中国制造2025浅释

中国制造2025浅释2015年9月李培根华中科技大学pgli@历史的教训在“康乾盛世”，1800年中国GDP占世界约40%。同时，西方发生了工业革命，科学技术和生产力快速发展。1900年GDP下降到世界4%。——因为在工业革命、科技革命中落伍2制造业是实体经济的主体，是国民经济的支柱，是人民幸福安康的物质基础，也是今后我国经济“创新驱动，转型升级”的主战场。

推动中国制造向中国创造转变、

中国速度向中国质量转变、

中国产品向中国品牌转变。——习近平

32015年3月5日，政府工作报告中，李克强表示，推动产业结构迈向中高端。要实施“中国制造2025”，坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展，加快从制造大国转向制造强国。4主要问题我国制造业仍“大而不强”：自主创新能力不强，核心技术和关键元器件受制于人；产品质量问题突出；资源利用效率偏低；产业结构不合理，大多数产业尚处于价值链的中低端。5中国具备建设制造强国的基础与优势：拥有巨大的内需市场，需求是最强大的发展动力；有着世界上最为完整的体系，具备强大的产业基础；一直坚持信息化与工业化融合发展，在制造业数字化方面掌握了核心关键技术，具有强大的技术基础6双重挑战另一方面，印度、越南、印尼等发展中国家则以更低的劳动力成本承接劳动密集型产业的转移，抢占制造业的中低端。我国制造业正面临来自欧美发达国家和发展中国家的“前后夹击”的双重挑战。7挑战机遇并存中国面临着极大的机遇要后来居上，实现跨越发展，要求“并联式”的发展过程，即工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展，也就是工业2.0、3.0、4.0同步发展。特别是信息技术的广泛应用，将使得我国工业化进程在时间上被大大压缩。8“三步走”战略，10年为一个阶段，梯次推进92025年

2035年

2045年2025年中国制造业可进入世界第二方阵，迈入制造强国行列。2035年中国制造业将位居第二方阵前列，成为名副其实的制造强国。2045年中国制造业可望进入第一方阵，成为具有全球引领影响力的制造强国。（第一阶段）（第二阶段）（第三阶段）制造业强国进程的三个阶段：10“中国制造2025”体现为四大转变和一条主线。四大转变分别对应四个指导方针：转变一：由要素驱动向创新驱动转变转变二：由低成本竞争优势向质量效益竞争优势转变转变三：由资源消耗大、污染物排放多的粗放制造向绿色制造转变转变四：由生产型制造向服务型制造转变主线：以体现信息技术与制造技术深度融合为主线关键：智能制造创新驱动质量为先绿色发展结构优化11发展战略性新兴产业和先进制造业，加快传统产业转型升级，提高高端制造业比重。2025年前，优先发展对国民经济、国防建设和人民生活休戚相关7大战略必争产业：12汽车节能环保农产品加工集成电路及其专用生产装备数控机床与基础制造装备航空工程装备海洋工程装备结构优化培养具有全球竞争力的企业群体和优势产业重点突破国际先进水平已较为接近的7大优势产业：13航天装备通信装备发电与输变电装备轨道交通装备钢铁冶金石油化工家用电器结构优化

2010年，我国国内生产总值（GDP）约占世界的7.5%，但能源消耗占世界的19.6%，单位国内生产总值（GDP）能耗约为世界平均水平的2.6倍，是日本的4倍。到2020年GDP翻一番，如果以现有的消耗资源的方式来生产生活，全球现有资源都给我们也不够！降低单位GDP能耗势在必行。14绿色发展钢铁工业与建材、能源、化工等工业循环链接15年产900万吨的钢厂，将产生430万吨矿渣和钢渣、6.6亿立方米的氢气和大量的高炉煤气。可循环链接，配套成年产950万吨的水泥厂、90万Kw的电站和一座大型石化厂。大力推进“工业强基工程”，加强“四基”建设——质量是关键提升核心基础零部件/元器件关键基础材料先进基础工艺产业技术基础——重点专项16质量为先自主创新——在若干领域取得突破，如：重大装备网络协同制造智能机器人3D打印基础件及基础工艺……重大专项已取得成绩，新的重点专项准备启动17创新驱动制造业创新内涵三个层次：

