時下，以智能制造為核心的人類第四次工業(yè)革命正以前所未有的態(tài)勢席卷而來，改變著人類生活中的各個領(lǐng)域。人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、機器人、云計算、3D打印……現(xiàn)在這些我們耳熟能詳?shù)母拍疃嫉靡嬗谀壳坝芍悄苤圃焖I(lǐng)銜的第四次工業(yè)革命。
今天我們討論智能制造，首先要放在一個大背景下，即全球經(jīng)濟(jì)增長趨勢、制造業(yè)在全球的競爭格局以及《中國制造2025》國家戰(zhàn)略。
制造業(yè)新格局
在人類發(fā)展的歷史上，經(jīng)濟(jì)增長一直以來受到兩大因素的驅(qū)動：勞動力的增長和生產(chǎn)力的提高，但是歸根結(jié)底，生產(chǎn)力才是一切的關(guān)鍵。
從18世紀(jì)末以來人類經(jīng)歷了三次工業(yè)革命，無論是蒸汽機、電力還是電子信息技術(shù)，每一次革命都給人類的生產(chǎn)力帶來了幾倍或是幾十倍的巨大提升。然而最近十年，尤其是在全球金融危機之后，全球生產(chǎn)力增長急劇減速，這意味著非常緩慢的經(jīng)濟(jì)增長將成為一種新常態(tài)，特別是對于發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體而言。世紀(jì)之交的全球樂觀主義早已被對于長期停滯的恐懼所取代，甚至有學(xué)者認(rèn)為，在全球金融危機之前美國和歐洲的生產(chǎn)力增長就出現(xiàn)了明顯的下降。如何提高生產(chǎn)力，擺脫經(jīng)濟(jì)增長的長期停滯甚至是倒退，是擺在許多國家面前迫在眉睫的問題。
與此同時，在人類正在經(jīng)歷的第四次工業(yè)革命歷史潮流中制造業(yè)再次成為了全球競爭中的優(yōu)先級。在過去幾十年里，幾乎所有國家都看到了工業(yè)化對國家經(jīng)濟(jì)實力提升所帶來的實實在在的幫助。國際金融危機和歐債危機使得西方國家重新認(rèn)識到實體經(jīng)濟(jì)的重要性，紛紛檢討過去“去工業(yè)化”戰(zhàn)略所導(dǎo)致的實體經(jīng)濟(jì)空心化的后果。以美國為例，無論是奧巴馬政府的“高端制造合作伙伴”計劃還是特朗普政府主導(dǎo)的制造業(yè)回歸，“再工業(yè)化”已經(jīng)成為了發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體引導(dǎo)實體經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的重要手段。
但今天發(fā)達(dá)國家以拉動經(jīng)濟(jì)增長為主要目的的“再工業(yè)化”并不是簡單地讓制造業(yè)回歸本國，事實上由于世界各國都看好和發(fā)展制造業(yè)，在中低端制造領(lǐng)域已經(jīng)出現(xiàn)了不少產(chǎn)能過剩的情況，而產(chǎn)業(yè)升級和產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)則是發(fā)達(dá)國家試圖重新振興制造業(yè)的主要抓手。換而言之，以新一代技術(shù)推動、通過提高生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)增長的“新制造”才是各國制造業(yè)在全球競爭中所面臨的新格局。
在這樣的時代背景下，近年來德國、美國、日本等制造強國紛紛提出新的國家戰(zhàn)略。無論是德國的“工業(yè)4.0”，美國的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，還是日本的“智能制造系統(tǒng)”都是根據(jù)自身情況為本國制造業(yè)制定的戰(zhàn)略規(guī)劃。
作為世界第一的制造大國，中國也提出了《中國制造2025》的國家戰(zhàn)略，計劃在未來30年的時間里將中國從制造從大國轉(zhuǎn)變?yōu)橹圃鞆妵?，其中?ldquo;智能制造”定位成中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型的主攻方向，也是實現(xiàn)《中國制造2025》國家戰(zhàn)略的重要抓手。
智能制造的關(guān)鍵特性
