新一轮产业革命与智能制造

新一轮产业革命与智能制造安筱鹏二○一五年八月以促进制造业创新发展为主题，以提质增效为中心，以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线，以推进智能制造为主攻方向，以满足经济社会发展和国防建设对重大技术装备的需求为目标，强化工业基础能力，提高综合集成水平，完善多层次多类型人才培养体系，促进产业转型升级，培育有中国特色的制造文化，实现制造业由大变强的历史跨越。——2015年5月19日《中国制造2025》产业升级的本质是一国生产要素成本攀升与产业价值链提升之间的一场马拉松式的竞赛，这场竞赛也直接决定了一个国家能否迈过中等收入陷阱、能否冲破高收入之墙。全球新一轮产业革命孕育的时代背景智能制造是两化深度融合的主攻方向推动智能制造的五个着力点目录2010德GDP增速:3.6%失业率：6.9%出口增长：14.3%德占欧元区GDP增长份额的60%(2000年为10%)（一）2008年国际金融带来产业发展理论与实践的反思：四个关系（1）虚拟经济与实体经济：战略地位？德国副总理兼经济和能源部长加布里埃尔2011：硅谷成立全球软件研发中心2012：发布《工业互闻网》报告2014：成立工业互联网联盟2014：132亿美元购得了对阿尔斯通的控制2014：未来两年将剥离价值3630亿美元金融业务（2）研发体系与制造体系：能否分离？2012，哈佛商学院：加里·皮萨诺（GaryP.Pisano），威利·史（WillyC.Shih）制造业流失会带来创新领导地位的丧失创新创造与制造不再分离，科技创新已经融入设计、生产、销售、服务、反馈的全流程。“产业公地”技术进步需要产业基础那种认为美国的创新精神在需要的时候就会体现出来的想法本身就忽略了一个基本事实：一个创意发展成为产品的过程并不是在真空中进行的。创新以产品开发和制造过程中形成的知识和经验体系为基础，这种体系一旦消失，创新也就不复存在了。一个国家若丧失了将技术发展转换为成熟产品的能力，那么它最终也会失去创新能力。美国小理查德·埃尔克斯著：《大国的命脉》2014年德推进成立由经济、技术和行业组织组成的“智能服务”（smartservices）研究小组，并由提出“工业4.0”概念的两位专家任小组主席。德国要利用“工业4.0带来的优势，抢占提供产品和服务的智能服务新高地。”德技术研究院院长卡格曼说，工业4.0和智能服务是数据化竞争中“硬币的两面”，拥有工业4.0和智能服务两大理念后，德在数字化时代的工业政策才更加完整。《制造业服务化：机理、模式与选择》修复失灵的仪表盘——关于三次产业分类体系的反思（3）制造与服务的关系：再认识埃里克·布莱恩约弗森(ErikBrynjolfsson)安德鲁·麦卡菲(AndrewMcAfee)（NewWorldOrder:Labor,Capital,andIdeasinthePowerLawEconomy）创新型人才是“第二次机器时代”最稀缺的资源，那些具有创新精神并创造出新产品、新服务或新商业模式的人才正成为市场的主要支配力量，是资本追逐的对象，资本的支配地位让位于最具创意的人力资本，资本与劳动力的关系不局限于单一的雇佣而出现多种动态变化。迈克尔·斯宾塞(MichaelSpence)（4）资本与知本的关系：谁是主导同股不同权背后的人才逻辑阿里合伙人持股比例不足30%，可以提名半数以上的董事在标普500指数公司中，有6%的公司采用通过二元股权结构。谷歌、VISA、Facebook等。Facebook将普通股分为A系列普通股和B系列普通股，其中一个B系列普通股对应十个投票权，而一个A系列普通股对应一个投票权，A级股和B级股在分红派息，以及出售时的现金价值上完全一致，唯一的区别就是代表的投票权不一样。Facebook的高管通过持有B系列普通股来放大其对公司重大决策的控制权。