产品创新

制造过程创新

产业模式创新

在这三个层次上，数字化网络化智能化都是制造业创新的重要途径。创新驱动

产品创新——使机械产品向“数控一代”和“智能一代”发展，从根本上提高产品功能、性能和市场竞争力；

制造过程创新——全面提升产品设计、制造和管理过程水平；

产业模式创新——将大大促进规模定制生产方式的发展,延伸发展生产型服务业，改革制造业的生产模式和产业形态。三种创新的共性使能技术：数字化网络化智能化19更加灿烂的微笑20产品设计产品加工与生产市场销售及产品的全生命周期服务智能产品是主体智能生产是主线产业模式变革是主题“高端装备创新工程”的主战场“智能制造工程”的主战场“制造业服务化行动计划”的主战场采用光电转换器将光信息转换成电信息，再进行数字化处理与存储，是应用数字化技术对传统产品进行创新的一个典范。柯达悲剧——2012年宣布破产数码相机21运-20与ARJ21的数字化设计22

运-20大型军用运输机采用了全数字化设计，包括整机设计、零部件测试和整机装配；利用虚拟现实技术进行各种条件下的模拟试飞。实现了机身和机翼一次对接成功和飞机一次上天成功，研发周期缩短、设计质量提高。

ARJ21也如此。编织机的创新升代我国是毛纺编织大国，仅东莞大朗镇每年生产毛衣超过3亿件。目前，国内毛衣生产主要依靠手动编织机完成，效率低，劳动强度大。大朗镇曾经有多达50万农民工从事编织工作。23编织速度比手动提高5-8倍;每个工人可同时操作5台设备；与毛衣CAD/CAM系统集成,有效提高毛衣花色品种、质量与市场竞争力。数控编织机24苹果手机采用创新的制造工艺，以高速铣削金属壳体框架革新注塑成型的塑料外壳，引领了智能手机外壳金属化的潮流。25高速高精钻攻中心

自2013年开始，三星、HTC、华为、联想、小米、OPPO、魅族等均推出金属外壳手机。制造金属手机外壳的加工要求非常高，为了批量生产高质量的手机外壳产品，需要稳定性强、加工性能和效率非常优异的高速钻攻中心。26主轴转数达到25000转/分；进给速度达到60m/分；能实现5000转/分的高速刚性攻丝

在数控化基础上，可引入各种智能化技术，如智能编程、自适应控制、机械几何误差补偿、热变形误差补偿、三维刀具补偿、运动参数动态补偿、故障监控与诊断等。27汽车行业制造执行系统A2MES28工艺过程优化多车间生产排序涂胶工艺切换装置缸体工装快速切换装置生产数据采集车身识别缸盖3D扫描数据采集识别中央控制涂装路由控制PBS路由控制生产执行控制物料精准配送物料搬运物料匹配智能料架三一重工的数字化车间智能化加工设备DNC智能化机械手智能刀具管理中央控制室现场Andon现场监视装置智能加工中心与生产线智能化仓储/运输与物流智能化生产执行过程管控智能化生产控制中心数字化车间自动化立体仓库AGV智能小车公共资源定位系统高级计划排程执行过程调度数字化物流管控数字化质量检测总体概况：智能制造发展方向：工厂智能化智能化加工设备DNC智能化机械手智能刀具管理中央控制室现场Andon现场监视装置智能加工中心与生产线智能化仓储/运输与物流智能化生产执行过程管控智能化生产控制中心智能化工厂自动化立体仓库AGV智能小车公共资源定位系统高级计划排程执行过程调度数字化物流管控数字化质量检测智能制造发展方向：供应链智能化以江淮汽车为例：零部件供应巢建设项目现已有澳大利亚和台湾、香港等7省区在内的260家企业签约入驻目前江淮已实施了物料拉动平台大灯总成动力总成悬架总成底盘轮胎座椅仪表台总成主机厂与供应商：物理距离与信息距离主要方向：以主机厂为核心的全产业链质量控制智能制造发展方向：智能制造模式37.11亿美元突破10000亿网络改变沟通：社交服务平台网络改变交易：电子商务平台网络改变生产：智能制造平台物联网+服务网促进制造业由大规模流水线的生产方式，转向定制化的规模生产实现产业形态从生产型制造业向全生命周期的服务型制造业的转变——最根本的是产业模式从以产为中心向以用户为中心转变33发展现代制造服务业客户可通过菜单，根据自己需求选择定制，从外观到内饰，从驾驶动态到舒适功能。宝马根据客户的订单进行生产，客户即可以拥有一款纯正的，体现个人风格的专属BMW座驾，宝马还为客户提供全生命周期的精致服务。宝马汽车的定制化规模生产34陕鼓动力创新管理模式和商务模式，2005年提出从出售单一产品向出售解决方案和系统服务转变、从产品经营向品牌经营转变。2013年动力服务和运营业务订货占总量的49.28%；人均运营利润达到28.8万元，分别是MAN透平集团和西门子油气集团的1.41倍和1.23倍。35陕鼓动力的服务型制造模式

