数字化制造不追赶，20年后中国制造将空心化

    近期，美国学者陆续发表了一系列文章，不断强调新的工业革命即将到来，其核心技术就是数字化制造技术。比如，硅谷奇点大学负责科研与创新的副校长维维克·瓦德华（Vivek Wadhwa）在《华盛顿邮报》撰文指出，“将人工智能、机器人和数字制造技术相结合，会引发制造业革命，使中国在未来20年中出现制造业空心化，而美国将重新获得制造业的领导权。”

    此话绝非危言耸听。日前，在接受中国经济导报记者采访时，工信部赛迪智库装备工业研究所的王影博士认为，数字化制造已成为全球制造业发展新趋势，而我国数字化制造还存在自主创新能力不足、核心软件与关键设备依赖进口、数字化制造技术体系不健全这3大问题，亟须加快进行战略部署。

    数字化制造成全球发展新趋势

    所谓数字化制造，是指利用数字化技术及工具在实物产品被生产制造出来之前，进行规划、设计、仿真和管理的过程。从本质上讲，数字化制造是数字化设计的延伸，数字化制造将推动传统制造工艺和制造模式的变革。

    业内人士指出，未来制造业将由信息技术主导，并采用先进制造模式、先进制造系统和先进制造技术。数字化制造技术是产品创新和技术创新的共性使能技术，它将促进产品和工艺设计更趋现代化，加工制造更加精密、快速，制造系统更加柔性、智能。数字化制造技术将改变制造业的设计、生产、管理和服务方式，从而推动产业形态和制造模式的深刻变革。

    “数字化制造技术是先进制造业的核心技术，世界主要发达国家都将数字化制造作为其‘再工业化’的重要手段。”王影博士介绍说，自国际金融危机爆发以来，世界经济竞争格局发生了深刻变化，美、德、日等世界主要发达国家重新重视实体经济，纷纷实施“再工业化”战略，提出通过发展数字化制造重振制造业。

    美国政府于2011年6月正式启动了“先进制造伙伴计划”，同年12月，宣布成立制造业政策办公室，并于2012年2月制定了《美国先进制造业国家战略计划》，提出要发展包括先进生产技术平台、先进制造工艺及设计与数据基础设施等先进数字化制造技术。2013年5月，美国政府又宣布成立数字化制造与设计创新研究所（DMDI），这是奥巴马政府继增材制造（3D打印）创新研究所（NAMII）后提出设立的第二家创新研究中心，旨在提升数字化设计、制造能力。

    德国为了在新一轮工业革命中占领先机，在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下，于2013年4月推出“工业4.0”战略，旨在通过采用先进物联网技术，打造数字化工厂，实现从采购、生产到销售和服务的全产业链数字化。

    我国数字化制造存在“三大软肋”

    相比美、德、日这些发达国家，我国的数字化制造又处于一种什么状况呢？

    “我国具有巨大的市场需求、强大的产业基础和完善的制造业体系，同时，网络通信技术的迅速普及和两化融合的不断深入，为我国数字化制造的发展提供了良好条件。但对比来看，我国数字化制造发展中仍存在自主创新能力不足、核心软件与关键设备依赖进口、数字化制造技术体系不健全这3大问题。”王影博士说。

    目前，我国制造业生产总值居世界第一，但自主创新能力仍然比较薄弱，处于国际分工和国际产业价值链中低端。制造业核心技术和关键设备自主化率较低，核心专利技术较少，近半数发明专利申请来自国外，美、日拥有专利占世界专利总量的90%左右。由于缺少拥有自主知识产权的核心技术，我国制造业存在产业技术空心化危险，这也成为我国制造业转型升级和国际化的瓶颈。

    由于自主创新能力不足，我国制造业技术装备特别是高端装备主要依赖于进口，高端医疗设备、半导体及集成电路制造设备和光纤制造设备基本从国外进口；石化装备的80%，轿车制造装备、数控机床、先进纺织机械、胶印设备的70%依赖进口；在我国每年8万多亿元的固定资产投资中，有70%是用于购置设备，而其中又有60%依赖于进口。目前，我国技术的对外依存度超过50%。

    “在数字化制造领域，我国缺乏自主知识产权的数字化制造技术，核心软件和关键设备也主要依赖国外进口。目前，具备基于模型数字化定义（MBD）能力的CAD和数字制造软件的采购价格受制于国外公司，这也是数字化制造在我国难以广泛应用的主要原因之一。”王影博士说。

    据她介绍，虽然国内计算机辅助设计（CAX）等数字化制造技术实现了一定程度的应用，但仍然存在一些问题，我国数字化制造技术体系依然不健全。比如，在实际应用中，基于3D的设计率并不高，缺乏多学科综合设计能力和数字化设计的标准体系。

    亟须加快进行战略部署

    随着美国“制造业回归”强力推动以及国内劳动力、土地成本上升，我国制造业依赖传统比较优势参与国际竞争的局面难以为继。那么，我国该如何发展数字化制造呢？

    “首先，要加强顶层设计，制定数字化制造总体规划。”王影博士提出两点建议：一是充分发挥我国的制度优势，成立数字化制造发展委员会，制定我国数字化制造总体发展规划，建立促进数字化制造发展的长效机制。二是扩大“数控一代机械产品创新应用示范工程”的示范行业和区域，尽快普及中高端数字化制造技术，加大设计和生产制造工艺环节对数字化制造技术的应用，提高高端数字化制造设备的利用效率，通过应用数字化设计制造手段，切实提升制造业的制造能力。

    “其次，要完善技术创新体系，增强自主创新能力。”王影博士认为，我国应构建以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的技术创新体系，实现优势互补，形成数字化制造技术创新联盟，进行协同创新。同时，加强国际合作与交流，多层次、多渠道、多方式推进国际合作与交流。

    “还有，要加快两化深度融合，以数字化改造提升传统制造业。”王影博士的建议是，通过以数字化为核心的信息技术改造提升传统制造业，实行集成创新，着力掌握数字化制造关键核心技术，重点抓好国家科技重大专项，大力推进重大技术装备自主化；在制造业中推广数字化车间、数字化工厂等数字化制造模式；创建集技术研发、技术测试、成果转化和产业化为一体的“数字化制造公共技术综合服务平台”，加快发展数字化制造服务业。

    “数字化制造已成为全球制造业发展的新趋势，我国是制造业大国，如何顺应这一发展趋势，通过数字化制造加快产业升级值得高度重视。”王影博士最后强调。