對《“十四五”智能制造發展規劃》的幾點思考

2021年06月23日

4月14日，工業和信息化部發布了《“十四五”智能制發展規劃》（征求意見稿）（以下簡稱《規劃》），明確提出了我國“十四五”智能制造發展路徑、具體目標、重點任務，對新時期我國推進數字化轉型和智能化升級、促進制造業高質量發展，具有重要意義。結合近幾年智能制造推進工作，談幾點個人看法。

一是應繼續設立專項激發企業數字化轉型和智能化升級積極性。
“ 十三五”期間有一句比較流行的話——“工業2.0補課、3.0普及、4.0示范”，這句話既總結出當前我國制造業現狀，也給出了實施智能制造的路徑，即加強自動化設備應用，推廣信息化數字化技術，開展智能化試點應用。在央地政府支持和企業轉型升級的雙重驅動下，全國引發智能制造熱潮，制造業企業紛紛對原有工廠/車間進行自動化、數字化、網絡化升級改造，建立新型數字化車間、智能工廠。其中影響最大的當屬智能制造綜合標準化與新模式應用項目，2015～2018工信部連續部署實施了4年。在該項目帶動下，我國智能制造取得了很大成效。
    正如《規劃》中所述，供給能力不斷提升，智能制造裝備國內市場滿足率超過50%，主營業務收入超10億元的系統解決方案供應商達43 家；支撐體系逐步完善，構建了國際先行的標準體系，發布國家標準285 項，制定國際標準28 項；培育具有一定影響力的工業互聯網平臺70 余個。
   “十四五”期間，我國將面臨更加復雜的國際形勢，國家間的產業競爭也會更加激烈。在這個背景下，堅定不移地實施制造強國戰略，以智能制造為主攻方向，發展好制造業，將是我們應對外部競爭的底氣。《規劃》此時出臺，極大增強了我們的決心和信心，我們要做好自己的事情、解決好自己的問題。借鑒“十三五”經驗，推進智能制造仍需要從政府頂層設計做起，繼續設立專項，持續加大投入，以更好激發企業積極性和內生動力，有效引導企業進行數字化轉型和智能化升級。
    二是要堅持補短板、鍛長板與搶占新技術制高點雙管齊下。
    《規劃》從創新、需求、供給和支撐等方面提出了“十四五”智能制造的推進路徑，充分結合了時代背景和階段性特征。
自2019年中美貿易摩擦開始，我國已著手梳理制造業各領域的短板，包括但不限于：底層基礎技術、基礎工藝能力不足，基礎元器件、高端芯片、基礎算法、工作母機、開發平臺、工業軟件等瓶頸仍然突出。雖然“十三五”期間取得了一定成績，但是短板問題不是短期能夠解決的，仍需要幾代人長期不懈努力。
《規劃》強調，針對感知、控制、決策、執行等環節的短板弱項，加強用產學研聯合創新，突破一批“卡脖子”基礎零部件和裝置，推動先進工藝、信息技術與制造裝備深度融合，通過智能車間/工廠建設，帶動通用、專用智能制造裝備加速研制和迭代升級。
此外，鑒于我國新一代信息技術與國際基本同步，其中5G等信息通信技術還處于國際領先水平，規劃也提出要研發人工智能、5G、大數據、邊緣計算等新技術在典型行業中質量檢測、過程控制、工藝優化、計劃調度、設備運維、管理決策等方面的適用性技術。《規劃》既充分考慮了補短板、鍛長板的總體需求，又充分結合了新時期搶占新技術制高點的戰略要求，目標站位高、指向明確。

