1 引言
我国高度重视推进两化融合工作,将“全面认识工业化、信息化、城镇化、市场化、国际化新形势新任务,大力推进信息化与工业化融合,促进工业由大变强”、“推动信息化和工业化深度融合”和“工业化和城镇化良性互动、城镇化和农业现代化相互协调,促进工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展”四化并举互动发展战略作为今后一个时期内的重要任务。
两化融合是指信息化和工业化的高层次深度融合,是贯彻落实科学发展观的具体体现,旨在推动产业转型升级。当今世界已经进入信息时代,中国企业在新的历史时期如何深入认识两化融合及其共性技术,如何转型升级、如何具体推进两化融合工作值得深入思考。
2 信息化是社会发展的主题
西方资本主义国家完成了工业化进程,进入信息化时代。以1765年工人哈格里夫斯发明的珍妮纺纱机为标志的第一次工业革命开始于英国,是资本主义工业化的早期历程,也是资本主义生产完成了从工场手工业向机器大工业过渡的阶段。人类征服自然的能力在逐渐增强,对自然的破坏也在慢慢扩大。第二次工业革命起于19世纪七十年代,主要标志是电力的广泛应用,人类进入了电气化时代。
20世纪晚期计算机、软件和互联网产业的兴起,标志着人类由工业社会进入信息社会。西方发达国家在完成其工业化后,才开始推进信息化,进入信息社会。总结200多年传统的工业化道路不难发现,在快速发展生产力的同时,也付出了过量消耗资源、污染环境等不可挽回的巨大代价。然而,对于发展中国家而言,继续走传统的工业化道路必将难以为继,中国必须走出一条新路,一条在信息时代具有中国特色的新型工业化道路。
信息社会特征体现的是全球化、数字化、网络化和智能化。一个国家信息技术水平已成为国家综合国力竞争中成败的关键所在。而我国作为发展中国家还处在工业化发展阶段,在向信息化时代过渡的过程中,既要工业化也要信息化,那必然要走信息化和工业化的融合之路,以信息化带动工业化、以工业化促进信息化,其核心是以信息化支撑、工业化为主体,追求科学可持续发展模式。这条道路具有科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的特点和优势。我认为在信息社会的时代背景下,工业化向信息化过渡是必然趋势,两化融合的核心是信息化,信息化是贯穿两化融合的主线。
3 两化融合及其共性技术
两化融合含义广阔,内容丰富,涉及关键共性技术也很多,诸如智能设计、物联网、电子商务、智能仪表、嵌入式系统、云计算、二维码、工业软件等。这些关键技术也广泛应用于工业的各个业务环节,我们将制造工业的主要环节粗略分为以下几个,即研发设计环节、原材料环节、生产加工环节、产品流通销售环节和售后服务环节,我们简单分析一下技术、产品、业务、产业层面中的两化融合,及其中涉及了哪些关键的共性技术。
3.1 研发设计环节的两化融合
中国是制造业大国,但是工业大而不强问题十分突出:一是自主创新能力不强,关键技术、关键材料不能自给;二是自主品牌建设滞后,很多企业靠贴牌赚取微薄利润。三是生产效率和效益不高,增加值率低。将信息技术渗透到企业研发设计环节,用以增强自主创新能力,提高生产效率,促进管理升级,提升市场竞争力,这是两化融合的重要内容。
研发设计在工业化进程中处于非常重要的地位,它处于工业产品生命周期的前端,决定着产品的性能、质量和成本;其次研发设计对增加产品附加值、促进企业从产业链低端走向高端至关重要。企业要广泛采用信息化手段,建立数字化研发设计体系,提高企业自主创新能力,着重提高CAD、CAM、CAE等计算机辅助技术在制造业的应用,有实力的企业要逐步推广计算机仿真、建模和人工智能等技术,努力创新研发设计模式。政府要鼓励企业研发设计系统与生产制造系统的综合集成,支持企业开展网络化协同设计,建立数字化设计模式,向着个性智能设计方向发展。
3.2 原材料环节的两化融合
