在當(dāng)前全球價(jià)值鏈和國(guó)際分工重構(gòu)的背景下，智能制造在全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展已是勢(shì)不可擋，大力推動(dòng)我國(guó)智能制造快速發(fā)展是必然抉擇，從發(fā)展態(tài)勢(shì)而言，已顯現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì)。文章系統(tǒng)梳理了智能制造的內(nèi)涵與演進(jìn)，探究了智能制造的整體架構(gòu)和關(guān)鍵核心技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上勾勒了智能制造的產(chǎn)業(yè)模式發(fā)展方向?yàn)榉?wù)型制造，借此提出了促進(jìn)中國(guó)智能制造快速發(fā)展的實(shí)踐路徑和政策建議。

1 引 言

科技與產(chǎn)業(yè)是當(dāng)今世界競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，各國(guó)都在加大科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)力度。隨著信息技術(shù)的不斷更新迭代，傳統(tǒng)的制造業(yè)強(qiáng)國(guó)與新興經(jīng)濟(jì)體都逐漸將智能制造作為推動(dòng)本國(guó)制造業(yè)升級(jí)發(fā)展、提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵領(lǐng)域。智能制造以新一代信息通訊技術(shù)為支撐，通過(guò)整合人工智能、先進(jìn)制造技術(shù)等新科技，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品及服務(wù)全過(guò)程的數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等多方面重大變革。根據(jù)中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息社發(fā)布的《全球智能制造發(fā)展指數(shù)報(bào)告》［1］顯示，美國(guó)、日本和德國(guó)是全球智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“引領(lǐng)型”國(guó)家，在技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)體系的建立和高端產(chǎn)業(yè)的發(fā)展等方面均位列全球領(lǐng)先地位。中國(guó)在智能制造發(fā)展的世界格局中屬于“先進(jìn)型”國(guó)家，具備完備的工業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)和產(chǎn)業(yè)鏈體系，在發(fā)達(dá)國(guó)家占主導(dǎo)地位的智能制造領(lǐng)域也呈現(xiàn)出一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，共同推動(dòng)智能制造產(chǎn)業(yè)在全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。

作為第四次產(chǎn)業(yè)革命的核心領(lǐng)域，智能制造在全球范圍內(nèi)已經(jīng)成為各國(guó)政府促進(jìn)本國(guó)先進(jìn)工業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。美國(guó)的先進(jìn)制造業(yè)計(jì)劃、德國(guó)的“工業(yè)4.0”、日本的“社會(huì)5.0”和韓國(guó)“制造業(yè)創(chuàng)新3.0”等戰(zhàn)略，均將推動(dòng)制造業(yè)數(shù)字化、智能化發(fā)展作為強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要手段?！吨袊?guó)制造2025》［2］也明確指出要將智能制造作為我國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)和重點(diǎn)方向。    

我國(guó)是制造業(yè)大國(guó)，根據(jù)世界銀行的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我國(guó)制造業(yè)增加值于2010年首次超過(guò)美國(guó)，占全球比重為18.2%，位列世界第一。截至2022年，我國(guó)制造業(yè)增加值規(guī)模達(dá)4.98萬(wàn)億美元，占世界的比重為30.5%①。同時(shí)，中國(guó)擁有完備的工業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)和產(chǎn)業(yè)鏈體系，在發(fā)展智能制造方面具備著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。但當(dāng)前我國(guó)制造業(yè)存在大而不強(qiáng)的問(wèn)題，同時(shí)面臨著發(fā)達(dá)國(guó)家“再工業(yè)化”拉動(dòng)高端制造業(yè)回流和后發(fā)國(guó)家低成本優(yōu)勢(shì)的前后夾擊，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。面臨激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境及復(fù)雜嚴(yán)峻的外部壓力，發(fā)展智能制造是破解我國(guó)制造業(yè)現(xiàn)實(shí)困境，加快推進(jìn)新型工業(yè)化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)目標(biāo)的關(guān)鍵舉措。

新一代智能技術(shù)的興起將對(duì)我國(guó)先進(jìn)制造業(yè)和產(chǎn)業(yè)模式發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，并徹底重塑制造業(yè)的技術(shù)體系和發(fā)展方向，使其進(jìn)入一個(gè)嶄新的發(fā)展階段。因此有必要對(duì)智能制造的相關(guān)概念內(nèi)涵、核心技術(shù)發(fā)展以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)模式進(jìn)行梳理和探究，以期為我國(guó)智能制造的產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供有益參考。

