人類進入工業(yè)社會之后，制造業(yè)逐漸成為一個國家經(jīng)濟能力乃至綜合國力的基石。當前全球經(jīng)濟普遍面臨轉(zhuǎn)型壓力，作為經(jīng)濟體系的穩(wěn)定器，制造業(yè)迎來了前所未有的發(fā)展機遇，同時也面臨著多重挑戰(zhàn)。
首先在市場層面，越來越多的行業(yè)面臨全球性產(chǎn)能過剩問題。市場競爭激烈，需求從過去的大批量、規(guī)?；饾u轉(zhuǎn)向小規(guī)模、個性化定制的新型模式。
其次在社會層面，隨著就業(yè)人口不斷下降和勞動力成本的急劇上升，現(xiàn)有環(huán)境資源負擔沉重，整個社會生產(chǎn)組織方式面臨轉(zhuǎn)型升級壓力。
最后在技術(shù)層面，在普遍自動化的基礎上，物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的發(fā)展為制造業(yè)的進一步升級提供了強大的技術(shù)支撐，同時也提出了更高的管理要求。
可以說，智能制造是技術(shù)、社會和市場多方面要素驅(qū)動的結(jié)果。
近年來，世界主要工業(yè)國都紛紛將智能制造上升到國家戰(zhàn)略高度，致力于在關鍵智能制造技術(shù)上取得領先地位。
當前世界范圍內(nèi)，德國、美國和日本仍然是智能制造發(fā)展的焦點地區(qū)。德國在 2013 年正式推出“工業(yè) 4.0”戰(zhàn)略。2013 年和 2016 年發(fā)布的《確保德國制造業(yè)的未來—實施戰(zhàn)略行動工業(yè) 4.0 的建議》和《實施工業(yè) 4.0 戰(zhàn)略》，提出將物聯(lián)網(wǎng)及服務技術(shù)融入制造業(yè)，希望通過將信息通信技術(shù)和物理生產(chǎn)系統(tǒng)相結(jié)合，打造全球領先的裝備制造業(yè)，使德國成為先進智能制造技術(shù)的主要創(chuàng)造國和供應國。美國 2009 年開始制造業(yè)回歸，通過智能制造解決美國制造業(yè)在人力成本等方面的劣勢，重振美國高端制造業(yè)。2012 年和 2014 年先后發(fā)布 AMP （Advanced Manufacturing Partnership）報告《獲取先進制造業(yè)國內(nèi)競爭優(yōu)勢》和《加速美國先進制造業(yè)》，明確了三個制造技術(shù)優(yōu)先領域（制造業(yè)中的先進傳感、先進控制和平臺系統(tǒng)，虛擬化、信息化和數(shù)字制造，先進材料制造）及技術(shù)戰(zhàn)略建議。此外，日本也是智能制造領域發(fā)展的一大亮點。作為機器人領域強國，日本于 2015 年提出“機器人新戰(zhàn)略”，通過將機器人與 IT 技術(shù)、大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡、人工智能等深度融合，在日本建立世界機器人技術(shù)創(chuàng)新高地，營造世界一流的機器人應用社會，繼續(xù)引領物聯(lián)網(wǎng)時代機器人的發(fā)展。
我國智能制造發(fā)展面臨的機遇和挑戰(zhàn)
作為國家間經(jīng)濟競爭的主戰(zhàn)場，制造業(yè)在中國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級以及國際分工重新劃分中占據(jù)著至關重要的地位，決定了這次“史詩級”戰(zhàn)役的成敗。在高新技術(shù)密集爆發(fā)的大背景下，智能制造無疑是制造業(yè)發(fā)展的重要驅(qū)動力，是推動制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的主攻方向。大力推進智能制造發(fā)展，是創(chuàng)造新動能、打造新優(yōu)勢，不斷增強核心競爭力，推動我國產(chǎn)業(yè)邁向中高端的關鍵舉措。
在政府層面，國家和地方一起發(fā)力，積極制定政策驅(qū)動智能制造，為我國智能制造發(fā)展把握好大方向。國家層面，2015 年，國務院發(fā)布實施制造強國戰(zhàn)略第一個十年行動綱領《中國制造 2025》，提出實現(xiàn)制造強國的戰(zhàn)略任務和重點之一是要推進信息化和工業(yè)化的深度融合，要把智能制造作為兩化深度融合的主攻方向。2016 年，工信部、財政部發(fā)布《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020 年）》，提出智能制造發(fā)展“兩步走”戰(zhàn)略。2017 年 11 月，國務院發(fā)布《關于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)指導意見》，提出要加快建設和發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合，發(fā)展先進制造業(yè)，支持傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級。2019 年政府工作報告中，習近平總書記提出，要推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造提升。
