加快发展智能制造推动我国汽车制造业转型升级
——基于智能制造技术与高端装备产业发展的思考
2019-02-22尹成鑫
尹成鑫
(成都航空职业技术学院,成都 610100)
2016 年,国家出台了《智能制造发展规划(2016-2020 年)》,对我国未来几年智能制造业的发展方向及发展路径进行了整体规划,我国制造业转型的道路更加明晰。在此之后,工信部等相关部委又先后发布了相关规划,对机器人产业、智能汽车、智能硬件等具体发展领域进行了系统规划,同时从发展理念上明确了“绿色工业发展、绿色制造业”的发展方向,形成了以“中国制造2025”为核心的制造业“1+33”具体规划体系[1]。在国家战略提出的同时,以智能制造业为主要发展方向的各地政府和工业园区,积极响应国家政策,制定了立足本地实际的智能制造业发展规划,在各自国民经济的“十三五”规划中进行了重点阐述。像北京、郑州、西安等省会城市在未来五年内先后出台了智能制造业发展规划。大力发展智能制造,促进转型升级的产业发展模式受到各大制造业城市的广泛关注。预计将占据全国智能制造业发展机遇的共识基本形成。在此基础上,本文重点研究了国内外智能制造业发展现状及其对汽车产业转型升级的重要影响,以期对中国汽车制造业的发展提出一些思考。
一、国外智能制造产业发展的现状
智能制造技术是目前最前沿的网络技术,传感技术,自动化技术,机器人技术,仿生技术等综合运用。通过达成人机互动、智能感知、自主决策、自主运行的目标,实现各种尖端技术的深度融合和集成发展,这是目前的发展趋势也是未来很长一段时间制造业发展的主要方向。智能汽车是当前汽车工业和智能制造业整合的典型代表。[]自从2008 年全球金融危机以来,主要资本主义国家纷纷认识到实体经济的无可替代性,包括汽车工业和智能制造业以提到国家发展战略的高度。智能制造技术已成为世界制造业发展的新方向,关系着世界未来经济发展的成败。
世界主要工业化国家的在智能制造产业领域的发展起步较早,从智能制造概念自上世纪80年代提出以来,已经发展了30 多年。最初的研究主要是集中于自动化技术,主要目的是解放劳动密集型产业,以机器代替人手进行劳动,极大地提高了效率和解放了生产力。日本从1989 年就已经展开对智能制造系统的研发,1994 年又在智能制造产业项目上启动了国际合作,实现了领跑。美国和欧盟分别于上世纪90 年代开始不断重视对智能制造技术的投入和研发,1994 年,欧盟实施了一项研究项目,重点对信息技术、先进制造技术等39 项关键技术开展长期研究,不断提升智能制造技术在该区域经济增长中的重要性[2]。除此之外,主要几个制造业强国还大力推进战略合作,发挥各自优势共同推动技术突破,发挥联盟优势。
自金融危机以来,世界主要工业化国家出台了一揽子刺激政策,以促进制造业的转型升级。德国作为世界制造业强国,在数控机床、制造和工程自动化等领域投入了大量研究,主要模式是通过各州政府与专业研究机构的合作;从2013年开始,基于智能制造的“工业4.0”战略启动,使德国进一步巩固了其在全球制造业的领先地位。日本在协作机器人和无人工厂领域投入了大量研发力量,国际竞争力优势明显。美国政府推出了“先进制造伙伴关系计划”、“先进制造业国家战略计划”,一方面加强智能制造业的研究和投入,先后设立创新制造研究组织和数字化制造研究机构,通过加强政府投入,减免税收、人才优待等在内的一系列刺激计划,大力发展以工业机器人和人工智能化平台为代表的现代制造业。[3]
二、我国智能制造产业发展的现状及问题
