智能制造产业和无锡发展策略研究
2016-02-27王滨华陈晓男王璠
王滨华,陈晓男,王璠
(无锡科技职业学院,江苏无锡214028)
经济研究
智能制造产业和无锡发展策略研究
王滨华,陈晓男,王璠
(无锡科技职业学院,江苏无锡214028)
对制造业当前行业的特点进行了概括性描述,然后分析了智能制造行业的产业链特征结构,同时根据无锡制造业的历史和发展现状,提出无锡智能制造产业发展的策略和建议。
智能制造;无锡;发展策略;产业链
引言
当前中国走向工业化后期,重要的阶段性特征是新一轮科技革命与中国经济转型升级形成历史性交汇:一方面,它对中国的经济转型升级带来重大机遇;另一方面,它对经济转型升级提出严峻挑战。
抓住新一轮科技革命的重大机遇,加大科技创新力度,深化产业变革,加快形成从“中国制造”走向“中国智造”为标志的工业转型升级大趋势,中国有望到2020年初步完成从“工业革命2.0”向“工业革命3.0”的升级,并奠定“工业革命4.0”的重要基础[1]。
1 智能制造定义
智能制造是指在生产环境中,将各类感知技术收集生产过程中的各种数据,通过工业网络等通信手段,在工业软件系统的管理下进行数据处理分析,并与企业资源管理软件相结合,提供最优化的生产方案或者定制化生产,最终通过网络实现对智能制造装备的生产控制,从而实现智能化生产。
2 智能制造机遇和挑战
当前,由发达国家发轫,全球已进入“工业革命3.0”时代、“工业革命4.0”时代。“十二五”以来,以现代信息技术和互联网技术为主要支撑,中国开始呈现工业转型升级的大趋势。这个大趋势突出表现为三大革命:能源互联网革命、制造业数字化革命、制造业服务化革命。
制造业数字化革命的大趋势“工业革命3.0”与“工业革命4.0”的同步推进,成为全球新一轮工业革命的重要特征。以互联网和大数据为核心支撑,对传统工业进行数字化改造,是“工业革命4.0”的核心内容。近年来,中国在工业化与信息化融合上进行了不懈的努力,制造业数字化革命初露端倪。尽管中国仍远未成为制造业数字化强国,但在拥有全球数量最多的互联网参与者的条件下,“十三五”时期中国同样具有在“工业革命4.0”时代占领先机的得天独厚的市场优势。
无论是“工业革命3.0”还是“工业革命4.0”,二者都伴随着制造业与服务业的融合,带来制造业服务化的深刻变革。“十二五”时期,在传统制造业产能过剩的压力下,中国一大批制造业向生产性服务业领域延伸产业链,同时也涌现出一大批生产性服务业的互联网企业。“十三五”加快制造业服务化革命将是制造业占领价值链高端的重要趋势。
3 智能制造系统应用现状
3.1智能制造行业现状
中国智能制造遵循单机自动化、生产线自动化、信息化管理系统集成的递进层次,在长三角、珠三角等发达地区,智能制造的水平有一定的差异,但是总体水平和规模相似。
总的来说,中国智能制造存在行业发展不平衡的现象,同时存在智能制造区域发展不均衡的现象。但是,发达地区相同行业的发展情况接近。下面分行业介绍规模企业的智能制造的现状和问题。
电子家电行业的智能化设备应用比较广泛,对现场数据的采集及时准确,能针对企业特点应用开发先进的管理软件,实现管控一体化。陶瓷行业能够满足单机自动化及生产管理的要求,但由于陶瓷生产过程具有原料品种来源多、工艺机理复杂、关键参数的直接采集困难等特点,生产过程不是连续的全自动化,各生产环节信息收集困难,难以保证全生产过程的优化运行。而纺织行业的单设备自动程度较高,但一些人员相对集中的工序对人员经验的依赖程度过大,自动化、智能化程度较低。食品与医药行业设备自动化程度较高,但是一些关键参数的控制侧重于专家经验。家具行业企业单机设备基本实现自动化、半自动化,但智能化程度没有大范围普及。印刷行业企业单机设备自动化和半自动化程度较高,但是智能化程度没有大范围普及。
从上面的行业分析可以看出,大部分行业的规模企业已经实现单机设备自动化,但是全生产线的自动化不同行业差距仍然较大,没有一个行业实现了生产线的智能管控[2]。
3.2智能制造管理现状
绝大部分企业对“智能制造”的理解还停留在较低的层面上,系统层次上的思路还比较欠缺。大部分企业没有意识到智能制造配套管理人才的重要作用,尤其是没有意识到企业信息化建设的完整性和前瞻性的重要,对未来生产设备的采购和信息化系统建设缺乏统一的规划。