东莞大朗镇的毛衣数控编织机，在与毛衣设计CAD/CAM系统集成之后，可通过电子商务直接承接来自客户的定制要求进行生产。这样的生产模式一方面因为可实现零库存而大大降低了运营成本，同时因为能够快速适应市场需求变化而提高了竞争力。毛衣的定制生产36

红领集团建立的个性化服装数据系统能满足超过百万万亿种设计组合，个性化设计需求覆盖率达到了99.9%。37

顾客只需按红领量体法采集身体18个部位的22个数据，形成专属于该顾客的版型，客户自主决定工艺、价格、服务方式。

成衣数据自动分解到各工序，跟随电子标签流转到车间每个工位。可在七个工作日交付成品。用工业化的流程生产个性化产品，成本只比批量制造高10%，但回报至少两倍以上。年均销售收入、利润增长均超150%。平均一分钟已达到定制服装几十单，仅纽约市场每天定制产品已达400套件。38

百丽是我国著名的女鞋生产商和销售商，近年来在我国大多数服装、鞋生产企业销售额和利润额明显下降的情况下，百丽在同类企业中却一枝独秀地保持了销售额和利润额不断增长，毛利率高达62.9%。39

GE通过产品服务化实现向生产服务型制造的转型。将传感器安在飞机发动机叶片上，实时将运行参数发回监测中心，实时监控，提供及时的检查、维护和维修服务。——发展了“健康保障系统”。同时，大数据的获取，将改进设计、仿真、控制、维护等过程。通用电气（GE）的生产服务模式40

从

91年到

09年，GE开展“按小时支付”服务模式，发动机业务从年收入69亿增长到187亿，服务业的收入比从94年不足

40%到00年60%以上。

41

GE的例子很典型地告诉我们：在工业互联网、云计算、大数据技术迅猛发展的大态势下，工业互联网将包括机器、设备和设施群在内的工业网络与先进的传感器、控制装置和应用软件相连，将服务整合在内延展到了产品的全生命周期，延展产业链的同时，服务带来了新的产业价值。42可以预见，“互联网+先进制造业+现代服务业”将成为中国经济发展的新引擎，推动新技术、新产业、新模式、新业态的不断产生，引发产业、经济与社会的变革，为中国乃至世界带来巨大的商机和历史性的发展机遇。43海尔张瑞敏指出：“谁能把用户带进网络时代，谁就能赢。”中国的互联网技术和应用创新发展，以阿里、腾讯、百度为代表的互联网企业横空出世、异军突起，理念、模式、技术等各方面都有很大的创新，开始参与引领世界互联网和“互联网+”产业的潮流。44中国互联网产业互联网+的含义：互联网+制造业制造业+互联网产品过程运营模式互联网+硬件45小米手机的“互联网开发”模式引领了“创客”设计模式新潮流小米是当代按销售额计算成长最快的公司之一，2014年的销售额达800亿人民币。采用“互联网开发”模式：研发人员根据微博、微信、论坛渠道汇集的网友需求对产品进行改进。手机系统的更新有五分之四是根据网友建议而产生的，有三分之一是由用户直接研发的。46Google和Apple进入汽车制造业，Google无人驾驶汽车集成了各种先进的信息获取、传递、控制和应用技术，突出了新的智能技术和软件技术，在很短时间内取得了标志性的突破，是集成式智能化创新的典范。——一个新的制造业时代的到来47互联网+硬件需要注意的问题48德国工业4.0是完成“工业1.0”、“工业2.0”并基本完成“工业3.0”之后的自然“串联式”发展中国制造业尚处于“工业2.0”后期的发展阶段“十三五”，中国制造业必须“工业2.0”补课“工业3.0”普及“工业4.0”示范49几点建议区域智能制造对策大力发展草根智能制造企业不能盲目智能化智能制造解决方案服务产业集群（聚焦行业）人才环境创建良好的企业生态环境企业间信息化、智能化平台50几点建议区域智能制造对策传统产业的数字化、智能化改造不能丢弃传统、劳动密集型产业

如：长安模具、大朗毛织、虎门服装、厚街鞋、大岭山家具…设备改造（运用数字化、智能化技术）运用数字化技术、网络技术改善产品、营销模式

不仅是电商，如何适应客户的个性化…51

改革开放以来，我国家电产业依靠技术进步，不断调整产品和产业结构，整体实力不断增强壮大：52中国