来自中国企业的实践从雇佣关系到合作关系“年薪制、聘用职业经理的做法已拢不住人才，需要事来合伙制”“职业经理人已死，事业合伙人时代诞生”企业战略调整：经典管理逻辑：战略—组织—人力资源信息时代逻辑：战略—人力资源—组织1946年计算机诞生1952年第一代数控系统诞生60年代半导体逻辑元件诞生1969年可编程PLC60年代计算机图形软件商品化1965年小规模集成电路70年代CAD技术创新开始1967第三代数控系统1974年微处理芯片1980年以太网标准诞生1977年第五代数控系统2000年后工业以太网标准相继推出1982年IBM最早使用总线技术80年代中后期工业现场总线发展80年代数据库大发展90年代ERP、MES系统软件出现90年代互联网迅速发展90年代电子商务、B2B诞生2004年进入web2.0时代2005年左右众包概念出现，营销、B2B大发展2010年云计算、大数据、物联网、移动互联网加快发展2010年后CPS系统、工业互联网、智能制造辅助——ICT主要是计算机成为制造业的辅助工具集成——计算机、软件、通信、网络与制造技术相集成，生产自动化程度不断提升融合——ICT在制造业全产业链全面融合渗透，制造的外延和生产模式全面变革ICT技术创新制造业相应变革信息技术的每一次重大创新为制造业带来新的变革（二）新一代信息技术蓬勃发展与传统技术的融合创新工业4.0、产业互联网的核心是产品、机器、人的互联5G（1毫秒的时延、10G速率、1000亿链接）一个泛在连接时代的到来大公司围绕智能产品的战略布局2013年下半年，谷歌收购8家机器人公司2014年1月14号，谷歌以32亿美元收购智能恒温器公司NestLabs，公司诞生于2010年，谷歌布局智能家居2014年阿里与上汽车合作，阿里云OS操作系统进入汽车领域，2015年3月，合资设立10亿元的“互联网汽车基金”2014年10月7日，东风+华为，联合推动汽车电子与智能汽车2014年11月13日，长安+华为：发力车联网与智能汽车2014年12月15日，小米斥资12.66亿元入股美的，获1.29%股份。2015年8月12日，海尔+华为：携手打造智能家居泛在连接时代的到来美国消费电子展（CES）的七个关键词沃尔沃：2014年推出第一批智能驾驶车宝马：2014年在高速公路高度自动化操控原型车路试奥迪：2016款A8上使用智能驾驶技术丰田：已展出雷克萨斯智能汽车日产：计划2020年销售智能驾驶汽车戴姆勒：计划2020年以前上市销售自动驾驶汽车通用：2020年前推出无人驾驶凯迪拉克SRX17国际智能汽车发展趋势驾驶员为中心网络为中心车辆为中心人工干预程度车辆智能化程度纯驾驶障碍检测道路跟随躲避障碍环境感知协同式驾驶路径规划自适应行为任务规划以驾驶员为中心(DriverCentric):目前主动安全辅助系统；以网络为中心(NetworkCentric)：智能车发展的重要组成部分—网联汽车以车辆为中心(VehicleCentric)：自动驾驶的汽车。智能是当今用户最关注的购车因素，个性化需求越来越旺盛（三）全球经济竞争格局的变化与比较优势的消长截至2014年9月15日，单位：十亿美元欧洲对错失互联网机遇的忧虑安格拉·多罗特娅·默克尔，现任德国总理目前90%的创新在欧洲之外产生，欧洲不能错失下一代工业技术变革。德国副总理兼经济和能源部长加布里埃尔德国企业的数据由美国硅谷的四大科技把持，这正是他所担心的。眠目标亚马逊、苹果、Facebook和谷歌代表着‘残忍的信息资本主义’，而欧洲必须立即进行自我保护”。“我们需要维护自由和修改政策，否则将成为一个数字统治集团在数字领域的催眠目标欧洲面临着沦为“全球互联网巨头数字殖民地”的危险，互联网企业正成为了美国殖民主义的代理机构，谷歌应为升级欧洲的宽带基础负担部分成本。法国部长阿诺德•蒙特伯格2015年5月6日数字化单一市场战略2014年11月让·容克接任欧盟委员会主席以来，将数字化单一市场看作欧盟创造就业岗位、促进经济增长的重要抓手。电信运营商在同OTT服务商的竞争中有望获得更多政策上的倾斜。