三是“十四五”要重點解決信息物理系統（CPS）中“C”的問題。

《規劃》圍繞制造本體需求，強調推進智能制造，關鍵要立足制造本質，緊扣智能特征，以工藝、裝備為核心，以數據為基礎，依托制造單元、車間、工廠、供應鏈和產業集群等載體，構建虛實融合、知識驅動、動態優化、安全高效的智能制造系統；要聚焦設計、生產、管理、服務等制造全過程，突破設計仿真、混合建模等基礎技術，開發應用增材制造、超精密加工等先進工藝技術，攻克智能感知、高性能控制、人機協作、精益管控、供應鏈協同等共性技術。
   《規劃》很好把握了智能制造的本質，推進智能制造不是單純了新一代信息技術的融合應用，最基礎的是要實現工藝、裝備等制造本體技術的升級改造，同時通過新一代信息技術與工藝、裝備以及設計、生產、管理、服務各環節的“化合”作用，來實現系統性的優化創新。
   《規劃》也多次提到裝備和生產過程數字孿生，其實數字孿生從概念產生到落地應用也好多年了，但在我國一直沒有發揮很好的作用，其原因還得回歸對信息物理系統（CPS）的理解。個人以為“十三五”主要側重解決信息物理系統（CPS）中物理實體P（Physical）的問題，而“十四五”重點是要解決虛擬實體C（Cyber）的問題。
    因此，《規劃》在推進標準化工作中部署了研制數據字典、數字孿生標準，在研制系統集成技術工作中部署了構建制造裝備、生產過程相關數據字典和信息模型，這些都是實現裝備乃至整個工廠數字孿生的關鍵要素，也是實現數字化的基礎。因此建議在研制國際接軌、行業認可的典型智能制造裝備公共數據字典標準基礎上，充分發揮我國的體制優勢，多方面、多層次協同推動，加快建設完善各行業統一的智能制造公共數據平臺以及核心產品、裝備、工藝基礎數據庫，打好數字化基礎攻堅戰。
四是《規劃》落實上要做好“四個更加注重”。
   《規劃》提出了四大重點任務、六個專項行動，涉及了智能制造的方方面面，內容詳實、體系健全。為更好落實好《規劃》，結合當前智能制造實施過程中存在的問題，提出以下建議。
一要更加注重系統級的安全和可靠性要求。工廠中的裝備、軟件、網絡等互聯互通形成生產制造系統，各要素不再是獨立個體而要實現相互操作，因此在安全和可靠性方面必須考慮系統級的功能和性能要求，特別是信息安全和功能安全一體化設計和管控。
   二要更加注重制造裝備數字化智能化水平提升。在制造裝備上要通過加裝精準可靠的傳感器來實時感知運行狀態，內嵌信息模型和統一通信接口，推動機器視覺、預測性維護等技術應用，建立制造裝備數字孿生體，提升制造裝備的智能感知、適應與優化、交互與協同、數字化建模、數據與信息服務等能力，拓展智能裝備的遠程運維、共享制造、定制化信息服務等各類新型服務模式。
   三要更加注重智能制造標準體系的持續優化和拓展。把握好優化存量和拓展增量之間的關系，存量優化就是要實現智能制造基礎共性標準和行業應用標準的協調統一；拓展增量就是要聚焦國家戰略需求和工業新技術應用要求，研制實施易用的高質量供應鏈協同等新標準。
四要更加注重央地協同、更好發揮地方的作用。智能制造不是單純的“由上至下”或者單純的“由下至上”，而是“上下協同、上下貫通”，經歷了“十二五”“十三五”時期的中央政策“試水”和試點帶動、地方政策“井噴”和試點應用階段，“十四五”將進入“深化應用推廣階段”，某種意義上說，這一階段更需要發揮地方作用。正如《規劃》所述，要支持地方探索各具特色的區域智能制造發展路徑。只有這樣，我國推進智能制造才能實現多方協同、持續演進、迭代提升。
    總體來看，《規劃》為我國“十四五”智能制造發展指明了方向，各部門、各地方、各企業要根據自身特點與發展需求，找到符合自己的發展路徑和發展模式。智能制造不單純是生產力的問題，還涉及體制機制、企業文化、精益思想、管理流程、人才教育等一系列的變革。智能制造是一項系統工程，不可能一蹴而就，需要久久為功。