2 我國(guó)智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀與問(wèn)題    

隨著《中國(guó)制造2025》提出將智能制造作為我國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵領(lǐng)域，我國(guó)智能制造行業(yè)發(fā)展取得明顯成效。我國(guó)政府采取積極的產(chǎn)業(yè)政策和鼓勵(lì)措施，以降低生產(chǎn)成本、提升生產(chǎn)效率和重塑管理方式作為制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的核心價(jià)值，促進(jìn)了行業(yè)規(guī)模由2016年的1.3萬(wàn)億元增長(zhǎng)至2020年的2.7萬(wàn)億元，實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)。根據(jù)《2022年中國(guó)智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》［3］預(yù)測(cè)顯示，中國(guó)的智能制造產(chǎn)值將繼續(xù)提高，到2024年有望超過(guò)4.5萬(wàn)億元人民幣。同時(shí)我國(guó)先后發(fā)布國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)285項(xiàng)、牽頭制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)28項(xiàng)，并建立影響行業(yè)和區(qū)域的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)近80個(gè)，智能制造的支撐體系逐步得到完善?！丁笆奈濉敝悄苤圃彀l(fā)展規(guī)劃》［4］指出，國(guó)家推動(dòng)了300余個(gè)試點(diǎn)示范項(xiàng)目，達(dá)成生產(chǎn)效率平均提升45%、產(chǎn)品研制周期平均縮短35%、產(chǎn)品不良品率平均降低35%的示范效果，涌現(xiàn)出離散型智能制造、流程型智能制造、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、大規(guī)模個(gè)性化定制、遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)等新模式新業(yè)態(tài)。2023年5月，中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院發(fā)布了《智能制造發(fā)展指數(shù)報(bào)告(2022)》，報(bào)告顯示近三年來(lái)我國(guó)智能制造成熟度水平穩(wěn)步上升。我國(guó)智能制造在過(guò)去的十年中取得了顯著的進(jìn)步，政府和產(chǎn)業(yè)界對(duì)該領(lǐng)域的支持和投資也為未來(lái)的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著技術(shù)的不斷演進(jìn)和創(chuàng)新，中國(guó)在智能制造領(lǐng)域的領(lǐng)先地位有望繼續(xù)增強(qiáng)。

然而，智能制造在我國(guó)的發(fā)展歷史較短，仍有一些尚待解決的問(wèn)題與困境。首先，我國(guó)技術(shù)基礎(chǔ)、研發(fā)能力和技術(shù)創(chuàng)新落后，高端芯片、傳感器和工業(yè)軟件等智能制造的核心設(shè)備和技術(shù)大多依賴進(jìn)口，受制于人。國(guó)內(nèi)智能裝備產(chǎn)業(yè)集中于中低端市場(chǎng)，嚴(yán)重制約了我國(guó)智能制造的發(fā)展進(jìn)程。

其次，我國(guó)制造業(yè)體量龐大，企業(yè)的數(shù)字化、信息化發(fā)展程度不均衡。部分制造企業(yè)正將先進(jìn)制造技術(shù)與新一代信息技術(shù)進(jìn)行融合，尋求向信息化、智能化的轉(zhuǎn)型升級(jí)，與此同時(shí)仍有大量傳統(tǒng)制造企業(yè)，數(shù)字化轉(zhuǎn)型尚未完成，制造業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型任重道遠(yuǎn)。

再次，人力資本短缺，缺少產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的高端人才。隨著新技術(shù)和制造業(yè)的融合發(fā)展，智能制造對(duì)專業(yè)技術(shù)人員、復(fù)合型人才等高層次人才的需求凸顯，但是我國(guó)學(xué)科體系陳舊，職業(yè)培訓(xùn)滯后，缺乏培養(yǎng)復(fù)合型制造業(yè)智能化人才的交叉學(xué)科和專業(yè)，智能制造人才存在嚴(yán)重的缺口，無(wú)法匹配產(chǎn)業(yè)日益增加的人力資本需求。    