传统的原材料工业是直接对采掘工业产品进行加工,生产的钢铁、有色金属、石油化工、建材、稀土等的总称,加工生产的同时消耗大量的资源和能源。推进信息化与原材料的工业的融合发展,促进原材料工业发展由主要依靠产能盲目扩张带动向主要依靠优化结构、提高质量和增加附加值转变,由主要依靠增加矿产资源消耗向主要依靠提高资源利用效率、技术进步和管理创新转变。原材料工业属于高耗能、高耗水和高排放行业,工业能耗在我国全社会的能源消耗中占70%以上,促进节能减排应作为原材料工业结构调整升级的重要内容。
原材料工业的两化融合是用信息技术改造提升原材料工业,重点推进工业生产工艺流程信息技术改造,开发利用生产和工艺信息资源,研究和推广在线监测、集散控制技术,提升生产流程自动化和智能化水平,优化物料配置,节能降耗,提高生产精度,实现精益生产;大力研发新材料和替代能源,延伸产业链条。推进全球化电子商务采购,把原材料采购的视野放眼全球,实现资源的优化组合。
3.3 生产制造环节的两化融合
“中国制造”雄冠全球,但是劳动力成本上升、人民币升值以及环境、资源等问题,也促使着中国生产低成本优势将逐步消失。“中国制造”依然未能摆脱低端制造的困惑,仍处于世界制造业产业链的中下游。加之全球制造业格局正在发生变化,“中国制造”正处于不进则退的时刻。生产制造环节需要利用信息技术促进升级,变“中国制造”为“中国创造”,从产业链的下游向上游发展。生产制造的信息化与节能减排相结合,可以降低生产过程能源、原材料消耗,提高资源综合利用水平,减少工业污染物排放量。
生产制造环节的两化融合共性技术要大力推进工业机器人、制造执行系统(MES)和管控一体化,将ERP、MES、PCS三者有效衔接,进一步提高生产装备的数字化、智能化、网络化和生产过程的自动化,提高重大技术装备的数控化水平。政府要鼓励发展有关生产性服务业,通过增加嵌入式系统对旧的生产设备进行信息化改造。龙头企业开展网络化协同制造,带动产业链上中小企业生产制造水平。
着力推进智能制造、嵌入式系统在生产制造环节的应用,通过人与智能机器的合作共事,去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化的概念更新,扩展到柔性化、智能化和高度集成化,简单地说自动化与信息化的融合就是智能制造。将信息技术与传统工业紧密联系,使机械化、电气化的装备、产品具有自动化、数字化、网络化、智能化的特征,让不断发展的嵌入式系统促进“智能无处不在”。
3.4 流通销售环节的两化融合
2012年11月30日,阿里旗下电商平台淘宝和天猫的销售总额突破1万亿元——这是中国第一家销售规模达到13位数的民营企业。淘宝网和天猫销售额超过1万亿元背后,许多问题值得思考,它让中国的零售业、流通业和制造业发生了巨变,其中电子商务功不可没。
电子商务是两化融合中关键的共性技术之一,它在改变着传统的产品流通销售模式,对社会行为、商业运作模式发生着冲击,对广告模式的颠覆,对传统渠道的冲击和变革,以及对社会化物流体系的突破性发展、信息共享等。电子商务将在未来会继续改造企业的采购流程、定单实现的流程、生产的流程以及整个供应链管理体系,电子商务正在促使整个社会商业效率提升。以电子商务为代表的新兴商业模式,正在以超乎想象的速度加快传统商业模式的升级和转变,也为物流快递、产品销售等行业带来一股正能量。
产品销售流通环节的两化融合可以将3G/4G通信、物联网、云计算等现代电子信息技术广泛贯穿于整个流通和销售过程,大力发展电子商务,利用信息化手段开展产业链条协同服务,提高配套企业的电子商务水平;发展面向产业集群、专业市场的全程电子商务平台来扩大产品销路。
3.5 服务环节的两化融合
当前,单纯制造过程已不再产生更多的附加价值,研发、采购、储存、物流、营销、服务、融资和技术支持服务等,成为产品价值的重要来源,服务要贯穿产品生命的始终。随着服务与制造相互渗透和融合,服务环节在制造业价值链中的作用越来越大,并促进制造业加速服务化。
