以智能制造促进浙江制造业转型升级研究

王 雷，陈畴镛

(杭州电子科技大学，浙江 杭州 310018)

制造业是国民经济的重要支柱，也是实现经济持续发展的重要支撑。我国正处在加快经济转型升级的关键时期，同时也是促进制造业由大变强的攻坚时期。当前，人工智能技术、机器人技术和数字化制造技术等技术相结合的智能制造技术开始贯穿于设计、生产、管理和服务等制造业的各个环节，正催生智能制造不断深入发展，引领新一轮制造业变革。当前，浙江正处于产业结构调整和经济转型升级的关键时期，把握全球智能制造发展机遇，提升浙江“智能制造”水平，是浙江推进信息化与工业化深度融合，提升制造业全球竞争力，实现可持续发展的重要途径。

一、智能制造是制造业转型升级的必然选择

智能制造是面向产品全生命周期，实现泛在感知条件下的信息化制造。智能制造技术是在现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进技术的基础上，通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术，实现设计过程、制造过程和制造装备智能化，是信息技术和智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成［1］。

智能制造是制造业自动化、数字化发展的高级阶段和必然结果，其发展和应用对于改变传统生产模式、降低生产成本、提高生产效率、提升制造业核心竞争力具有非常重要的意义。随着科学技术的飞速发展，全球制造业发展模式正在发生巨大变化，智能技术日益成为未来制造业发展的核心内容。智能制造主要包括三方面内容。一是以信息化创新研发设计手段、研制智能产品;二是推进生产装备的数字化、网络化，发展智能装备;三是推进生产过程的自动化、智能化，建设自动工厂［2］。

智能制造是制造业转型升级的必由之路。首先，自动化、数字化工厂使直接从事生产的劳动能力大幅下降，劳动力占生产总成本越来越小。其次，数字化制造可以满足个性化需求，实现定制生产，并且交货期大大缩短。第三，传统的自上而下集中式经营方式将被分散的经营方式所取代，传统的金字塔式的管理体制将被扁平管理体制取代，对市场也将会做出更加快速的反应。

智能制造将进一步提高制造系统的柔性化和自动化水平，使生产系统具有更完善的判断与适应能力，显著减少制造过程物耗、能耗，提升传统制造业的水平［3］。近年来，美、欧、日等发达经济体纷纷出台加速发展以先进制造业为核心的再工业化国家战略，其着眼点就是瞄准高端制造，核心内容是要发展智能制造。2009年，美国制定了重振美国制造业框架，并于2011年正式启动包括发展机器人在内的先进制造伙伴计划。欧盟在欧洲2020 智慧可持续包容增长战略中提出，重点发展以智能为核心的先进制造。日本提出通过加快发展高端工业机器人、推进建设无人化工厂，全面提升制造业国际竞争力。

我国智能制造已取得较大进展，原材料、装备制造和部分消费品行业生产过程的自动化、智能化程度已较高，但从总体来说，智能化制造模式远未得到广泛应用和推广。随着新一代信息技术的快速突破和下一代互联网部署的推进，制造企业可以基于网络开展在线运维和远程服务等各类增值服务，明显促进了制造业服务化转型，推动价值链从制造环节向研发、交易、集成和服务等环节延伸拓展。3D 打印技术将开始应用在工业设计、数码产品开模等领域，而集精密化、柔性化、智能化、软件应用开发等先进技术于一体的工业机器人的应用领域将更为广泛［4］。

二、浙江制造业发展现状与问题

近年来，浙江制造业转型升级步伐加快，但长期存在的素质性结构性矛盾仍然突出，多数企业从事传统产业、劳动密集型产业，处于国际产业链和价值链的低端，长期依赖廉价低端劳动力，面临来自发达国家加速重振制造业与发展中国家以更低生产成本承接国际产业转移的“双向挤压”的压力。当前，劳动力短缺情况日益严重，劳动力成本不断上升，企业经营利润微薄，产业升级面临较多困难。

如果沿袭粗放型的发展方式，不加快转型升级，那么浙江制造业不仅难以走在全国前列，而且存在落后的可能。从反映工业企业经济运行效益的规模以上工业企业成本费用利润率(反映投入产出效益)指标看，浙江近年来均低于全国各省市区平均水平，制造业的产业结构和增长模式面临重大转型压力。