最后，智能制造相關(guān)服務(wù)技術(shù)落后。遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷是制造業(yè)智能化的重要內(nèi)容，歐美制造業(yè)企業(yè)率先研發(fā)出可用于遠(yuǎn)程監(jiān)控工業(yè)機(jī)器人的服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控在線運(yùn)行設(shè)備、及時(shí)診斷和預(yù)警服務(wù)。我國(guó)在遠(yuǎn)程服務(wù)和云服務(wù)平臺(tái)等領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用有待持續(xù)加強(qiáng)。

3 智能制造的概念與內(nèi)涵

3.1 智能制造的概念

智能制造的概念最早指利用先進(jìn)信息技術(shù)控制機(jī)器人在脫離人工干預(yù)的情況下獨(dú)立自動(dòng)地完成制造生產(chǎn)，由美國(guó)學(xué)者Wright和Bourne（1988）［5］提出。自此，智能制造因其具有徹底改變傳統(tǒng)制造流程的潛力而受到廣泛關(guān)注。早期的研究揭示出智能技術(shù)能夠基于制造的設(shè)計(jì)、規(guī)劃、質(zhì)量管理、維護(hù)、調(diào)度等控制流程提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，創(chuàng)建準(zhǔn)確、安全的智能制造系統(tǒng)(Meziane等，2000［6］；Devedzic和Radovic，1999［7］。

近年來(lái)，工業(yè)4.0的發(fā)展引發(fā)了制造業(yè)的重大變革，智能制造的概念也隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的進(jìn)展而逐漸變得更加豐富和廣泛，以物理系統(tǒng)和虛擬系統(tǒng)的集成為特點(diǎn)，涵蓋了對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算等顛覆性技術(shù)的融合應(yīng)用，推動(dòng)了數(shù)字工廠向智能工廠的過(guò)渡，實(shí)現(xiàn)了制造業(yè)進(jìn)一步的自動(dòng)化和高效化。智能制造系統(tǒng)的靈活性和連接性徹底改變了制造業(yè)從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到銷售、服務(wù)的整個(gè)流程，能基于實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和決策，還可以利用算法發(fā)現(xiàn)趨勢(shì)并預(yù)測(cè)未來(lái)的問(wèn)題，從而更有效地提高制造效率、優(yōu)化資源配置、創(chuàng)新企業(yè)的管理和運(yùn)營(yíng)模式，推動(dòng)制造業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的全面升級(jí)（路甬祥，2010［8］；Rathore，2016［9］；Zhong等，2017［10］；孟凡生等，2019［11］）。    

總的來(lái)看，根據(jù)國(guó)家制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)戰(zhàn)略咨詢委員會(huì)和中國(guó)工程院戰(zhàn)略咨詢中心出版的《智能制造》［12］顯示，智能制造是“基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，貫穿設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)各個(gè)環(huán)節(jié)，具有信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準(zhǔn)控制自執(zhí)行等功能的先進(jìn)制造過(guò)程、系統(tǒng)與模式的總稱”。通過(guò)集成先進(jìn)的信息應(yīng)用技術(shù)，在本地或全球范圍建立的適應(yīng)性智能制造系統(tǒng)，將會(huì)大幅優(yōu)化制造業(yè)的資源配置效率、提升生產(chǎn)效率和服務(wù)化水平，推動(dòng)生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型升級(jí)，全面賦能制造業(yè)邁入新發(fā)展時(shí)期，實(shí)現(xiàn)國(guó)家生產(chǎn)力的整體躍升(朱劍英，2013［13］；周濟(jì)，2015［14］；臧冀原等，2022［15］；權(quán)小鋒和李闖，2022［16］)。

3.2 智能制造的內(nèi)涵

智能制造不僅包括制造生產(chǎn)實(shí)物產(chǎn)品的過(guò)程，還涵蓋了制造業(yè)價(jià)值鏈各環(huán)節(jié)的智能化，覆蓋了產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、裝配、物流、銷售、售后與服務(wù)等流程，在此基礎(chǔ)上促使制造業(yè)的運(yùn)營(yíng)管理和產(chǎn)業(yè)模式進(jìn)一步轉(zhuǎn)變，是一個(gè)系統(tǒng)工程。智能制造的形式隨技術(shù)的發(fā)展和融合而不斷演進(jìn)，但核心目標(biāo)始終是要通過(guò)實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造業(yè)價(jià)值鏈的智能化創(chuàng)新，提高生產(chǎn)和管理的效率，提升應(yīng)對(duì)市場(chǎng)波動(dòng)的能力，最終全方位提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力(延建林和孔德婧，2015［17］；黃培等，2021［18］)。