同時，中央經(jīng)濟工作會議于 2018 年首次提出“新基建”這一概念，至今已有 7 次中央級會議或文件明確表示加強“新基建”。“新基建”提出的 5G、特高壓、城際高速鐵路和城際軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)七個方向的建設內(nèi)容，適應中國當前社會經(jīng)濟發(fā)展階段和轉(zhuǎn)型需求，在補短板的同時將成為社會經(jīng)濟發(fā)展的新引擎。特高壓、城際高速軌道交通、新能源汽車等應用行業(yè)的競爭力建設依賴于智能制造相關技術(shù)的快速發(fā)展，而 5G、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等基礎性技術(shù)的進步，又將持續(xù)推動我國智能制造技術(shù)升級的腳步。新基建目標的提出，為我國智能制造升級進一步明確了方向，提升了內(nèi)在推動力，夯實了技術(shù)基礎。作為數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展基石、轉(zhuǎn)型升級的重要支撐，新一代信息技術(shù)引領的新型基礎設施建設已成為我國謀求高質(zhì)量發(fā)展的關鍵要素。
呼應中央政策，圍繞推動制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，強化工業(yè)基礎和技術(shù)創(chuàng)新能力，促進先進制造業(yè)和現(xiàn)代服務業(yè)融合發(fā)展，加快建設制造強國。地方層面，各省市利好政策不斷出臺，催生了大批智能制造產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)。廣東、福建、安徽、江蘇、北京、天津等省市結(jié)合自身發(fā)展情況，紛紛提出了地方智能制造發(fā)展規(guī)劃，推動智能制造發(fā)展，并在智能制造鏈條上建設了大量的產(chǎn)業(yè)園區(qū)，孕育了一大批智能制造產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，成為中國智能制造產(chǎn)業(yè)的重要承載地和孵化器。根據(jù)《世界智能制造中心發(fā)展趨勢報告（2019）》統(tǒng)計，我國共有 437 家智能制造類產(chǎn)業(yè)園區(qū)，覆蓋全國 27 個省市。與此同時，《中國制造 2025》、工信部《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020 年）》等一批規(guī)劃綱要也提出把全面推行綠色制造作為實現(xiàn)制造強國戰(zhàn)略目標的重要內(nèi)容，積極追求綠色、智能、可持續(xù)的發(fā)展，實現(xiàn)與智能制造相互補充，相互促進。
然而，我國工業(yè)化和經(jīng)濟現(xiàn)代化起步較晚，制造業(yè)總體水平不一，創(chuàng)新研發(fā)實力相對薄弱，智能制造發(fā)展面臨諸多挑戰(zhàn)。
首先，工業(yè)基礎設施和核心技術(shù)創(chuàng)新能力不足，對外依存度高。與歐美等發(fā)達國家相比，我國在傳感器、高端芯片、基礎軟硬件等方面瓶頸突出，關鍵核心技術(shù)受制于人，嚴重制約了我國智能制造的發(fā)展。以傳感器舉例，作為工廠智能化轉(zhuǎn)型的基礎條件，傳感器在汽車、電子等離散行業(yè)的數(shù)據(jù)采集上擁有大規(guī)模應用。然而，全球電子傳感器市場被博世 BOSCH、MEAS、羅克韋爾 ROCKWELL 等國外企業(yè)壟斷，國內(nèi)傳感器大多依賴進口，自產(chǎn)傳感器幾乎全是低端產(chǎn)品，難以躋身高端市場競爭。
其次，信息化、智能化水平整體滯后。由于我國制造業(yè)體量龐大，一些先進的制造業(yè)企業(yè)正積極探索從機械化、自動化向智能化、信息化發(fā)展，但是很多企業(yè)仍然未完成數(shù)字化升級，與人工智能等前沿技術(shù)的融合還處于初級階段，我國制造業(yè)距離真正的智能制造還有很長距離。再次，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)待改善，低端制造業(yè)市場同質(zhì)化競爭嚴重。我國低端產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能過剩，先進裝備、核心部件、高性能材料等中高端產(chǎn)業(yè)的保障能力不能得到有效滿足，導致我國裝備制造業(yè)低端市場同質(zhì)化競爭嚴重，中高端市場發(fā)展缺乏技術(shù)和基礎設施支持。
最后，專業(yè)人才數(shù)量欠缺。智能制造產(chǎn)業(yè)相對于傳統(tǒng)制造業(yè)對于高素質(zhì)人才的需求更為明顯，而且更需要懂得多方面知識與技能的復合型人才，對于高端專業(yè)人才的需求更是極為迫切，但是我國在高端、復合型人才數(shù)量上嚴重欠缺，難以滿足智能制造領域的擴張需求。面對上述問題，我國要推動智能制造快速發(fā)展，需要從基礎軟硬件、核心技術(shù)、網(wǎng)絡、生態(tài)等各方面入手，扎扎實實做強根基。