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    2. 中紡圓桌論壇第十五屆年會

      單忠德做《智能與綠色制造技術與裝備發展趨勢》主題演講

        CTEI網訊 2021年1月16日,中紡圓桌論壇第十五屆年會在北京亞洲大酒店隆重舉行。會議論壇以《構筑紡織“十四五”高質量發展新格局》為主題。中國工程院院士、南京航空航天大學校長單忠德做《智能與綠色制造技術與裝備發展趨勢》主題演講。以下為文字實錄:

        單忠德:尊敬的高勇書記、各位領導、同志們大家下午好,很高興有這么一個機會匯報一下智能制造技術與裝備賦能制造業高質量發展,進一步能夠發展好我們的制造業。我想從三個方面給大家匯報一下:

       

        一、世界制造強國發展指數狀況。

        到底我們跟美國、德國、日本一些國家怎么進一步結合。大家知道總書記提出來制造業是實體經濟的重要基礎,而且說一定要把我國制造業搞上去,實現兩個一百年的奮斗目標,這次五中全會明確堅定不移建設制造強國。那么制造強國戰略指標體系課題是工信部等多個部門制造的課題,其中制造強國指數是其中一個,當時我們結合了世界銀行、世界貿易組織的一些最新的數據,評價了美國、德國、日本、英國這些9個國家的制造強國指數,我們一直在跟蹤,從12年到19年,跟蹤它的進程,分析制造業重點發展的一些問題。當時13、14、16、18,形成相應的發布體系,包括18年發布了17年的,19年發布了18年的,上個月我們形成了《2020中國制造強國發展指數報告》發布了2019年中國制造強國的發展指數,當時在中國工程院,周院長也參加了發布會,向全世界發布整個的情況,我挑了幾張PPT給大家匯報一下我們國家制造強國的進程狀況。當時的指標體系經過多位專家、政府官員各個方面,最后形成了4個一級指標、18個二級指標。其中4個一級指標里頭把質量效益排在第一位,結構優化是第二位,持續發展是第三位,規模發展是放在第四。18個二級指標里頭有制造業增加值、信息化指數、包括單位制造業增加值的能耗就是綠色的指標體系。

        經過測算跟蹤下來,2019年應該說美國還是排在第一陣列,達到168.71%,排在第二陣列的是德國和日本,咱們國家還是在第三陣列的第一名,排在第一位這么一個顯著的特征。從排名來看,應該說這么多年下來,這些中國的排名包括所在的陣列都沒有發生改變,美國還是大幅優先,德國、日本相對優勢明顯咱們是第三陣列,其中優勢最大的是美國增加了2.65個點,英國是降低了4.96個點,這么一個特征;德國是因為品牌的數量、規模的問題出現了首次的指數下降,是德國,但是它還是第二陣列。從規模發展的4個一級指標來看咱們國家是排第一位,應該說各個國家比上一年度都呈現了整體負增長,德國降幅最大,美國是增長的,其他國家都是降的,包括咱們國家也是降的,就是因為當時我們制造業增加值指數幅度增幅不足以抵消制造業出口占比的指數,咱們國家自2016年以來首次出現了規模的降低,美國是一直在連續穩定增長。

        在質量效益上,美國持續保持該項數值增加的勢頭,而且是絕對優勢明顯,占到51.96,日本是31.73,咱們國家是16.11。其中最厲害的是一個國家擁有世界知名品牌的數量和制造業全員勞動生產率,這是它特別有優勢的。英國是有降幅的,但是咱們國家是這幾年下來一直在保持增加的,我們的質量效益一直在改善。

        另外一個是結構優化。應該說18年以來各個國家是排名相對穩定的,但是大家看美國、德國、日本還是領先的,包括美國是49歐,德國是47.22。另外一個是日本,排的也是非常的穩定,其中德國是19年增幅最大的,咱們國家在結構優化方面初步具備了一定的國際競爭力,這也是中央一直在強調供給側結構性改革,產業結構調整,轉型升級。但是大家看,我們跟美國、日本、德國之間的差距還是大的,相當于19年我們達到,美國、德國我們是它的一半,日本是75%的水平,我們的結構優化、轉型升級、產業結構調整還要繼續往下發展。

