特别鸣谢 制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。利用数字化技术、工业自动化技术、人工智能、低代码PaaS等新兴技术改造传统制造模式,推动智能制造和自主可控进程,实现数字化转型。令人欣喜的是,炎黄盈动发布的AI低/无代码开发平台,以及持续优化的数字化人才培训认证体系,为加速探索行业AI应用和数字人才做出了积极贡献。希望炎黄盈动坚持技术创新,持续加大对低代码PaaS平台的自主研发,发挥业务流程管理的领先优势,积极推动制造行业的数字化转型和信创落地。 黄培博士——国家智能制造专家委员会委员、智能制造国际联盟副秘书长 章节导读 03-10 11-16 17-28 29-38 39-56 以新一代信息技术与先进制造技术深度融合为主线,深入实施智能制造工程,着力提升创新能力、供给能力、支撑能力和应用水平,加快构建智能制造发展生态,持续推进制造业数字化转型、网络化协同、智能化变革。 《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》重点提到了深入实施制造强国战略,坚持自主可控、安全高效,推进产业基础高级化、产业链现代化,保持制造业比重基本稳定,增强制造业竞争优势,推动制造业高质量发展。 自2015年推出《中国制造2025》以来,制造强国战略被提上议程,制造行业智能化发展进入快车道。本白皮书以制造行业数字化转型为核心,围绕装备制造、机械制造、电子信息制造、制药/食品、化工制造、矿产冶炼六大重点行业,剖析其数字化转型的现状、目标、挑战及趋势,梳理数字化转型框架及实现路径,通过新兴技术支撑和数字化典型场景的价值分析,为智能制造提供参考。 1978-1992年 机械化生产时代人类操作机器小规模作坊式 1992-1998年 电气化生产时代人机协同(体力)大规模批量流水线 1998-2015年 工业1.0:机械化 工业2.0:电气化 工业3.0:信息化 自动化生产时代人类远程控制机器 精益生产,解决质量问题 2015-2023年 工业4.0:数据化 数据化生产时代 生产管理赋能(决策)智能制造,促进效率提升 2015年-未来 中国制造2025&两化融合:数智化 数智化生产时代 信息化、工业化、智能化(融合)数字化转型,推动效率价值双提升 图1:我国制造业发展阶段 《“十四五”智能制造发展规划》提出以新一代信息技术与先进制造技术深度融合为主线,深入实施智能制造工程,着力提升创新能力、供给能力、支撑能力和应用水平,加快构建智能制造发展生态,持续推进制造业数字化转型、网络化协同、智能化变革。坚持创新驱动、市场主导、融合发展、安全可控、系统推进五大原则。 重点任务 1.加快系统创新,增强融合发展新动能。加速系统集成技术开发。面向产业链供应链,开发跨企业多源信息交互和全链条协同优化技术。加强数据共享和平台共建,开展协同创新; 2.深化推广应用,开拓转型升级新路径。引导龙头企业建设协同平台,带动上下游企业同步实施智能制造,打造智慧供应链。打造全生命周期数据共享平台,实现全产业链优化,促进全产业链解决方案服务平台建设; 3.加强自主供给,壮大产业体系新优势。聚力研发工业软件产品,联合开发面向产品全生命周期和制造全过程的核心软件,研发嵌入式工业软件及集成开发环境,研制面向细分行业的集成化工业软件平台。加快系统解决方案供应商培育,推动规范发展,引导提供专业化、高水平、一站式的集成服务; 4.夯实基础支撑,构筑智能制造新保障。支持大型集团企业、工业园区,围绕内部资源整合、产品全生命周期管理、产业链供应链协同、中小企业服务、工业数据处理分析,建立各具特色的工业互联网平台,实现全要素、全产业链数据的有效集成和管理。同时加快高端人才培养。 来源:《“十四五”智能制造发展规划》 为贯彻落实党中央、国务院决策部署,六部门联合印发《关于加快培育发展制造业优质企业的指导意见》,加快培育发展以专精特新“小巨人”企业、制造业单项冠军企业、产业链领航企业为代表的优质企业,并提出以下意见。 