、技術(shù)更新周期縮短,創(chuàng)新速度加快
5、研發(fā)(包括設(shè)計(jì)、研究、試驗(yàn))手段虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化
信息技術(shù)對(duì)創(chuàng)新能力建設(shè)的作用
1、提高教育效率,加速創(chuàng)新人才和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)(機(jī)器人教育、網(wǎng)絡(luò)教育、遠(yuǎn)程教育、在線(xiàn)免費(fèi)課程等使教育的受眾面擴(kuò)大、教育效率提高)
2、優(yōu)化創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施,促進(jìn)創(chuàng)新資源共享
3、降低創(chuàng)新成本,提升創(chuàng)新效率
4、營(yíng)造開(kāi)放創(chuàng)新環(huán)境,加速創(chuàng)新成果產(chǎn)出
5、激發(fā)創(chuàng)新潛力,加快技術(shù)進(jìn)步的步伐
三、創(chuàng)新能力的新內(nèi)涵與構(gòu)成要素
技術(shù)創(chuàng)新的經(jīng)典定義
創(chuàng)新(Innovation)是“建立一種新的生產(chǎn)函數(shù)(new combination of means of production)”,把一種從未有過(guò)的生產(chǎn)要素和生產(chǎn)條件的“新組合”引入生產(chǎn)體系。
新組合包括五種情況:
?。?span>1)引進(jìn)一種新的產(chǎn)品;(2)采用一種新的生產(chǎn)方法;(3)開(kāi)辟一個(gè)新的市場(chǎng);(4)原材料或半制成品的某種新的供給來(lái)源;(5)形成的新的組織。
技術(shù)創(chuàng)新的經(jīng)典內(nèi)涵
技術(shù)創(chuàng)新是以企業(yè)家為代表的技術(shù)創(chuàng)新者,應(yīng)用創(chuàng)新的知識(shí)和新技術(shù)、新工藝、新材料,采用新的生產(chǎn)方式和經(jīng)營(yíng)管理模式,重新組織生產(chǎn)條件和要素,提高產(chǎn)品質(zhì)量、開(kāi)發(fā)生產(chǎn)新的產(chǎn)品、提供新的服務(wù)、實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)價(jià)值并獲取競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的綜合過(guò)程。
技術(shù)創(chuàng)新的經(jīng)典內(nèi)涵與構(gòu)成要素
制造企業(yè)的“能力”:企業(yè)組織系統(tǒng)內(nèi)對(duì)可控資源進(jìn)行綜合運(yùn)用來(lái)實(shí)現(xiàn)價(jià)值創(chuàng)造所需必需的條件集合。
企業(yè)(產(chǎn)業(yè))的技術(shù)創(chuàng)新能力:企業(yè)(產(chǎn)業(yè))長(zhǎng)期積累的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和技能的總和,是企業(yè)(產(chǎn)業(yè))在技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程中形成、發(fā)展并服務(wù)于創(chuàng)新過(guò)程的能力,保障企業(yè)(產(chǎn)業(yè))能夠持續(xù)有效地開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)。
創(chuàng)新能力構(gòu)成要素:體系、設(shè)施、團(tuán)隊(duì)和機(jī)制。
創(chuàng)新能力構(gòu)成要素:創(chuàng)新設(shè)施
創(chuàng)新設(shè)施主要指:支撐創(chuàng)新活動(dòng)的必要的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)條件,如實(shí)驗(yàn)室、試驗(yàn)場(chǎng)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等。目前,在國(guó)家和產(chǎn)業(yè)層面的創(chuàng)新設(shè)施主要有:國(guó)家重大科學(xué)工程設(shè)施、研究與實(shí)驗(yàn)設(shè)施、產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)與創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)。
創(chuàng)新能力構(gòu)成要素:創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)
創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)是創(chuàng)新能力的載體。我國(guó)制造業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)當(dāng)前急需的是:系統(tǒng)設(shè)計(jì)人才、學(xué)科領(lǐng)軍人才、工程技術(shù)人才和高級(jí)技能人才。
作為創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)中的靈魂---企業(yè)家應(yīng)具備:團(tuán)隊(duì)影響力、戰(zhàn)略領(lǐng)導(dǎo)力、精神感召力。
創(chuàng)新能力構(gòu)成要素:創(chuàng)新機(jī)制
創(chuàng)新活動(dòng)是一個(gè)創(chuàng)新者和創(chuàng)新資源有效運(yùn)行的有機(jī)過(guò)程,維系這個(gè)過(guò)程順暢、高效運(yùn)行的各項(xiàng)規(guī)則、規(guī)范、程序和制度等,即是機(jī)制。技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制是一個(gè)復(fù)雜的綜合系統(tǒng)。
這個(gè)系統(tǒng)由運(yùn)行協(xié)作機(jī)制、評(píng)價(jià)與激勵(lì)機(jī)制、保障機(jī)制三大方面的基本機(jī)制以及眾多二級(jí)機(jī)制相互影響、相互制約而構(gòu)成。
四、先進(jìn)制造業(yè)創(chuàng)新能力提升的途徑、關(guān)鍵、著力點(diǎn)
先進(jìn)制造業(yè)提升創(chuàng)新能力的著力點(diǎn):
做好制度設(shè)計(jì)和安排;營(yíng)造有利于創(chuàng)新的環(huán)境,培養(yǎng)創(chuàng)新人才;促進(jìn)三個(gè)鏈條(產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、資金鏈)的結(jié)合和互動(dòng);完善科技轉(zhuǎn)化機(jī)制、加強(qiáng)科技-產(chǎn)業(yè)的橋梁和通道建設(shè)。
五、家和產(chǎn)業(yè)層面加強(qiáng)創(chuàng)新能力建設(shè)的建議:
建設(shè)國(guó)家制造業(yè)創(chuàng)新中心和創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò);建設(shè)全國(guó)制造業(yè)工程數(shù)據(jù)中心;改革教育制度,加強(qiáng)工程教育和職業(yè)教育;依據(jù)不同產(chǎn)業(yè)的實(shí)際,采取不同途徑強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)研究。
?。ū疚母鶕?jù)中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)特別顧問(wèn)、原機(jī)械工業(yè)部總工程師朱森第教授在第二屆先進(jìn)制造業(yè)大會(huì)的《提升創(chuàng)新能力,加快先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展》現(xiàn)場(chǎng)主題演講錄音及幻燈片整理而來(lái),未經(jīng)作者本人審閱。)