【能見】能源裝備吹響「中國製造2025」的號角
一、國外智能製造的發展啟示
1.1 美國「先進位造夥伴計劃」
1900年，美國實現工業化，20世紀80年代完成現代化進程。但從20世紀80年代初起，由於放鬆了對金融市場的宏觀監管，虛擬經濟惡性膨脹，2007年爆發次貸危機。2009年初，美國開始調整經濟發展戰略，同年12月，公布《重振美國製造業框架》。2011年6月24日，美國總統奧巴馬宣布了一項超過5億美元的「先進位造業夥伴關係」計劃（Advanced Manufacturing Partnership，AMP）和「先進位造業國家戰略計劃」，實施「再工業化」，以期通過政府、高校及企業的合作來強化美國製造業，布局下一代美國製造。之後，美國總統科技顧問委員會PCAST又於2011年、2012年分別提出《保障美國在先進位造業的領導地位》以及第一份AMP報告《獲取先進位造業國內競爭優勢》。到了2014年10月，PCAST委員會又發布了《加速美國先進位造業》，該報告俗稱AMP2.0。
AMP計劃包含調整、提升傳統製造業結構及競爭力和發展高新技術產業兩條主線，涉及以下關鍵領域：打造關鍵國家安全工業的國內製造能力；縮短研製先進材料（用於製造產品）所需的時間；確立美國在下一代機器人技術領域的領導地位；提高生產過程中的能源效率；研發可大幅度縮短產品設計、製造與試驗所需時間的新技術。AMP計劃的主要目標是調整產業結構，轉變發展方式，發展先進位造業。
美國「再工業化」並非簡單的製造業回歸，而是在發展先進位造業的基礎上，加強製造業與服務業的融合，實現服務業高端化發展，優化產業結構。
案例：福特的智慧工廠
美國福特公司的芝加哥、密歇根智慧工廠，通過以機器人為核心，構建人機共工生產線；通過訂單、物料供應鏈聯網管理，有效管理供應鏈體系，從而提升40%的產能，提升80%的設計效率，提升25%的能源使用效率，降低25%的安全意外。
1.2 德國「工業4.0」
德國「工業4.0」的大體概念是在2011年於德國舉行的「漢諾威工業博會」(Hannover Messe 2011)上提出的。當時，德國人工智慧研究中心董事兼行政總裁沃爾夫岡·瓦爾斯特爾教授在開幕式中提到，要通過物聯網等媒介來推動第四次工業革命，提高製造業水平。之後，德國政府推出《高技術戰略2020》，工業4.0被作為十大未來項目之一，由德國聯邦教育局及研究部和聯邦經濟技術部聯合資助，投資預計達2億歐元。2013年4月舉辦的「漢諾威工業博覽會」(Hannover Messe 2013)上，德國「工業4.0工作組」發表了最終報告——《保障德國製造業的未來:關於實施「工業4.0」戰略的建議》，該報告將18世紀引入機械製造設備定義為工業1.0，20世紀初的電氣化為2.0，始於20世紀70年代的信息化定義為3.0，而以物聯網和製造業服務化為代表的工業4.0宣告著第四次工業革命到來。
德國工業4.0是利用信息物理系統(Cyber-Physical System，CPS)將生產中的供應、製造和銷售等信息進行數據化和智慧化，最終實現在生產要素高度靈活配置條件下大規模生產高度個性化產品，顧客與業務夥伴對業務過程和價值創造過程廣泛參與，以及生產和高質量服務的集成等。根據德國工業巨頭西門子公司官網的介紹，工業4.0的核心是智能製造，通過嵌入式的處理器、存儲器、感測器和通信模塊，把設備、產品、原材料、軟體聯繫在一起，使得產品和不同的生產設備能夠互聯互通並交換命令。工業4.0將在未來實現工廠、消費者、產品、信息數據的互聯，最終實現萬物互聯，從而重組產業鏈分工、重構整個社會的生產方式。