我国的智能制造业虽然也起步于上世纪80年代,但是由于制造业基础薄弱,发展较慢,直到进入21 世纪,我国制造业的飞速发展也带来了智能制造产业的发展,在一些重点领域和重点项目中取得了成果,智能制造及其它相关产业也形成了初步规模。一是智能制造业的基础领域得到了长足进步。如传感技术、数控技术、控制系统、智能处理系统等,我国已然在这些领域取得了一些技术性突破,这主要得益于我国依托于重点高校和科研院所建立的相关国家重点实验室、工程技术研发中心和企业技术研发中心等平台,吸引和培养了大批长期从事此领域研发工作的学者和技术人员;二是产业规模初步形成,智能制造装备产业体系得以发展。随着国家的重视和一些基础性领域取得的技术性突破,我国的智能制造产业体系基本确立,表现在工业机器人、自动化成套生产设备、智能控制系统、智能传感系统的自主化水平上。三是国家的重视、扶持、投入力度不断加大。最近几年国家层面连续出台了关于智能制造业发展的专项规划,如《智能制造发展规划(2016-2020 年)》、《中国制造2025》、《国务院关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》等文件,提出了智能制造业的发展方向,设立了大批科研重点项目,投入了大量研发资金。
近年来,我国汽车及智能制造产业发展迅速,取得了显著成效,但总体上还存在一些屏障,限制了中国汽车和智能制造业发展:一是规模化程度依然较低,难以满足国内市场对于智能制造装备和相关技术的发展需要,特别是在高端制造装备的需求上,据统计,我国在部分关键技术上还存在产能严重不足,无法满足国内市场的情况,在工业机器人、集成电路芯片制造装备、汽车制造关键设备等领域自给能力严重不足,依然靠从他国进口。二是自主创新能力不足,关键技术领域依然缺乏自主知识产权,如部分核心元器件依靠进口,智能控制系统、精密测量技术、关键软件设备等具有自主知识产权的成果较少,整体自主创新能力还有待进一步提升。三是重制造、轻系统研发。智能制造技术的核心是信息技术、自动化技术与高端制造业的融合,从某种意义上说是信息技术和自动化技术的进步带动了制造业的发展。当前,我国制造业的发展上存在一定的重视硬件研发忽视软件系统研究的倾向,造成我国许多工业软件严重依赖进口,智能制造在“智”的投入和研发的程度亟待加强。
三、 智能制造产业发展对于我国汽车产业发展的意义
(一)汽车产业转型升级需要高水平智能制造产业发展为依托
作为当前国民经济的支柱产业之一,汽车及智能制造产业在国民经济中的重要地位毋庸置疑。根据中国汽车工业协会公布的数据,2016 年,中国汽车产销量创历史新高,汽车产销量分别为2818 万辆和2880.22 万辆,同比增长14.46%和13.65%。然而,在这鲜亮的数字背后,造车工艺不稳定、电气系统故障率高、高端品牌缺乏、低端产能结构过剩等问题严重制约着我国汽车产业的健康、高质发展,其根源在于我国装备制造业整体发展水平的滞后。当下我国汽车产业正处在转型升级的关键节点,智能制造产业的发展关系到汽车产业从制造到“智造”的根本蜕变。因此,大力发展智能制造技术与高端装备产业,推动我国汽车产业抢占高端市场,迎合国内外用户对汽车性能、质量等方面的更高需求,产业转型升级是根本路径。
(二)智能制造水平关系到我国汽车产业生产效率及质量的提高
我国汽车产业的发展离不开成本降低、质量提高、效率提升,这些都离不开制造业水平的自动化、信息化。无论是部件制造,还是整车装配都需要高度自动化、精确化,以保证汽车品质的稳定性和效率的高效性。在信息化高速发展的今天,用户对于汽车的个性化需求已经成为汽车制造商开展竞争的重要着力点,关系到用户对于汽车品牌和类型的选择及评价。这些都需要汽车产业具备产品快速研制及市场投放的积极应对能力,而这种能力的体现必然需要以高效的装备自动化、智能化水平为基础。
(三)智能制造水平关系到我国新能源汽车抢占国际市场能力