1..提高优质企业自主创新能力。推动产业数字化发展,大力推动自主可控工业软件推广应用,提高企业软件化水平。引导参与信息技术应用创新重大工程,推广经验成果; 2..促进提升产业链供应链现代化水平。充分发挥优质企业在增强产业链供应链自主可控能力中的中坚作用,组织参与制造业强链补链行动,做强长板优势,补齐短板弱项,打造新兴产业链条,提升产业链供应链稳定性和竞争力; 3..引导优质企业高端化智能化绿色化发展。实施智能制造工程、制造业数字化转型行动和5G应用创新行动,支持参与实施工业低碳行动和绿色制造工程,在落实碳达峰、碳中和目标中发挥示范引领作用; 4..打造大中小企业融通发展生态。鼓励领航企业对上下游企业开放资源,开展供应链配套对接,与中小企业建立稳定合作关系,构建创新协同、产能共享、供应链互通的新型产业发展生态; 5..促进优质企业加强管理创新和文化建设。实施企业管理提升专项行动,鼓励推动组织管理变革,加强全面质量管理、强化资源集约管理和配置、做好风险防控,创新生产经营模式,提升全要素生产率; 6..提升优质企业开放合作水平。鼓励领航企业、单项冠军企业积极在全球布局研发设计中心,优化生产网络和供应链体系; 7..完善金融财政和人才政策措施发挥国家产融合作平台作用,引导金融机构为优质企业提供精准、有效的金融支持。持续加强企业经营管理人才培训,实施工业和信息化职业技能提升行动计划; 8..加强对优质企业的精准服务。分级构建优质企业培育库,建立“企业直通车”制度,及时掌握企业诉求,指导用好惠企政策,协调解决土地、用工、用能等问题。 来源:《关于加快培育发展制造业优质企业的指导意见》 一、装备制造 针对装备制造领域,要满足提高产品可靠性和高端化发展等需要,开发面向特定场景的智能成套生产线以及新技术与工艺结合的模块化生产单元;建设基于精益生产、柔性生产的智能车间和工厂;大力发展数字化设计、远程运维服务、个性化定制等模式。大力发展智能制造装备。推动先进工艺、信息技术与制造装备深度融合,通过智能车间/工厂建设,带动通用、专用智能制造装备加速研制和迭代升级。推动数字孪生、人工智能等新技术创新应用,研制一批国际先进的新型智能制造装备。 二、机械制造 加快战略性新兴产业发展,推动机械工业同互联网、大数据、人工智能等深度融合,与时俱进把握未来发展主动权。发展数字经济,充分挖掘数据价值,加强企业数字化改造,推动生产环节的数字化连接、打通各部门各环节的数据共享,推进机械行业数字化转型。优化战略性新兴产业发展布局,避免重复建设和盲目发展。提高跨技术、跨专业领域复合型人才供给能力,鼓励企业根据劳动者不同就业阶段特点建立系统的员工培训体系,加强在岗员工的再学习和能力提升。充分利用智能制造、绿色制造、服务型制造、工业互联网等相关政策,推动机械全产业链优化升级。 三、电子信息制造 全力提升电子元器件行业的智能制造水平,在各分支行业内树立智能制造标杆,向智能装备、智能仓储、智能物流、智能车间、智能工厂等方面不断推进,提高全行业的劳动生产率。建立电子元器件各分支行业的智能制造标准体系,加快推动互联网、大数据、人工智能和电子元器件制造业深度融合,鼓励企业开展工业互联网应用试点。提倡精益生产、柔性生产等先进制造管理方式,提高行业自动化、智能化水平。深入实施绿色制造工程,推广电子元器件节能减排和智能化排放监测技术。着力推动行业内中小企业向“专精特新”方向转型,培育具有较强自主创新能力的本土优质企业。 来源:《机械工业“十四五”发展纲要》《中国电力元器件行业“十四五”发展规划(2021-2025)》《“十四五”智能制造发展规划》 五、制药/食品 医药:全面提高医药产业链现代化水平,实现供应链稳定可控,加快创新驱动发展转型,培育新发展新动能,推动产业高端化、智能化和绿色化。加强药品、医疗器械全生命周期质量管理,提高企业绿色化、数字化、智能化发展水平,增强生产安全风险管控能力。