受到上述思维模式的限制,导致对智能制造主要停留在自动化设备以及设备级的技术人才需求,缺乏有效地合并企业生产与企业资源管理软件的思维模式,管理软件开发等受限于国外的行业软件集成商。
4 基于互联网的智能制造系统产业链分析
智能制造技术包括自动化、信息化、互联网和智能化四个层次,产业链涵盖智能装备(机器人、数控机床、服务机器人、其他自动化装备),工业互联网(机器视觉、传感器、RFID、工业以太网)、工业软件(ERP/MES/DCS等)、3D打印以及将上述环节有机结合的自动化系统集成及生产线集成等。
智能制造是指在生产过程中,将智能装备通过通信技术有机连接起来,实现生产过程自动化;并通过各类感知技术收集生产过程中的各种数据,通过工业以太网等通信手段,上传至工业服务器,在工业软件系统的管理下进行数据处理分析,并与企业资源管理软件相结合,提供最优化的生产方案或者定制化生产,最终实现智能化生产。
人口老龄化、人力成本上升,企业生产效率提升是智能制造的内在推动力,提升制造业自动化信息化水平,是国家发展制造业的重要方向,并从各个角度予以政策上大力支持;同时叠加进口替代的大方向,智能制造领域将为成为未来最具成长性的细分领域之一。
智能制造技术包括自动化、信息化、互联网和智能化四个层次,产业链涵盖智能装备(机器人、数控机床、服务机器人、其他自动化装备),工业互联网(机器视觉、传感器、RFID、工业以太网)、工业软件(ERP/MES/DCS等)、3D打印以及将上述环节有机结合的自动化系统集成及生产线集成等。
工业机器人:中国工业机器人市场经历了爆发式增长,到2020年,国内工业机器人的保有量将达到60万台,国内机器人市场规模将会超过400亿元。再考虑到出口因素,国内有望诞生销售额过百亿的机器人公司。
工业互联网:工业互联网就是智能工厂的神经。通过各种信息采集和感知技术,将生产中的信息转为数字信号,通过无线传输、总线技术或者工业以太网等技术将信号传递给计算机系统或者展示给生产人员,经过数据分析处理后,实施更加精确和效率更高的工业生产操作。
工业软件:国内工业软件ERP渗透率相对较高,而MES/DCS等生产环节控制软件普及率还相当低。据统计中国到2015年,工业软件的市场需求将会超过1 000亿元人民币,而在这个市场上,仍然以国外的软件公司为主导,国内厂商国产替代的空间巨大。
5 无锡制造业现状分析
无锡制造业具备的优势:无锡长期以来制造业始终是经济发展的主要力量,产出规模一直位居全国前列。20世纪80年代,以无锡及周边地区为代表的“苏南模式”使乡镇工业异军突起,为无锡制造业发展提供了基础。90年代,无锡对“苏南模式”进行了反思与扬弃,实现了外向型经济转变。进入新世纪以来,无锡加大转型力度,积极探索新的科学发展模式,加快推进城市产业升级,传统制造业加速向现代制造业转移。
无锡的制造业劣势也很明显:从生产要素看,无锡以来料加工为主,原材料成本和市场销售需求的波动对无锡制造业的发展影响极大;无锡土地供给量严重不足,工业用地越来越少,一方面新招引的项目落地困难,另一方面现有企业的发展受到制约;无锡由于形成薪酬洼地,导致电子、纺织等行业人员流动加快,熟练操作工和技工外流严重。从行业结构看,我市制造业行业分布过于广泛,缺乏产业链配套,竞争优势不突出。
目前工业4.0革命给无锡市带来新的机遇,但是制造业发展面临严峻挑战,制造业经济增速持续回落,发展的比较优势相对弱化,制造业强市的地位正在下降[3]。
6 无锡智能制造发展建议
通过对智能制造和无锡市现状的全面分析,针对无锡智能制造,我们有以下建议:
1)树立智能制造产业链意识,为无锡智能制造腾飞奠定基础;2)突出无锡智能制造优势,分行业重点打造智能制造产业链的高端环节;3)借助无锡周边城市的发展优势,形成综合性配套。
6.1树立智能制造产业链意识
智能制造能够起飞,依托完整的产业链。在前文的分析中可以看出,智能制造的产业链主要涉及到自动化、信息化、互联网和智能化四个层次。无锡在自动化和信息化方面具有一定的优势。互联网的优势城市在杭州,与无锡处于1 h城市圈中,具有良好的互补借位可能性,同时南京也具有较好的互联网发展优势,同样与无锡处于1 h城市圈中。智能化领域,国内尚无优势城市和产业。