        在持續發展方面,大家可以看到,美國、日本的數值基本是30左右的數據,其次是德國、韓國,但是在這個方面,我們雖然說跟法國這些國家數值接近了,但是整體偏弱,尤其是我們持續發展的指標體系一直排在相對比較靠后,這也是我們要加大創新推動綠色發展的這些方面。

        總的來看,從12年到19年,大家看到美國是一直在前面的,德國是13年超過了日本排在了第二,日本是一直在第三,咱們國家一直也是出現了增長的態勢,其中咱們國家是增長最明顯的,增長了18.53。日本、英國、法國、巴西它的量上都呈現了一定幅度的下降,巴西是下降的最明顯,這么一個顯著特征。從總的來看,咱們國家還是規模優勢,剛才高會長講的,我們這一點還是有優勢的,還有一個是產業優勢,其中當然講到了紡織家電、通信設備達到了世界領先水平,包括輸變電裝備,軌道交通裝備、紡織家電產業還有一些產業進入到世界先進水平。

        另外一個是市場優勢,14億統一大市場,包括低端、中端、高端需求的局面,還有一個是體制優勢,新型舉國體制,大家理解是強化國家高端戰略力量,將來會產生產業鏈的鏈長,政府的領導擔任鏈長,全國一盤棋打造先進優勢產業,集中力量突破一批制約我國發展的重大短板。

        從這個指標看,我們算了一個數,從規模算了一個數、增速算了一個數,2012-2019,我們差不多要到2050年那個時候進入到第一陣列,那個時候建成了世界制造強國,也就全面建成了社會主義現代化強國?!笆奈濉崩镱^也明確提出了經濟結構要更加優化,創新能力顯著提升,這也說明,只有這些我們才能真正的變成制造強國,增加我們的核心競爭力。

        那么這些的目的,為什么要發展先進制造、智能制造的技術裝備?還是為了要制造出高品質的產品,因為中央明確提出,滿足人民對美好生活的向往,那就是要高品質的產品,無論是吃的、穿的、用的各個方面。希望制造出來高品質產品它的制造過程是綠色的,低消耗、低排放、高效率、可持續,希望制造的手段是數字制造、智能制造,網絡化,盡可能的減輕、降低勞動強度,實現更好的,就要發展高質量的產品和高端裝備,發展先進制造、智能制造、綠色制造技術,真正實現高效、優質、清潔的產品,這是顯著的特征,這是第一個方面,制造強國的發展指數。

       

        二、數字化智能化發展的趨勢

        整個世界先進制造技術與裝備的發展趨勢還是數字化、精密化、綠色化、成線化就是自動化、智能化、網絡化包括生物化,將來的個性化制造,這也是紡織服裝里頭如何去個性化的定制。大家要想到個性化定制,一定要以大批量生產的價格滿足個性化定制的需求,這樣你的市場銷售量會大幅度提升,不能說你的個性化定制的價格遠遠高于大批量,這樣還是技術沒有做好支撐的。包括美國標準與技術研究院提出智能制造就是解決差異化更大的定制化服務,更曉得生產批量和不可預知的供應鏈變更,應對制造復雜系統的不確定性,真正的數據驅動從規?;a到定制化生產,真正的實現制造過程的數字化、智能化、網絡化這么一個典型特征。包括日本發布的《制造業白皮書》里也明確提出了要與數字融合,提高產品附加值,人工智能、物聯網和互聯網工業是日本制造業未來得發展重點。其中未來五大產業領域方向里把智能制造、機器人和智能生活,這里將來以互聯工業為智能制造核心方向,構建人、系統、設備互聯的新型數字社會,這是很典型的特征。