即使是從全球的角度來看，智能制造目前依然處于起步階段。和所有的新生事物一樣，在發(fā)展初期總是伴隨著各種新概念和新名詞，例如數(shù)字孿生體（Digital Twin）和數(shù)字線程（Digital Thread）等，學(xué)界和業(yè)界也對其內(nèi)涵有著不同的解讀。為了便于理解，我們可以用一個場景來描述智能制造所能達(dá)到的具象化效果，畢竟只有結(jié)合了應(yīng)用場景的概念和技術(shù)才有商業(yè)化的意義。
以汽車行業(yè)為例，我們現(xiàn)在買車往往要去專門的品牌4S店，一輛10萬元級別的普通家用轎車通常會有高中低三個配置，每個配置大約有5種不同的顏色，這樣的話一輛家用轎車最多只有15個可選項供顧客選擇。而汽車制造廠商也只要根據(jù)這些預(yù)設(shè)的選項排定制造計劃、采購原材料并進(jìn)行生產(chǎn)。
而在智能制造時代，顧客將通過互聯(lián)網(wǎng)直接給汽車制造商下單，并且按照自己的需求對發(fā)動機、內(nèi)飾、音響、安全配置、輪胎、外觀顏色等幾乎所有的配置進(jìn)行最大限度的個性化選擇。不僅如此，智能制造時代還可以讓客戶在按需定制的同時通過AR、VR等技術(shù)在數(shù)字世界中“試駕”還沒被制造出來的汽車，并可以實時了解定制汽車的制造進(jìn)度。不僅如此，整個制造過程并非由一家廠商集中完成，而是由產(chǎn)業(yè)鏈上下游組成的“制造聯(lián)盟”共同協(xié)作達(dá)成。
顯然，這樣的實現(xiàn)對于目前基于資源計劃的傳統(tǒng)制造來說是無法想象的，智能制造中涉及到的“按需定制”和“實時制造”對于靈活性和可伸縮性的挑戰(zhàn)是全方位的，甚至將完全改變制造業(yè)的流程、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈。
基于以上的描述和對智能制造共性的理解，我們大致可以歸納出智能制造的一些關(guān)鍵特性：其一，由大規(guī)模批量生產(chǎn)向大規(guī)模個性化定制生產(chǎn)轉(zhuǎn)變（柔性制造）；其二，由集中生產(chǎn)向網(wǎng)絡(luò)化異地協(xié)同生產(chǎn)轉(zhuǎn)變（去中心化）；其三，信息化和工業(yè)化深度融合（物理工廠+虛擬工廠）。
智能制造的現(xiàn)狀
如果以之前提到的場景作為判斷標(biāo)準(zhǔn)的話，智能制造顯然還處于非常早期。從宏觀的角度來看，目前人類社會的第四次工業(yè)革命尚處于范式構(gòu)建的階段，而智能制造作為第四次工業(yè)革命的核心，需要有相應(yīng)的基礎(chǔ)技術(shù)作為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的前提。
一般而言，智能制造所需要的基礎(chǔ)技術(shù)包括物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能、虛擬現(xiàn)實、區(qū)塊鏈、5G網(wǎng)絡(luò)等，將它們與設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動的各個環(huán)節(jié)融合形成統(tǒng)一的信息物理系統(tǒng)。而目前這些技術(shù)中只有少部分已經(jīng)成熟落地，絕大部分還處于大規(guī)模爆發(fā)前的發(fā)展時期。
除了技術(shù)的成熟度以外，我們也可以從一些相關(guān)領(lǐng)域中（如工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0等）去了解智能制造目前的發(fā)展現(xiàn)狀。
2017年德勤中國曾對156家中國制造業(yè)企業(yè)進(jìn)行調(diào)研，探究企業(yè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的現(xiàn)狀、趨勢和挑戰(zhàn)，調(diào)研顯示：
中國制造企業(yè)普遍認(rèn)同工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的重要性，但尚未形成清晰的戰(zhàn)略——89%的受訪企業(yè)認(rèn)同在未來5年內(nèi)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)對企業(yè)的成功至關(guān)重要，72%的企業(yè)已經(jīng)在一定程度上開始工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，但僅有46%的企業(yè)制定了比較清晰的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略和規(guī)劃。