图1 2007-2012年浙江规模以上工业企业成本费用利润率情况

2010年以来，随着浙江省加快推进转型升级、全面推进“机器换人”，有力地促进了企业减员增效，缓解部分企业用工紧张状况，制造业结构也有所优化，企业依赖廉价劳动力现状有所改变。根据企业用工情况监测，企业缺工率从2011年6月的4%，降到2013年6月的2.18%［5］。但和其他制造业大省相比(表1)，浙江的制造业装备强度仍然偏低，“智能制造”发展水平仍然滞后，导致单位劳动力产出水平偏低，企业成本费用利润率不高，影响了企业的持续发展能力。

表1 2011年国内制造业主要省份装备水平及经营效率对比

三、提升智能制造水平促进浙江制造业转型升级的途径

面对浙江制造业发展存在的问题，应把握全球智能制造发展机遇，把加快发展智能制造放在突出位置，作为引领制造业转型升级的战略选择。通过创新驱动、机器换人，以现代化、自动化的装备提高劳动生产率和提升传统产业，实现减员增效、减能增效、减耗增效、减污染排放增效和提高优质产品率、提高全员劳动生产率等“四减两提高”目标。这是浙江制造业以技术红利替代人口红利，应对传统低成本优势削弱所面临的挑战，推动转型升级的关键途径。

(一)面向需求发展智能制造装备产业

“产学研用”紧密结合打造智能制造装备产业联盟。引导建立企业、高校和科研院所共同参与的产学研用联盟，加强智能装备制造企业技术创新能力;加强产业链垂直整合，通过“基地—项目—人才”的长期支持，形成覆盖设计、制造、销售、维护等产业链环节的联盟运行机制。

加快发展智能制造装备技术。加强对知识产权的保护力度，以联盟为基础共建智能制造领域产业研究院、公共重点实验室和工程技术中心，增强技术研发能力，攻克智能制造系统和核心部件的关键共性技术，研发工程化产品，推动核心部件的技术突破和产业化。

着力推进工业机器人产业发展和企业应用。吸引国际国内的机器人产品生产或研发企业来浙江发展，培育工业机器人大型企业集团，促进企业联合、兼并与合作，培育一批具有国际竞争力的大企业和单项产品“小巨人”，形成一批优秀企业及产品品牌。建设机器人产业公共技术研发服务平台，着力培育工业机器人服务业，做大前端研发和后端营销，打造工业机器人技术研发、产品设计、服务中心、营销平台。

实施智能制造装备标准化与质量控制提升工程。以加强标准化工作为突破口，为智能制造装备提供技术标准支撑，提升重点行业、重点企业和重点产品采标达标水平;加快智能制造装备重点领域标准的制订步伐，加大采用国际标准和国外先进标准的力度;以产业聚集区为载体推进企业间的交流与合作，实现上下游产品标准对接，保证产业链的协调性和一致性;以稳定和提高产品质量为目标，联合相关专业机构共同开展专项技术攻关活动，解决影响供应链质量的瓶颈问题;指导企业提高对采购产品的质量检测能力，确保产业链各环节的产品质量水平，并对重要供应商开展第三方审核;加大对采用新材料、新产品、新技术和新工艺的支持力度，支持企业开展技术改造和技术创新工作。

在杭州等地建立智能制造装备集聚区。围绕浙江纺织、轻工、机械、电子电器、建材、五金等传统优势制造业领域转型升级的需要，以杭州装备制造产业集群为基础，以中国科学院新松南方创新研究中心及产业化基地为核心，构建浙江智能制造装备产业发展集聚区，集聚国内外智能装备及关键零部件研发生产机构，建立适合浙江行业需求的专用智能制造装备产业体系。

(二)研用一体加快智能制造示范应用

加快产业集群的智能制造示范应用。围绕纺织、轻工、机械等特色产业集群发展智能制造的需求，在集群中建立智能制造应用服务中心，派驻技术服务人员开展现场服务和技术支持，及时反馈需求和改进信息，加快智慧制造装备在产业集群中的推广应用。