从上述角度可以看出,无锡具备良好的智能制造发展起步优势,需要在顶层谋划好智能制造产业链的布局搭配,抓住重点行业推进工业4.0产业链构造,抓住一般行业进行工业3.0升级,借助无锡物联网城市的发展优势,全面推进无锡智能制造领先城市的建设。
6.2重点打造智能制造高端环节
目前智能制造的产业链当中,缺乏智能化的“神经系统”。目前智能制造的自动化、信息化以及互联网化虽然发展不均衡,但已经具有一定的产业基础和成熟度。智能化是在自动化、信息化以及互联网化的基础上,利用数据采集和信息收集,面向互联网,控制自动化设备实现订单的网络下单、自动调度、生产、入库、销售和物流的工业4.0的系统。目前,由于基础条件的限制,智能化的“神经系统”尚属空白。
打造智能制造的高端环节可以通过重点和基础较好的行业推动,为智能化研发和实践提供基础平台,占据智能制造的集成和系统高端平台,从而形成智能制造的龙头地位。
6.3借助周边城市发展优势,形成综合性配套
长三角经过多年的发展,已经形成了相应的城市定位的各自发展的主要特点,在这个过程中,上海逐步迈向金融城市,杭州以电子商务为城市名片,苏锡常以传统制造业为发展引擎,南京则侧重吸收苏北、安徽的发展动力,形成新的发展龙头。无锡作为苏锡常的中心城市,如果借助周边城市的优势地位,面向智能制造的产业链的整合城市发展,既有传统制造业的工业基础,又有周边配套的支撑,相较于其他的城市,具有一定的先天优势。
7 结语
智能制造作为下一代的工业发展趋势已经不可阻挡,所有的制造型城市正面临着良好的发展机遇。由于各个行业天然具有不同的工作流程和特点,造成每个行业的自动化程度和系统化程度不尽相同,某些行业已经具备完全的智能制造的可能性。在这种情况下,无锡市可以依托自身长期的制造业发展历史和周边的城市定位,通过重点行业为平台,打造智能制造产业链高端环节,疏通理清产业链全过程,最后成为智能制造领军城市。
[1]迟福林.转型抉择-2020:中国经济转型升级的趋势与挑战[M].北京:中国经济出版社,2015.
[2]陈勇.佛山市智能制造装备应用的现状分析与发展对策[J].佛山科学技术学院学报,2015,33(5):5-10.
[3]曹芳.无锡制造业竞争力提升的策略研究[D].上海:华东政法大学,2012.
(编辑:刘楠)
Research For Intelligent Manufacturing Industry and Development In WuXi
WangBinhua,ChenXiaonan,WangFan
(Wuxi Professional College of Science and Technology,Wuxi Jiangsu 214028)
According to the general description of characteristics of the current manufacturing industry,this paper analyzes the features of intelligent manufacturing industry chain structure,at the same time,according to the history and current situation of the development of manufacturing in Wuxi City,the intelligent manufacturing industry development strategies and suggestions are put forward.
intelligent manufacturing;Wuxi City;development strategy;industry chain
TP29
A
2095-0748(2016)10-0003-03
10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.10.01
2016-04-21
无锡市软科学研究项目项目编号:KX15-B-23
王滨华(1972—),男,江苏常州人,无锡市科技职业学院,高级工程师,博士,研究方向:智能制造体系研究、高速信息处理、大数据处理。