加强对互联网企业的监管，赋予其更多的责任，网络平台有义务监管非法第三方内容。美国认为，互联网平台承担有限的责任是互联网作为创新、商业、自由表达以及争论的平台得以成功的根本原因。2007年西门子35亿美元收购全球产品全生命周期管理（PLM）领导厂商UGS西门子：我们将其在数字工厂领领域的实力与我们在工业自动化领域的领先技术结合起来西门子自动化：通过结合自动化领域物质世界和PLM虚拟世界的技术，将成为全球能够提供集成软件和硬件的一体的数字工厂解决方案提供商。UGS：并购将把虚拟世界和现实世界连接在一起2006年美国总统科技顾问委员会（PCAST）开展了一系列关于信息物理系统（CPS）的研究，先后成为2007年《竞争世界中的信息技术研发》、2011年《先进制造伙伴关系计划》、2012年“美国先进制造战略”等战略部署的核心内容。2013年德工业4.0战略明确指出，核心是CPS2007年以来，西门子加强CAD、CAM、CAE、MES、PLM、PLC软件整合，提供智能制造系统解决方案日期收购企业行业地位2007年UGS全球领先的产品生命周期管理软件和服务提供商2008年Innotec石油、天然气、化工和造纸业客户需求和业务流程分析软件2009年ElanSystems生命科学领域的MES软件提供2011年Vistagy能够提供全球唯一可以从开发阶段到制造过程，随时模拟这些复合材料的具体属性的软件。2012年IBSAG是一个跨公司的标准软件系统的领先供应商，提供工业质量，生产，可追溯性和规范管理咨询服务。2012年PerfectCostingSolutionsGmbH能够技术实现在新产品规划阶段估算出其制造成本。2012年LMSInternationalNV向所有大型汽车和飞机制造商提供模拟和机电一体化试验软件。2012年KineoCAM致力于优化机器人运动和路径规划以完成部件组装与拆解。2013年TESISPLMware作为一个咨询和软件公司，帮助世界各地的大中型制造企业建立集成的PLM和高效的产品开发流程。2014年Camstar为全球医疗设备与诊断、半导体、电子、工业设备和金属材料等行业提供MES制造解决方案。2012年IBSAG是一个跨公司的标准软件系统的领先供应商，提供工业质量，生产，可追溯性和规范管理咨询服务。全球新一轮产业革命孕育的时代背景智能制造是新一轮产业革命的主攻方向推动智能制造的五个着力点目录工业1.0以1780年瓦特改良型蒸汽机投入使用为标志，历时约100年工业2.0以1870年电动机的使用为标志，工业2.0历时近100年工业4.0以智能制造为标志，至少需要用30年到50年的时间尺度来观察其演进发展的趋势。工业3.0以1969年第一个可编程逻辑控制器的使用为标志，已历时45年，还将继续10-20年。工业4.0•德国机械及制造商协会（VDMA）、信息技术、通讯与新媒体协会（BITKOM）、电子电气制造商协会（ZVEI）合作设立了工业4.0平台（Platform-i4.0）政产学研联盟协同推进的组织方式总体推进组管理委员会秘书处技术工作组专家组设备—设备互联设备—产品互联虚拟—现实互联万物互联产品数据运营数据客户数据设备数据研发数据个性化定制服务型制造创新驱动技术创新产品创新模式创新业态创新组织创新纵向集成横向集成端到端集成产品质量和附加值生产、供应链的灵活性劳动生产率工业4.0:是什么？为什么？如何看？怎么干？核心是三个基本问题大规模个性化定制数据流动的自动化透明化产品关键特征1：大规模个性化定制不确定性、多样性、复杂性——智能化西门子成都：高效率的个性化定制博世：工业4.0和丰田的准时制（JIT）的思想原则是一样的，但区别在于丰田生产方式注重大批量生产（Massroduction）,而工业4.0是个性化定制；丰田生产方式关注工厂及工艺的创新,而工业4.0是基于个性化定制的客户需求、生产制造、供应链及产品全生命周期管理。埃尔斯特集团