從技術(shù)層面來(lái)看，智能制造融合了信息通訊技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)、工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、智能化技術(shù)以及先進(jìn)的企業(yè)管理技術(shù)等。從應(yīng)用層面來(lái)看，智能制造內(nèi)容涵蓋產(chǎn)品、裝備、產(chǎn)線、車間、工廠、研發(fā)、供應(yīng)鏈、管理、服務(wù)與決策等應(yīng)用場(chǎng)景。

智能制造的總體架構(gòu)如圖3所示，在這個(gè)架構(gòu)中，智能制造的根本目標(biāo)是通過(guò)智能管理和科學(xué)決策促進(jìn)產(chǎn)品的創(chuàng)新和智能化生產(chǎn)，進(jìn)而為用戶提供具有更高附加值的產(chǎn)品和服務(wù)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等先進(jìn)信息技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智能制造的支撐性基礎(chǔ)設(shè)施，應(yīng)用了這些技術(shù)的制造工廠是發(fā)展智能制造的應(yīng)用載體。智能制造通過(guò)車間和工廠的智能化，推動(dòng)制造業(yè)生產(chǎn)方式的變革，并根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的計(jì)算和預(yù)測(cè)來(lái)優(yōu)化生產(chǎn)流程，提升生產(chǎn)效率。利用智能化的設(shè)計(jì)生產(chǎn)和系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和服務(wù)的創(chuàng)新，為客戶提供包含“產(chǎn)品+服務(wù)”的個(gè)性化解決方案，延伸了制造企業(yè)的價(jià)值鏈。通過(guò)整合這些維度，智能制造能夠提高制造業(yè)的全要素生產(chǎn)率，延伸和提升制造業(yè)的價(jià)值鏈，實(shí)現(xiàn)更高水平的價(jià)值創(chuàng)造，進(jìn)一步推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，使我國(guó)制造業(yè)在新時(shí)代中保持競(jìng)爭(zhēng)力。    

4 智能制造的核心技術(shù)

新一代信息通信類技術(shù)的作用是通過(guò)統(tǒng)一通信和互聯(lián)來(lái)生成、存儲(chǔ)、處理、傳輸和分享數(shù)據(jù)和信息。由于數(shù)據(jù)和信息是智能制造生產(chǎn)自動(dòng)化和管理決策智能化的核心要素，因此圍繞數(shù)據(jù)傳輸和計(jì)算的信息通信技術(shù)是支撐智能制造實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)體系。信息通信技術(shù)具有通用性、滲透性等特點(diǎn)，隨著云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的集成，信息通信技術(shù)已經(jīng)成為整合新興技術(shù)的核心，并促進(jìn)數(shù)字生產(chǎn)、自適應(yīng)設(shè)計(jì)和智能制造系統(tǒng)的發(fā)展(Hashim，2007［19］)。本文重點(diǎn)梳理了賦能制造業(yè)智能化的關(guān)鍵技術(shù)組成。

4.1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)Industrial Internet

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是在工業(yè)制造體系中將互聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等多種新一代信息技術(shù)整合應(yīng)用的一種新型工業(yè)技術(shù)范式，其核心是在工業(yè)制造各環(huán)節(jié)以及企業(yè)運(yùn)營(yíng)全流程中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行安全可靠的收集、傳遞和分析運(yùn)用。基于網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)通和數(shù)據(jù)的運(yùn)用，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成為信息擴(kuò)散和整合技術(shù)的載體，創(chuàng)建了“人—機(jī)—物”間相互連接的全新工業(yè)生態(tài)，是制造業(yè)數(shù)字化、智能化發(fā)展的關(guān)鍵性基礎(chǔ)設(shè)施和必要的平臺(tái)保障（李伯虎等，2022［20］；）    