推动产业数字化转型,以新一代信息技术赋能医药研发。推动信息技术与生产运营深度融合。引导企业在工厂设计、生产制造、物流仓储、经营管理等各个环节应用数字化技术,提高精益管理和质量控制水平。积极发展新模式新业态,探索数字化管理体系,实现线上、线下深度融合。 食品:加快信息化建设步伐。聚焦创新服务方式、提高工作效率、促进业务协同、挖掘数据资源等目标,实现审核与管理工作网络化、数字化、规范化、标准化和便捷化,全面提升绿色食品工作信息化水平。鼓励有条件的绿色食品企业积极运用现代信息技术,推动绿色食品产业智慧发展。探索利用数字化技术,开展数据分析与应用,展示绿色食品产业发展成果,为推动产业高质量发展提供信息支持。积极引导生产经营企业利用信息化技术服务平台,开展质量安全追溯管理。创新驱动绿色食品产业发展,大力推动绿色食品科技进步,着力推进信息化建设,积极搭建产业服务平台,加快补齐发展短板,全面支撑绿色食品产业高质量发展。 六、化工制造 以改革创新为根本动力,统筹发展和安全,推进传统产业改造提升,加快产业数字化转型,加速石化化工行业质量变革、效率变革、动力变革。加快新技术新模式协同创新应用,打造特色平台。加快5G、大数据、人工智能等新一代信息技术与石化化工行业融合,不断增强化工过程数据获取能力,丰富企业生产管理、工艺控制、产品流向等方面数据,畅联生产运行信息数据“孤岛”,构建生产经营、市场和供应链等分析模型,强化全过程一体化管控,推进数字孪生创新应用,加快数字化转型。 来源:《关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》、《绿色食品产业“十四五”发展规划纲要(2021-2025年)》 七、矿产冶炼 加速产业转型数字化、加快制造过程智能化,推进数字化基础设施建设,鼓励有条件的企业应用5G等新一代信息技术对网络进行升级,建设泛在感知互联的工厂运行环境,提高生产智能化水平,加快企业管理体系变革,引导企业逐级或跨级提升信息技术融合应用水平。推动工业互联网赋能,鼓励产业链“链主”企业打造企业级工业互联网平台,聚焦重点环节培育和推广一批流程管理工业APP和解决方案,加快探索原材料工业与“5G+工业互联网”融合发展。夯实数字化支撑基础,分行业推进智能制造标准体系建设,搭建智能制造标准试验验证平台,形成一批数字化、智能化系统解决方案,实施工业互联网网络安全分类分级管理。 工业互联网是发展先进制造的关键支撑 4.45 4.10 3.58 3.19 2.79 3.53% 3.58% 3.64% 3.03% 3.23% 18.62% 12553.14 10880.63 9970.10 15.37% 8912.72 7513.98 11.86% 9.13% 名义增速 数据来源:中国工业互联网研究院数据来源:中国工业互联网研究院 图2:我国工业互联网产业增加值规模和占GDP比重图3:工业互联网带动制造业发展情况 来源:《“十四五”原材料工业发展规划》、工业互联网研究院《中国工业互联网产业经济发展白皮书(2021年)》 制造数字化转型 战略引领 创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、流程机制、数字化人才培养 智能制造 关键工序智能化、生产过程的智能优化控制、智能工厂智能装备、智能化管理、智能化服务、智能化平台 能力建设 数字化战略能力 需求匹配能力 数据驱动能力 技术应用能力 数字运营能力 新技术驱动 创新机制变革驱动力商业模式 需求梳理能力 需求分析能力需求匹配能力 数据治理体系 数据管理能力数据质量控制数据应用能力 面向智能化的算力 智能化的技术架构技术治理 智能化算法 变革管理 高效流程弹性组织 先进的治理结构 推动制造业产业模式和企业形态根本性转变,以“鼎新”带动“革故”,提高质量、效率效益,畅通产业链供应链,助力碳达峰碳中和,促进我国制造业迈向全球价值链中高端。 一、【离散制造】数字化转型面临的挑战 离散制造的产品由多个零