德國作為全球製造業中最具競爭力的國家之一，不走美國互聯網的路徑，而是根據自身的優勢，最終在國家層面推出工業4.0戰略。從某種意義上說，這是德國針對自身特點推出的超越計劃，將奠定德國在關鍵技術上的國際領先地位，夯實德國作為技術經濟強國的核心競爭力。工業4.0概念的提出者、德國工程院院長孔翰寧(Henning Kagermann)表示，工業4.0為德國提供了一個機會，進一步鞏固其作為生產製造基地、生產設備供應商和IT業務解決方案供應商的地位。
案例：蔡司集團的工業設備生產數據交互
蔡司集團2013年在歐洲機床展上展出一套名為PiWeb的系統，通過PiWeb能夠把跨國公司分布在不同地區工廠的測量數據進行網路共享，生產經理在辦公室里即可看到每一個工廠的數據，實現全球數據的同步監測。
二、中國製造2025
2.1 為什麼要「中國製造2025」
裝備製造業是為國民經濟各部門、基礎設施建設和國防建設提供裝備的部門，是國家經濟安全和國家安全的重要保障。目前我國裝備製造業機遇與挑戰並存。
挑戰。（1）與世界先進水平相比，我國製造業仍然大而不強，在自主創新能力、資源利用效率、產業結構水平、信息化程度、質量效益等方面差距明顯，轉型升級和跨越發展的任務緊迫而艱巨。（2）美、德等國家進行的智能製造不僅會削弱發展中國家的低成本比較優勢，而且有利於發達國家形成新的競爭優勢，從而倒逼「中國製造」升級。
機遇。（1）新中國成立尤其是改革開放以來，我國製造業持續快速發展，建成了門類齊全、獨立完整的產業體系，有力推動工業化和現代化進程。（2）先進位造技術終歸是在工廠和製造環節的應用，中國龐大的製造基礎為先進位造技術和相關產業的發展提供了巨大的潛在市場和應用場所。
2.2「中國製造2025」——從工業大國到工業強國
2015年3月5日，李克強總理在全國兩會上作《政府工作報告》時首次提出「中國製造2025」的宏大計劃。2015年3月25日，李克強總理組織召開國務院常務會議，部署加快推進實施「中國製造2025」，實現製造業升級；同時會議審議通過了《中國製造2025》。2015年5月8日，國務院正式印發《中國製造2025》。
2.3 「中國製造2025」與「工業4.0」
「中國製造2025」將互聯網和傳統工業行業的融合、智能製造作為中國製造由大變強的主攻方向，與德國「工業4.0」有一定相通之處。
由於中德兩國都在發展智能製造，在未來的裝備製造市場上將是一對競爭者；但鑒於中國低端裝備製造業急需智能化升級改造，以及良好的產業基礎和市場優勢，雙方又將面臨重大合作機遇。德國總理默克爾去年10月訪華時就表示，德方願將德國「工業4.0」對接「中國製造2025」。之後，兩國切實落實在「工業4.0」領域簽署的協議。2016年6月13日，在德國總理默克爾和中國國務院總理李克強的見證下，西門子股份公司總裁兼首席執行官凱颯（Joe Kaeser）與寶鋼集團總經理陳德榮在北京正式簽署《寶鋼與西門子智慧製造（工業4.0）戰略協議》，這是德國「工業4.0」與「中國製造2025」的對接實踐。實現工業4.0對已建成工廠的流程改造，提高勞動生產率、效率和靈活性具有積極的現實意義。
三、中國能源裝備智能製造
能源裝備是裝備製造業的重要和核心部分，是能源技術的載體，是為能源工業提供技術裝備的戰略性、基礎性產業，先進的能源裝備是實現能源工業健康、快速、科學發展的根本保障。為了以能源裝備發展引領裝備製造業強國建設，2016年6月12日，國家發展改革委、工業和信息化部和國家能源局共同印發《中國製造2025－能源裝備實施方案》。
3.1 能源裝備智能製造的必要性
（1）當前世界經濟深度調整，我國經濟發展呈現新常態特徵明顯，能源行業從過去增加供應向調整結構轉變，能源裝備產業供需形勢逐步發生轉換。