在传统汽油机汽车设计制造领域,我们起步晚、基础差、积累少,已经很难在国际市场占据有利形势。但从新能源汽车成长速度和发展水平来看,无论是动力系统、操控系统还是设计原理都还处于研发阶段,规模生产还未成熟、国际格局还未形成、世界标准还未统一,这恰恰是我国汽车产业未来赶超世界发达国家、形成自主知识产权品牌的重要突破口。因此,为促进我国汽车产业转型升级、占据国际有利竞争地位,政府开始大力扶持新能源汽车产业发展;这就要求新能源汽车尽快突破动力电池、驱动电机和电子控制系统的核心技术,要以先进智能制造技术为基础,这样才能有效降低成本、提高效率、完善质量。
四、智能制造推动汽车产业转型升级的思考
在全球智能制造技术和高端装备产业发展提质增速的今天,我国的汽车制造业既面临严峻挑战,也迎来了快速成长的机遇,特别是以新能源汽车为代表的新兴汽车市场。因此,基于我国智能制造技术和高端装备产业发展来思考汽车产业的转型升级也具有十分重要的意义。
(一)发挥政府主导作用,建设汽车及智能制造技术创新联盟
产业联盟在提升产业核心竞争力及区域自主创新能力方面的功能越来越受到学者和企业家们的关注,纵观国外汽车产业发展史,产业联盟的效果更是有目共睹的;近些年构建智能制造技术和高端装备产业联盟所取得的实际效果开始显现;产业联盟已然成为提升区域产业经济核心竞争力的重要组织形式,同时在推进国家知识产权战略加速自主创新能力建设上也收效显著。需要强调的是,在推动产业联盟形成的过程中,政府作用不容忽视,产业联盟最重要的主体是企业,其本质是追求最大效益,在技术创新过程中可能更关心眼前利益,具有局限性。特别是与高校及科研院所合作方面,因为没有短期可见的效益,企业往往缺乏前瞻性的战略规划。因此,在推进产业联盟的进程中,政府需要发挥主导作用,引导企业与企业、企业与高校、科研院所及其他组织开展技术创新合作,帮助企业构建长远战略规划;并总体把控技术创新风向标,确保技术创新符合产业发展的未来方向。
(二)注重自主知识产权研发,改善提升我国的自主创新环境
“十三五”时期是我国汽车及智能制造产业发展的历史机遇期,要抢抓当下制造业转型升级关键时期,将行业发展重点放到新能源汽车、智能汽车上来[4]。如何引导、服务我国汽车产业大力开展自主创新,在汽车及智能制造领域取得整体进展,形成行业自主品牌,改变我国汽车行业由装配为主的行业局面是政府必须要思考的问题[5]。在这种背景下,努力改善提升我国的产业自主创新环境尤为重要,这关系到行业的知识产权研发水平和成果转化效益,关系到整个地区的自主创新能力和核心竞争力。同时,创新环境是一个复杂的系统,关系到政治、经济、管理、教育、科研等各个领域,需要政府机构、企业、高校、科研院所等相关部门采取共同行动,建设知识产权数据库,为企业开展技术创新指明方向、寻求相关专利技术提供平台,为企业开展技术创新提供指向、搜索服务,进一步提升技术创新的市场准确度和科技前沿度。同时,通过知识产权数据库对专利等进行深层次的价值挖掘,为企业、个人、科研机构开展技术研发提供精准的引导服务和强有力的数据支撑。
(三)开展关键技术攻关,提升我国汽车及智能制造技术水平
我国是制造业大国,与其他制造业强国相比,往往在尖端领域和关键技术上受制于人,大而不强的问题较为突出。因此,在当今日益激烈的智能制造国际竞争中,需要努力发扬社会主义中国集中力量办大事的体制优势,在关键领域、关键技术上开展国家层面的技术攻关,以弥补市场行为研发高精尖技术上的不足[6]。以“电动化、轻量化、智能化”为发展方向,不断推进汽车生产关键技术实现突破,健全汽车产业链,加强传统汽车、新能源汽车的研发设计,形成集汽车设计开发、检测、制造、展销、贸易于一体的产业链,全面实现汽车产业的升级和发展;同时,大力推进汽车专业研发平台和团队建设,围绕汽车发动机、车身锻造、智能导航、控制系统、传感系统等关键技术的研发,形成具有自主知识产权的关键技术。