4.2 物聯(lián)網(wǎng)The Internet of Things

物聯(lián)網(wǎng)是指一組通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接的物體、設(shè)備和系統(tǒng)，通過(guò)電子傳感器、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、無(wú)線射頻識(shí)別等技術(shù)，將智能對(duì)象進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和交換。物聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)調(diào)物與物的連接、實(shí)時(shí)性和自動(dòng)化，通過(guò)相互通信提供可用于改進(jìn)操作和效率的即時(shí)數(shù)據(jù)。在制造業(yè)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用，通過(guò)將智能設(shè)備與傳感器連接到生產(chǎn)設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，還能為企業(yè)創(chuàng)造和收集大量的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率、降低成本和提升整個(gè)制造環(huán)節(jié)的流暢度(Cheng等，2016［21］；Boyes等，2018［22］)。

4.3 信息物理系統(tǒng)Cyber-physical System

信息物理系統(tǒng)是一種將物理對(duì)象和軟件相互交織的機(jī)制，它旨在基于數(shù)據(jù)的自動(dòng)聯(lián)通構(gòu)建現(xiàn)實(shí)物理系統(tǒng)與信息處理系統(tǒng)之間的無(wú)縫集成。信息物理系統(tǒng)使用傳感器和執(zhí)行器等設(shè)備來(lái)收集物理對(duì)象的信息，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理對(duì)象狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，從而保障制造系統(tǒng)的可靠性和安全性，實(shí)現(xiàn)企業(yè)對(duì)生產(chǎn)流程更高效的運(yùn)行、維護(hù)和管理，是構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)系統(tǒng)，是制造業(yè)智能化不可或缺的環(huán)節(jié)（Baheti和Gill，2011［23］）。

4.4 云計(jì)算Cloud Computing

云計(jì)算是一種依托于網(wǎng)絡(luò)的信息處理方式，可以利用共享的軟硬件資源靈活調(diào)用云端的信息，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模處理和計(jì)算。作為一種新型的信息處理方式，云計(jì)算基于分布式計(jì)算和虛擬網(wǎng)絡(luò)資源管理技術(shù)，將計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源和網(wǎng)絡(luò)資源等組合起來(lái)形成共享資源池，可以根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)地獲得資源，以便快速響應(yīng)業(yè)務(wù)需求。云計(jì)算技術(shù)的基本特點(diǎn)包括自助服務(wù)、寬帶網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)、資源池化、快速響應(yīng)、可評(píng)測(cè)服務(wù)等（李伯虎等，2022［20］），能夠?yàn)橹悄苤圃焯峁┐罅康男畔⑻幚?、?jì)算和存儲(chǔ)能力，幫助實(shí)時(shí)響應(yīng)生產(chǎn)線的需求，實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)、制造到運(yùn)營(yíng)和維護(hù)全生命周期的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。通過(guò)應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)，智能制造企業(yè)能夠提供云論證、云設(shè)計(jì)、云仿真、云生產(chǎn)加工、云實(shí)驗(yàn)、云經(jīng)營(yíng)管理、云維修和云集成等針對(duì)性服務(wù)，并有“軟件即服務(wù)”、“平臺(tái)即服務(wù)”和“基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)”三種交付模型(Mell and Grance，2011［24］)。通過(guò)運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)，制造企業(yè)能夠降低需要投資的軟件和基礎(chǔ)設(shè)施投資的成本，提高生產(chǎn)和資源配置的效率，快速響應(yīng)市場(chǎng)需求，從而提高制造企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。    

4.5 大數(shù)據(jù)分析Big Data Analytics

大數(shù)據(jù)分析是指在大量原始數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)趨勢(shì)、模式和相關(guān)性并提供決策支持的過(guò)程。利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，企業(yè)能夠收集到產(chǎn)生自產(chǎn)品制造各環(huán)節(jié)的大量數(shù)據(jù)，同時(shí)還能通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)收集來(lái)自售后服務(wù)等環(huán)節(jié)的用戶使用數(shù)據(jù)以及來(lái)自網(wǎng)絡(luò)、日志文件、事務(wù)應(yīng)用程序、社交媒體等其他來(lái)源的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)不僅可以提供有關(guān)制造生產(chǎn)流程的詳細(xì)信息，以此幫助企業(yè)提高生產(chǎn)力和效率，而且能夠使制造企業(yè)更加了解市場(chǎng)偏好和客戶需求，使產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)能夠針對(duì)需求進(jìn)行(王建民，2017［25］)。智能制造企業(yè)通過(guò)運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)能夠顯著優(yōu)化制造流程和質(zhì)量，提升成本優(yōu)勢(shì)、決策性能和投資回報(bào)率，并創(chuàng)造匹配市場(chǎng)真實(shí)需求的創(chuàng)新型產(chǎn)品和服務(wù)，從而增加客戶滿意度和產(chǎn)品差異性，最終提升制造企業(yè)的生產(chǎn)力和競(jìng)爭(zhēng)力(Ardakani，2022［26］。