生产性服务业是保持工业生产过程的连续性、促进工业技术进步、产业升级和提高生产效率提供保障服务的行业,虽然不直接参与生产或者物质转化,但却是工业生产环节不可缺少的增值活动,服务收益在整个产品收益的比重越来越大,推进信息化与服务的融合是两化融合的重要内容。在产品售前售后、信息、中介、金融、保险、物流等方面提供服务。
4 新形势下中国企业的如何转型升级
企业转型升级是我国经济发展的一个重要课题。如何有效的转型如何快速升级是困扰企业、政府的重要问题,我们也试着探讨一下。
4.1 从产业链低端向高端升级
信息技术例如嵌入式系统、支持创新设计的数字化技术、虚拟制造技术、多学科协同仿真技术等要广为应用,使“制造大国”变成“创造大国”,不能沦为高耗能、高污染、高排放、高人力、低收益“四高一低”和“没心没肺”的制造工厂,那样我们就会受制于人,跟在别人后面拣点残羹冷炙,何谈效益,何谈发展。中国企业必须从产业链条的低端向高端发展,向服务转型,这样才是科学可持续发展,这样才是科学的发展观,这样才是创新驱动发展。
4.2 从产品提供向产品服务转型
对中国制造企业而言,国内外的市场基本饱和,依靠产品产量翻番来实现GDP翻番,已经是不可能的事情,向服务业拓展和向高端制造方向发展是企业发展的方向。
工业化的发展历程,就是制造业不断崛起和壮大的历程。制造业是国民经济的物质基础和产业主体,是支撑一个国家从农业社会向工业社会转型的战略性产业。当前,制造业发展正呈现出一系列新的特点和趋势,尤其是在信息技术应用日益广泛和深入的背景下,全球制造业正在从“生产型制造”向“服务型制造”转变。中国提出加快推进信息化与工业化融合,这一融合的基础是产业融合,产业融合的关键是制造业崛起,制造业崛起的标志是从“生产型制造”到“服务型制造”的转变。
4.3 从粗放生产向集约生产转型
粗放生产主要依靠增加生产要素的投入,即增加投资、扩大厂房、增加劳动投入,来增加产量。其基本特征是依靠增加生产要素量的投入来扩大生产规模,实现经济增长。以这种方式实现经济增长,消耗较高,成本较高,产品质量难以提高,经济效益较低。
粗放型是与集约型相对的。集约型是指在生产规模不变的基础上,采用新技术、新工艺,改进机器设备、加大科技含量的方式来增加产量,这种经济增长方式又称内涵型增长方式。其基本特征是依靠提高生产要素的质量和利用效率,来实现经济增长。以这种方式实现经济增长,消耗较低,成本较低,产品质量能不断提高,经济效益较高。
4.4 从传统管理向现代管理升级
现在的市场对产品的需求日趋多样化,个性化;相应的订单也出现批次多、品种多、样色多、单批次数量少、采购周期短等情况。传统的管理模式是通过组织大生产来提升效率,减少单位成本的方式。
针对现在的市场环境,企业必须逐步改变传统的管理模式,导入以个性设计订单为导向的现代管理方式。推行流水作业,全员设备保养,快速换模,快速切换产品,设备转向小型化,推行供应链管理,引入计算机网络服务管理系统等,通过销售反馈生产、通过个性设计吸引订单。推行ERP(企业资源规划)、BI(商业智能)等,利用信息化手段开展管控一体化,实现组织扁平化、决策科学化和运营一体化,实现综合集成。
5 结束语
创新驱动发展,融合驱动创新。两化融合是将电子信息技术广泛应用到工业生产的各个环节,信息化成为工业企业经营管理的常规手段。信息化进程和工业化进程不再相互独立进行,不再是单方的带动和促进关系,而是两者在技术、产品、管理等各个层面相互交融,彼此不可分割,是工业化和信息化发展到一定阶段的必然产物。从企业、行业和区域层次推进两化融合,更要关心共性技术的研究推广和应用,全面提升产业技术层次,使工业生产自动化、产品智能化、管理精细化、产业先进化,重点发展技术密集型产业,鼓励技术创新,使两化融合成为贯穿工业信息化进程中新的科学发展观念。
作者简介:吴冈(1960-),男,研究员,中国自动化学会理事、中国自动化学会专家咨询工作委员会专家、黑龙江省科学院自动化研究所所长,研究方向:控制理论与控制工程、信息化技术、物联网技术、两化融合技术。