        德國發布了《國家工業戰略2030》里明確提出了數字經濟,包括工業產值的占比要提升到25%,德國還在牢牢的穩住它的工業占比,這里就包括了像機械設備、化工醫藥行業等等這些方面,包括電子科技、計算機這些產業。

        英國當時發布了《英國工業2050戰略》的時候,說將來把這些新材料和未來產品與生產網絡融合,極大的改變產品的設計、制造、提供甚至使用方式,主要趨勢是個性化低成本產品需求增大,生產重新分配和制造價值鏈的數字化,這就把未來得技術需求和社會需求,最終的特點提出,特點之一是快速敏捷的響應消費者的需求,數字技術將極大的改變供應鏈,這個對于紡織工業來說將來也是表現的非常突出,真正的把它做成一個更具有高技術含量的更大的產業。

        歐洲發布的《歐洲新工業戰略》里明確提出了數字化轉型,其中三大愿景里頭有一條是打造歐洲的數字化未來,進一步把數字技術、智能技術怎么賦能制造業,進一步提升它的價值。

        其實用數字技術,智能制造技術。為什么說它是高質量發展的有效途徑,一是能夠提升改造傳統產業,再一個是原來的工藝跟數字技術智能技術結合以后,會產生新的原理、新的制造方法、新的制造工藝和新的制造裝備,反過來又變成戰略新興產業,也是產業在不斷升級轉型和提升的,比如咱們國家工信部搞智能制造試點,形成了一些新模式、新途徑,統一下來智能化改造后,生產效率平均提升37.6%,運營成本降低21.2%,說明智能制造效果還是很明顯的。

        另外通過這次新冠疫情我們也看出,智能制造變革了我們制造業的發展模式,一個是變革了制造模式,真正的實現了生產資料和生產工具的協同。網絡化制造、遠程制造這個是表現的非常突出。另外一個是變革了我們的管理模式,異地管理與遠程服務的融合,數字化管理,無論是工廠、生產資料的管理還是現在線上線下的會議,包括網上的課堂等等。還有一個是變革了生產方式,真正把數字世界和機器世界能夠融合,它解決了“兩張皮”的現象,真正實現了智能化生產。其實最終就是要實現人、機、物全面互聯互通,把數據驅動,數據作為生產資料怎么變成價值,通過數據的驅動來實現產品的全流程、全生命周期的數字化、智能化,這就發揮了很重大的作用,這是數字化、智能化發展趨勢上,大家要堅定紡織工業我們要做強紡織工業、做優紡織工業,大家一定要關注數字技術、智能技術在紡織工業的應用。

       

        三、數字化智能化制造發展的建議

        咱們國家要變成真正的世界制造強國,體現了中國創造、中國質量和中國品牌,大家可以看《政府工作報告》無論是19年還是2020年,明確提出了要發展工業互聯網,推薦智能制造,包括總書記多次講話指出要強化智能制造,智能制造是制造強國的主攻方向,這是一個重要的,它可以跟方方面面的行業結合,包括信息技術和信息制造技術的結合,人工智能的信息制造怎么跟這些結合,尤其是萬物互聯成為新的趨勢,5G之后所有的儀器裝備能夠連接起來包括未來的市場還是非常大的。還有一個是無論是從材料技術、零部件技術,它就是把結構、設計、制造一體化,甚至把材料制備和材料制品的制造一體化,再就是靈活個性化、數字化的生產模式,當然智能機器人、智能裝備也成為一些熱點,這也是國家重大項目里頭目前一些支持的重點。

        如圖這是我參加了周院長和李院士面向2035年因為發展智能制造需要的25項關鍵技術,包括智能數控加工技術,像離散型智能工廠、流程型智能工廠、個性化定制等等。其中我和譚院士負責的智能產品和智能裝備這個課題,我們統計下來,按照發表的文章數量,按照包括像美國、日本、德國他們關注的領域,基本上就是智能成形裝備、智能機床、智能家電、船舶、工程機械、無人機、智能醫療、機器人、軌道交通、網聯汽車,是世界競爭的產品,我們也梳理了如何發展智能產品和智能裝備的技術體系,有基礎共性的前沿技術,像虛擬現實、數字孿生、微機電系統包括大數據庫系統、專家知識庫系統,這些也是跟紡織工業相關的,包括知識應用系統、實施優化決策、多機智能協同、視覺和自然語言的處理技術等等最終形成系統集成。再一個是在交通、醫療這些應用,包括智能產品和智能裝備也是世界發達國家的競爭焦點,他們也是在競爭。