（2）在推動能源綠色低碳發展和結構轉型大形勢下，一批新興能源技術裝備產業正在萌芽。 我國能源技術裝備製造業自主創新能力較弱、部分關鍵核心技術缺失、傳統產品產能相對過剩和關鍵零部件配套能力不足共存等矛盾仍然突出，亟需轉型升級。
面對能源革命的新要求、裝備製造業發展的新形勢，必須推動我國能源裝備發展與轉型，這是推進能源技術革命的重要內容，也是落實《中國製造 2025》的工作要求。
3.2 能源裝備智能製造主要內容
[來源：中國企業知識產權網]
四、將四川打造成能源裝備智能製造基地
四川省是能源裝備製造大省，經過建國60餘年特別是改革開放30多年的發展，成為我國三大動力設備製造基地之一，在國內能源裝備製造行業具有舉足輕重的地位。四川發電設備產量連續多年穩居世界第一，水電、火電裝備市場份額分別佔全國的 50%和 30%以上；大型石油鑽機產量全國領先，出口全國第一，遠銷美國、俄羅斯、中東等市場；天然氣鑽采、輸送、液化設備獨具特色；核電裝備研發、設計、製造能力名列前茅。目前已經形成火電、水電、核電、風電、光電、生物質發電設備「六電並舉」的格局。由此，四川省具備建設能源裝備智能製造基地的先天優勢。
4.1推進能裝備智能製造
四川可從加強能源裝備製造業數字化、自動化、智能化改造著手，提升能源裝備製造業全流程信息化水平，強化能源裝備智能製造基礎平台建設，大力發展「互聯網+能源裝備製造」，構建開放、共享、協作的智能製造產業生態。
（1）加強能源裝備智能製造基礎能力建設：積極開展大數據建設與運用，建設「能源裝備雲」公共服務平台、大數據中心。
（2）推進能源裝備製造過程智能化：全面推廣產品全生命周期管理，深化生產製造與運營管理、採購銷售等環節的綜合集成，實現企業資金流、物流、信息流一體管控、全程模擬、智能優化。
（3）加快能源裝備企業智能化改造：研究制訂能源裝備企業的智能化改造方案、智能製造標準體系、評估辦法等，提升加強研發設計環節的數字化、智能化改造，加大生產設備和生產線的數字化、自動化改造力度。
4.2突破能源裝備關鍵技術
四川應立足優勢特色產業、戰略性新興產業的發展基礎，以高端成長型產業為引領， 按照優勢提升、高端培育、突出智能、轉型升級的思路，以水電、高效清潔煤電、核電、風電、太陽能、先進輸變電設備及能源互聯網等七大領域為重點，大力發展清潔能源裝備製造業。
4.3推動能源裝備產業鏈整合
四川應發揮龍頭企業的輻射帶動作用，引導配套企業按產業鏈上、下游延伸，通過市場化、專業化的協作，帶動配套企業及零部件生產的中小企業向「高、精、特、新、配」方向發展，努力構建產業關聯、成鏈、集聚、集約、合作發展格局。著力整合清潔高效發電設備產品鏈、石油天然氣鑽采輸送及礦山裝備產品鏈、節能環保裝備產品鏈和核電產業鏈等四大產業鏈。
4.4推動能源裝備產業基地建設
四川應積極構建以產業鏈提升產業園區、以產業園區構建產業集群、以產業集群催生特色產業基地的布局模式。著力打造一批產業特色比較鮮明、主導產品競爭力較強、市場化機制較為健全、龍頭企業帶動作用明顯、產業鏈條較為完整、創新能力較強的能源領域省級特色產業基地，著力打造成都、德陽、自貢清潔能源裝備製造產業基地。
以物聯網、雲計算等技術為基礎、實現大規模生產與個性化定製相結合的智能製造是未來工業生產發展的方向。四川省應積極順應「互聯網+」發展趨勢，抓住實施「中國製造2025」的重要戰略機遇，以能源裝備製造業轉型升級和提升核心競爭力為主題，以信息技術與製造業深度融合為主線，以智能化、綠色化、服務化為發展方向，將四川省建設為全國重要的重大能源裝備智能製造基地， 率先建成西部製造強省。
【本文首發於清華能源互聯網研究院微信公眾號，轉載請獲得授權。】
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