5 智能制造的產(chǎn)業(yè)模式

5.1 服務(wù)型制造

隨著制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇，制造企業(yè)正面臨著利潤(rùn)逐漸降低的挑戰(zhàn)，需要積極尋找新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。同時(shí)，消費(fèi)者不僅關(guān)注產(chǎn)品本身的性能和價(jià)格，還希望得到更多的價(jià)值，需要全面的解決方案，包括產(chǎn)品、服務(wù)和售后支持等。傳統(tǒng)的產(chǎn)品導(dǎo)向型制造已經(jīng)不能滿足市場(chǎng)的需求，因此制造企業(yè)需要轉(zhuǎn)變思維方式，創(chuàng)新產(chǎn)品形式并擴(kuò)展業(yè)務(wù)范圍。通過(guò)將業(yè)務(wù)延伸至產(chǎn)品的全生命周期，制造企業(yè)依托其產(chǎn)品提供高附加值的服務(wù)增值活動(dòng)，以此滿足客戶需求并創(chuàng)造新的利潤(rùn)增長(zhǎng)。    

服務(wù)型制造是一種以客戶需求為中心的生產(chǎn)模式，其核心思想是將制造產(chǎn)品與服務(wù)相結(jié)合，通過(guò)提供基于產(chǎn)品的高附加值服務(wù)以及包含“產(chǎn)品+服務(wù)”的一整套解決方案來(lái)提升產(chǎn)品的附加價(jià)值、提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力（卓娜和周明生，2022［27］）。這些增值服務(wù)可以包括技術(shù)支持、培訓(xùn)、安裝調(diào)試、維護(hù)保養(yǎng)、定制化設(shè)計(jì)等。通過(guò)與客戶建立長(zhǎng)期合作關(guān)系，服務(wù)型制造企業(yè)可以更好地了解并實(shí)現(xiàn)客戶需求。這就需要制造企業(yè)改變組織結(jié)構(gòu)、技術(shù)投資和員工培訓(xùn)等方面的策略，同時(shí)還需要建立強(qiáng)大的客戶關(guān)系管理體系，以更好地理解客戶需求并提供個(gè)性化的解決方案。智能制造的總體架構(gòu)涵蓋了技術(shù)、組織和價(jià)值三個(gè)關(guān)鍵維度，不單體現(xiàn)在制造生產(chǎn)實(shí)物產(chǎn)品的工業(yè)流程，更貫穿于制造業(yè)的投資建設(shè)、組織管理、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)服務(wù)和售后支持等價(jià)值鏈的各環(huán)節(jié)（周濟(jì)等，2019［28］）。

智能制造在產(chǎn)出層面表現(xiàn)為智能產(chǎn)品和智能服務(wù)以及由此構(gòu)成的“產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)”，通過(guò)服務(wù)智能化和系統(tǒng)集成為顧客提供產(chǎn)品的同時(shí)也提供軟件服務(wù)、平臺(tái)服務(wù)、遠(yuǎn)程維護(hù)和定制化服務(wù)等一系列智能服務(wù)；在產(chǎn)業(yè)層面表現(xiàn)出制造業(yè)沿產(chǎn)業(yè)鏈與服務(wù)業(yè)深度融合，以此將制造企業(yè)的價(jià)值鏈延伸到增加值更高的環(huán)節(jié)，提升價(jià)值鏈，以智能服務(wù)為核心推動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型。通過(guò)整合制造資源和服務(wù)資源，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈條的優(yōu)化和智能化，以服務(wù)型制造為核心的產(chǎn)業(yè)模式將是智能制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的重要方向（Tao和Qi，2017［29］；戚聿東和徐凱歌，2022［30］；薛塬等，2022［31］）。