制造企業(yè)仍處在數(shù)據(jù)應(yīng)用的初級階段，從“后知后覺”到“先見之明”尚需時日——受訪企業(yè)目前仍處在數(shù)據(jù)應(yīng)用的感知階段而非行動階段，大部分企業(yè)利用采集到的數(shù)據(jù)解釋歷史表現(xiàn)的規(guī)律和根本原因，而非將數(shù)據(jù)用于預(yù)測性分析支持決策；
受訪企業(yè)在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用面臨最大的三項挑戰(zhàn)分別為缺乏互聯(lián)互通的標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)所有權(quán)和安全問題以及相關(guān)操作人員技能不足——52%的受訪企業(yè)認(rèn)為缺乏互聯(lián)互通的標(biāo)準(zhǔn)是企業(yè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的主要挑戰(zhàn)，其次46%的受訪企業(yè)認(rèn)為數(shù)據(jù)所有權(quán)及數(shù)據(jù)安全問題是主要挑戰(zhàn)，42%的受訪企業(yè)認(rèn)為缺乏相關(guān)技術(shù)人才是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的主要挑戰(zhàn)。
此外，2018年初德勤全球還發(fā)布了一篇名為《第四次工業(yè)革命來臨——你準(zhǔn)備好了嗎？》的研究報告，通過對19個國家1600名高管的調(diào)查和訪談后獲得這樣一個發(fā)現(xiàn)：只有14%的受訪者相信他們的企業(yè)能夠充分利用工業(yè)4.0所帶來的變革機遇，同時只有四分之一的高管相信他們擁有未來所需的員工和技能的組合。也就是說，大多數(shù)企業(yè)對于智能制造、工業(yè)4.0等趨勢只有一般性的理解，并未深入到戰(zhàn)略或日常運營中去。
但是也有先行者。例如，中國在過去幾年中已經(jīng)開始了一步一個腳印的探索，智能制造試點示范工作從2015年就開始啟動。2016年我國遴選了超60個項目，2017年遴選了97個項目，涵蓋了眾多制造業(yè)領(lǐng)域，不但包括石化、鋼鐵、有色、汽車、制藥等多個傳統(tǒng)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)，還涉及航天、航空、高端裝備制造、機器人、新能源等我國正在積極發(fā)展的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。
根據(jù)工信部的信息，2018年我國將繼續(xù)實施智能制造試點示范項目，年內(nèi)遴選項目將超100個。業(yè)內(nèi)預(yù)測，除了會繼續(xù)涵蓋上述重要的制造業(yè)領(lǐng)域外，還有可能在有色、稀土、紡織、家電等傳統(tǒng)行業(yè)選擇相關(guān)項目；此外，5G、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、智能交通等新興領(lǐng)域的智能制造項目也會入選。
智能制造的未來展望
中投顧問發(fā)布的《2016—2020年中國智能制造行業(yè)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測報告》預(yù)測，未來我國智能制造產(chǎn)業(yè)年復(fù)合增長率約為20%，到2020年產(chǎn)值有望超過3萬億元。
根據(jù)《中國智能制造“十三五”規(guī)劃》，在2025年前我國將推進(jìn)智能制造實施“兩步走”戰(zhàn)略：第一步，到2020年，智能制造發(fā)展基礎(chǔ)和支撐能力明顯增強，傳統(tǒng)制造業(yè)重點領(lǐng)域基本實現(xiàn)數(shù)字化制造，有條件、有基礎(chǔ)的重點產(chǎn)業(yè)智能轉(zhuǎn)型取得明顯進(jìn)展；第二步，到2025年，智能制造支撐體系基本建立，重點產(chǎn)業(yè)初步實現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型。
（原標(biāo)題：智慧未來｜第四次工業(yè)革命中的智能制造）
