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智能制造與傳統(tǒng)制造有諸多不同，是對傳統(tǒng)制造業(yè)各個環(huán)節(jié)的全面轉(zhuǎn)型升級。近年來，我國已經(jīng)形成十余個先進制造業(yè)集群。其中工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)機器人、高端數(shù)控機床和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與數(shù)字化進程密切相關(guān)，發(fā)展迅速，但同時也暴露出智能制造快速發(fā)展過程中的一系列問題。
如何推動智能制造高質(zhì)量發(fā)展
1. 建立更為健全的在職教育體系，加快培養(yǎng)智能制造人才；形成適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)時代特點的用人管人方式，確保人才“引得進、留得住、用得好”。
2. 加強多部門協(xié)同聯(lián)防聯(lián)控，并根據(jù)具體情況制定更為細節(jié)和差異化的政策，進一步明確各領(lǐng)域各環(huán)節(jié)的責任體系，形成完善的智能制造發(fā)展促進制度體系。
3. 進一步深化科研體制改革，加強科研機構(gòu)和智能制造產(chǎn)業(yè)界的聯(lián)動，通過提高國家系統(tǒng)自主創(chuàng)新能力來推動關(guān)鍵領(lǐng)域的技術(shù)瓶頸突破。
4. 強化企業(yè)市場主體地位，激發(fā)企業(yè)推進智能制造的內(nèi)生動力；進一步完善相關(guān)領(lǐng)域的競爭和退出機制等，全面布局有利于智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的市場體系。
（1）新一代信息技術(shù)與智能制造的結(jié)合：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展存在三大痛點。我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)仍處于發(fā)展初期，標準架構(gòu)還在探索之中，商業(yè)模式尚不成熟，技術(shù)、人才、安全等方面存在瓶頸和短板，推廣應(yīng)用的艱巨性和復(fù)雜性并存，需要保持耐心、穩(wěn)中求進。具體而言，存在三大問題：
一是數(shù)據(jù)流動與融合問題。主要體現(xiàn)在三個方面。首先，是設(shè)備互聯(lián)互通信息孤島問題。例如，一條生產(chǎn)線涉及大量不同的設(shè)備底層通信和數(shù)據(jù)交互協(xié)議等，要實現(xiàn)設(shè)備之間有效的數(shù)據(jù)流動和融合，難度較大。其次，在目前的人工智能發(fā)展階段，對依托工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)進行智能化自動決策依然是有難度的。最后，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的專用軟件難以通用也是當前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)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(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全涉及專業(yè)人員、數(shù)據(jù)中心、云計算等方面的成本。另一方面，存在安全挑戰(zhàn)。例如，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)泄露和網(wǎng)絡(luò)攻擊風(fēng)險等。
三是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的盈利模式依然需要摸索。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)標準多，涉及各個制造業(yè)的垂直領(lǐng)域，專業(yè)化程度高，難以找到通用的盈利和發(fā)展模式。
從2020年開始，在未來一段時期內(nèi)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)會是智能制造最為關(guān)鍵的國家戰(zhàn)略。
（2）我國工業(yè)機器人發(fā)展迅速
技術(shù)方面，我國機器人技術(shù)發(fā)展迅速，但工業(yè)機器人關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化率依然有很大的上升空間。2011年至2020年，國內(nèi)機器人技術(shù)相關(guān)的專利數(shù)量快速增加，年平均申請量為17009.2件，年平均增長率為39.53%，最高年增長率為79.67%（2016年），2018年的年度申請量最高，申請數(shù)量為37853件。
銷售方面，從我國工業(yè)機器人銷售情況看，我國工業(yè)機器人國產(chǎn)替代在加速，國際市場競爭力在加強。一是我國國產(chǎn)工業(yè)機器人銷量逐步增長，國產(chǎn)替代加速。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的研究報告，隨著我國機器人領(lǐng)域的快速發(fā)展，我國自主品牌工業(yè)機器人市場份額也在逐步提升，與外資品牌機器人的差距在逐步縮小。例如，2019年，自主品牌工業(yè)機器人在市場總銷量中的比重為31.25%，比2018年提高3.37個百分點。
（3）高端數(shù)控機床依然是我國的短板
我國對進口機床有著較大的需求。根據(jù)海關(guān)總署披露的數(shù)據(jù)，2015年至2019年，我國進口的數(shù)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(chǎn)高端數(shù)控機床系統(tǒng)市場占有率不足30%。國產(chǎn)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(shù)量級。因此，在供需矛盾之下，我國高端機床的自主化、國產(chǎn)替代任務(wù)依然艱巨。
具體而言，我國高端數(shù)控機床主要存在四個方面的問題。一是高端機床的精密數(shù)控系統(tǒng)主要來源于日本、德國，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)主要應(yīng)用于中低端機床，國產(chǎn)高端機床精密數(shù)控系統(tǒng)自主供給依然缺乏；二是主軸主要來源于德國、瑞士、英國等國，國產(chǎn)企業(yè)已具備一定生產(chǎn)能力，但技術(shù)仍需迭代提升；三是絲杠主要來源于日本，國內(nèi)相關(guān)技術(shù)較多，但技術(shù)水平有待提升；四是刀具主要來源于瑞典、美國、日本等國，國產(chǎn)刀具材料落后，壽命和穩(wěn)定性不高，平均壽命只有國際先進水平的1／3～1／2。
（4）半導(dǎo)體發(fā)展進展
半導(dǎo)體市場需求占全球第一，但國內(nèi)供給能力有限。我國半導(dǎo)體自給自足能力嚴重不足。自2005年以來，中國一直是半導(dǎo)體的最大市場。然而，在2018年，中國的半導(dǎo)體消費總量中，只有略多于15%是由中國的生產(chǎn)提供的”。根據(jù)彭博社的數(shù)據(jù)，2020年中國芯片的進口額攀升至近3800億美元，約占我國國內(nèi)進口總額的18%。到2021年上半年，國內(nèi)半導(dǎo)體領(lǐng)域的供應(yīng)缺口依然未縮小。根據(jù)海關(guān)總署的數(shù)據(jù)，2021年1月至5月，我國進口集成電路2603.5億個，同比增加30%。由此看來，截至2021年上半年，國內(nèi)半導(dǎo)體供給能力依然有限。