开展试点示范发挥“机器换人”引领作用。开展“机器换人”示范企业建设，充分利用国产首台(套)装备风险补偿机制，降低用户企业接受国产新设备的障碍，增强用户购买和使用首台(套)装备的信心，积极培育一批具备核心竞争优势的智能制造装备研发生产和示范应用企业典型，对示范企业给予一定的资金支持和其他政策扶持;发挥产业政策对社会资金的引导作用，通过广泛宣传和政策引导，吸引各方资金投入，共同承担企业的资金压力和创新风险，实现供需两端的双向引导。

建立依托“机器换人”工程的发展机制。推进“机器换人”与“发展现代装备制造业”和“工业转型升级”的政策协同与对接，优先鼓励由用户企业和制造企业组成的产业联盟参与杭州市工程招投标，共同开发重大智能制造成套装备。

加强物联网与智能制造的融合应用。加速物联网技术在传感器、仪器仪表、通讯网络设备、高低压电器等制造业中的应用，提高装备制造产品附加值和竞争力。开展好微型“物联网式制造工厂”试点工作，对装备制造企业运用物联网、云计算和自动化控制等技术对机器设备和生产流程等进行自动化、网络化和智能化改造，形成“自动化生产线+工业机器人+专用网络”的微型物联网示范企业。

(三)政策扶持完善智能制造支撑体系

设立“智能制造”专项资金。对智能制造装备产业化发展给予资金支持，采用无偿资助、贷款贴息、有偿使用、委托投资等多种操作方式，扶持企业实施“机器换人”项目。鼓励金融机构对试点企业“机器换人”项目优先给予贷款，鼓励省内信用担保基金优先给予担保贷款贴息;鼓励金融机构开展多种形式的首台套保险业务。

加强对“智能制造”发展的研究指导。成立智能制造专家咨询小组，邀请国内外专家进行实地调研和现场诊断，重点研究探讨智能制造推进过程中遇到的热点难点问题，研究技术和产业发展趋势，定期出台《浙江省发展智能制造指导目录》，对部分工种要求强制采用机器代替人工。

建设智能制造公共服务平台。通过完善功能、提升能力，为中小企业提供CAD 设计及检测、产品测试、检测设备研发、工业设计、虚拟仿真、样品分析、快速成型、3C 认证、人才培养等服务。积极为企业提供物联网技术支持，推进企业应用条码、RFID 等物联网技术实现生产过程的实时监测、质量控制和售后过程的产品跟踪、故障诊断、服务优化。

实施智能制造人才培养工程。依托高校、科研院所和企业培训资源，建立智能制造人才培训和实训基地，重点培养高层次研发和应用人员。积极推进行业职业技能鉴定工作和高技能人才选拔工作，加强企业人员职业培训，每年针对示范企业技术骨干开展提高培训，针对企业员工开展普及培训。

加强对智能制造的国际合作与宣传力度。鼓励开展智能制造联合创新、应用示范、人才培训和评估认证等领域的国际交流与合作，支持国内相关组织和企业参与相关领域国际标准的制修订。普及工业转型升级知识，推广先进经验，营造社会氛围，提高全社会对发展智能制造的知晓度、认知度、参与度。

四、结束语

智能制造是以泛在感知和精准控制为特征的新型生产方式，通过加速机器对低端劳动力的替代，智能制造的极端制造能力增强、生产效率显著提高，充分体现了制造系统由能量驱动型向信息驱动型转变的趋势。是当前环境下促进四化同步发展的重要路径，是建设我省“信息化和工业化深度融合国家示范区”的重要抓手，对推进浙江产业结构调整和升级具有关键性作用，应采取有效途径和举措加快推进。

［1］中华人民共和国科学技术部.智能制造科技发展“十二五”专项规划［EB/OL］.［2012-04-24］.http://www.most.gov.cn/tztg/201204/t20120424_93834.htm.

［2］徐愈.智能制造驱动技术创新［J］.计算机光盘软件与应用，2013(12):16.

［3］路甬祥.走向绿色和智能制造——中国制造发展之路［J］.中国机械工程，2010，21(4):379-386.

［4］朱剑英.智能制造的意义、技术与实现［J］.机械制造与自动化，2013，42(3):1-6.

［5］浙江省统计局.“机器换人”促进浙江劳动就业结构转型升级［EB/OL］.［2013-08-19］.http://www.zj.stats.gov.cn/art/2013/8/19/art_281_56767.html.