        在成形制造領域,到2035年,實現三步走,一個是解決造得出的問題,任何產品設計要造出來,再一個是解決造得精的問題,最終解決造得好的問題。真正實現精準制造、綠色制造、智能制造這么一個典型的特征。比如在紡織工業里頭,一個是持續推進智能化的高品質的紡織裝備,像提高它的效率、性能、自動化、數字化水平,當然要開發應用到紡織行業的傳感器、智能儀器儀表、真正能夠實現自動感知、智慧決策、自動執行,這里頭應該去關注。包括紡織工業自主可控的智能化軟件系統,包括相應的數據庫,智能管理系統,智能車間、智能工廠、智能倉儲包括基于大數據的工業互聯網的創新平臺,這也是非常非常重要的。

        再就是發展服務型紡織制造,真正把信息互聯的個性化定制這種新的模式能夠不斷的推廣,包括遠程設計創新中心,真正的用工業批量化手段生產個性化的產品,這些方面有很多很多的技術需求。

        從未來我們新時代要實現高質量制造,包括這次研討會也是我們紡織工業的高質量發展,其實就是將來怎么去解決更加人性化和更加綠色化的問題,就是把設計、制造、服務一體化。再一個是不斷的建設高端裝備的數字化、智能化發展之后,使整個制造過程更加優化、更加節能高效;再一個我們要關注,發展制造業服務化、定制化的平臺,真正的工業互聯網云制造的模式,更加綠色和高質量,這是很顯著的特征,同時要提高科技創新的支撐力,企業大家還是要增加研發投入,促進產學研深度融合和融通創新,大家真正的梳理行業的短板技術,形成創新的聯合體,創新的共同體解決這些關鍵核心技術之后,為整個行業提供服務。包括構建一些創新機構,另外一個是怎么加速國際合作,包括企業能不能建立一些海外的研發機構,真正的體現了開放創新、加速創新、因為現在只有融入到全球的創新網絡,才能建成暢通的創新鏈?,F在必須思想進一步解放,真正的是一個開放的中國,開放的紡織行業一定是這樣。另外一個智能制造是制造強國的主攻方向,大力發展智能制造技術及產業,能夠實現和智能制造的深度融合。再一個是改造提升傳統產業,我們一直呼吁堅持傳統產業優化升級和培育壯大新興產業并重,否則我們的規模會保持不住,我們一定要牢牢的保持住我們的規模,在規?;A上不斷的優化、不斷進行質的提升,真正打造戰略性、全球性的產業鏈,只有這樣,大家都說將來大量的設備、人怎么辦?人就是出思想、出創新的點子,更多的靠機器設備工作,使未來制造更加智能化、更加綠色化、更加人性化。

        應該說制造業是國民經濟的主體也是立國之本,興國之基,強國之基,沒有強大的制造業就沒有國家和民族的強盛,這一點大家能夠深深的感受到,我們就應該促進各類創新資源向制造業有效集聚,打造世界級先進制造業集群,打造具有國際競爭力的制造業,提升綜合國力保障國家安全,建成世界強國。正如總書記強調的要加快建設制造強國,推動互聯網、大數據和實體經濟深度融合,形成新的動能,真正的培育若干世界級的先進制造業集群,紡織工業也是先進制造業集群的重要組成部分,加快發展先進制造、綠色制造,構建新發展格局,更好的提升中國的國際競爭力。

        我向大家報告的就是這些,不對之處請批評。謝謝大家!

       

       

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