我國部分半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域已具備國際競爭力，但缺乏高端芯片生產(chǎn)能力。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的整個生產(chǎn)制造過程可以分為三個部分：分布式設(shè)計、制造和封測。2021年3月1日，國新辦舉行工業(yè)和信息化發(fā)展情況新聞發(fā)布會。工業(yè)和信息化部黨組成員、總工程師、新聞發(fā)言人田玉龍在回答記者提問時介紹：“‘十三五’中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體是非常驕人的，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷增長。據(jù)測算，2020年我國集成電路銷售收入達8848億元，平均增長率達20%，為同期全球集成電路產(chǎn)業(yè)增速的3倍。技術(shù)創(chuàng)新上也不斷取得突破，制造工藝、封裝技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備材料都有明顯大幅提升?！?/span>
當前中國已躍升為晶圓代工產(chǎn)業(yè)全球第二大國。從中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展進程看，中國半導(dǎo)體制造工藝從落后3代以上，縮小為僅落后1～2代。
同時，我們也要看到，在芯片制造環(huán)節(jié)，雖然有“908”“909”工程以及最近十余年來國家的大力推動，但中國集成電路產(chǎn)業(yè)的落后依然不容置疑。必須承認，整體的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)嚴重失衡，設(shè)計企業(yè)少而弱，制造方面雖有半導(dǎo)體巨頭紛紛設(shè)廠，但以封裝測試為主，而且由于國外政策的限制，制造工藝均落后于國外。至于制造設(shè)備，幾乎完全依賴進口。這些問題我們依然要面對，而且還需要深入分析和挖掘原因。
我國智能制造發(fā)展面臨的問題及對策建議
智能制造業(yè)人才緊缺，需加快培養(yǎng)相關(guān)人才。我國智能制造面臨人才缺口大、培養(yǎng)機制跟不上、現(xiàn)有制造業(yè)人員適應(yīng)智能制造要求的轉(zhuǎn)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(yè)和信息化部聯(lián)合發(fā)布的《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南》預(yù)測，到2025年，高檔數(shù)控機床和機器人有關(guān)領(lǐng)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(yè)人員流動性也很大。根據(jù)中金公司的調(diào)研，在跨過劉易斯拐點后，制造業(yè)勞動力市場中需求方的議價能力下降。例如，有紡織企業(yè)反映2012年以來企業(yè)在國內(nèi)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(yè)希望可以留住熟練工人，但新冠肺炎疫情發(fā)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(chǎn)業(yè)內(nèi)遷也使很多中西部勞動力選擇就近就業(yè)。
三是智能制造轉(zhuǎn)型升級創(chuàng)造的新職位需要新型技術(shù)人才，但傳統(tǒng)就業(yè)人員并不一定能在短期內(nèi)轉(zhuǎn)型并適應(yīng)新職位需求。以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為例，中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院的研究表明，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)職業(yè)在不斷涌現(xiàn)。2019年、2020年國家發(fā)布的29個新職業(yè)中，與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的達到13個，如大數(shù)據(jù)工程技術(shù)人員、云計算工程技術(shù)人員，占新增職業(yè)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(tǒng)制造業(yè)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員要滿足這些新崗位的技能需求，需要時間培養(yǎng)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)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(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為智能制造的“血脈”，其安全性直接關(guān)系到智能制造的安全。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和制造系統(tǒng)具有高度集成的特征，而這些集成使智能制造系統(tǒng)更容易受到網(wǎng)絡(luò)威脅的攻擊。2019年7月，工業(yè)和信息化部等十部門聯(lián)合印發(fā)了《加強工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全工作的指導(dǎo)意見》（以下簡稱《指導(dǎo)意見》），提出了兩大總體目標：一是到2020年年底，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)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(shù)手段能力顯著提升，安全產(chǎn)業(yè)形成規(guī)模，基本建立起較為完備可靠的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全保障體系。
半導(dǎo)體、高端數(shù)控機床、工業(yè)機器人核心零部件等的國產(chǎn)替代需要我國提高自主創(chuàng)新能力，建議進一步深化科研體制改革、加強科研機構(gòu)與產(chǎn)業(yè)界的聯(lián)動，通過提高國家系統(tǒng)自主創(chuàng)新能力來推動關(guān)鍵領(lǐng)域的技術(shù)瓶頸突破。
加快智能制造升級發(fā)展，需進一步激活民營企業(yè)活力，完善相關(guān)市場競爭和退出機制。一方面，未來我國企業(yè)的智能制造轉(zhuǎn)型升級，在國企做大做強的同時，民營制造業(yè)發(fā)展的動能不容忽視。2018年以來，我國對于行政性政策對民營企業(yè)的影響問題已有較深入的認知，特別是政策剛性對民營企業(yè)生命力的影響問題，需要長期警醒。此外，我國智能制造同時也要為“小微民營企業(yè)”預(yù)留發(fā)展空間，引導(dǎo)和促進小微企業(yè)形成或者融入產(chǎn)業(yè)鏈。