5.2 面向服務(wù)的智能制造

通過(guò)集成應(yīng)用新一代信息通訊技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)化的服務(wù)可以通過(guò)智能產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)集成到單個(gè)解決方案中。通過(guò)使用數(shù)字技術(shù)開(kāi)發(fā)新服務(wù)或改進(jìn)現(xiàn)有服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)增長(zhǎng)，制造企業(yè)可以提供一系列差異化的售后服務(wù)，如產(chǎn)品支持、培訓(xùn)和專業(yè)知識(shí)等，以滿足客戶不斷變化的需求（Valencia等，2015［32］）。    

第一，在生產(chǎn)制造階段，智能制造通過(guò)收集、分析和利用大數(shù)據(jù)，提供實(shí)時(shí)的生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，能夠幫助企業(yè)管理者做出更準(zhǔn)確科學(xué)的決策，優(yōu)化生產(chǎn)流程并降低成本，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和資源利用率(陶飛和戚慶林，2018［33］)。

第二，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，制造企業(yè)可以與客戶合作，定制滿足其需求的產(chǎn)品并提供個(gè)性化的服務(wù)。通過(guò)對(duì)客戶反饋的收集、分析和應(yīng)用，以及通過(guò)社交媒體等方式與客戶進(jìn)行更加密切的互動(dòng)和溝通，企業(yè)可以增強(qiáng)用戶在其產(chǎn)品全生命周期中的參與度，進(jìn)一步根據(jù)需求來(lái)優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝過(guò)程和服務(wù)體驗(yàn)，促進(jìn)企業(yè)和消費(fèi)者的價(jià)值共創(chuàng)，提高客戶對(duì)企業(yè)產(chǎn)品和服務(wù)的感知度與滿意度，增強(qiáng)企業(yè)與客戶之間的關(guān)系黏性，保持并拓展市場(chǎng)份額（Liu等，2019［34］）。

第三，智能制造可以將產(chǎn)品的生命周期延伸到售后服務(wù)階段。通過(guò)在產(chǎn)品中集成傳感器和遠(yuǎn)程監(jiān)控等裝置，企業(yè)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品的運(yùn)行狀態(tài)，提供遠(yuǎn)程診斷和云維修等服務(wù)，為客戶提供更好的售后支持服務(wù)，還可以通過(guò)數(shù)據(jù)分析和挖掘，為客戶提供預(yù)測(cè)性維護(hù)和性能優(yōu)化等增值服務(wù)，進(jìn)一步增強(qiáng)顧客與企業(yè)的聯(lián)系，提升復(fù)購(gòu)率(Lerch和Gotsch，2015［35］)。

第四，智能制造可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)之間的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同生產(chǎn)，通過(guò)云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和協(xié)同機(jī)器人等技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)制造業(yè)與生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)的實(shí)時(shí)信息共享和協(xié)作，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)資源的優(yōu)化配置和供應(yīng)鏈的協(xié)同管理。智能制造通過(guò)提高整個(gè)價(jià)值鏈的效率和靈活性，加速制造業(yè)和服務(wù)業(yè)的深度融合，促進(jìn)服務(wù)型制造產(chǎn)業(yè)模式的發(fā)展(Kowalkowski等，2017［36］)。

第五，智能制造能夠從數(shù)據(jù)中產(chǎn)生知識(shí)，提高企業(yè)的運(yùn)營(yíng)和環(huán)境績(jī)效，并獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。通過(guò)重塑產(chǎn)品、流程、服務(wù)、戰(zhàn)略和采用可持續(xù)的業(yè)務(wù)模式來(lái)不斷改變組織的運(yùn)營(yíng)方式，以使企業(yè)取得更好的績(jī)效，有效緩解“服務(wù)悖論”困境，促進(jìn)服務(wù)型制造發(fā)展(Kohtamaki等，2019［37］)。    

智能制造通過(guò)引入先進(jìn)的信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)，可以提高制造業(yè)的生產(chǎn)和決策效率，優(yōu)化資源配置。數(shù)字技術(shù)的運(yùn)用創(chuàng)造了基于平臺(tái)的新服務(wù)、增強(qiáng)了客戶與企業(yè)價(jià)值共創(chuàng)的能力，基于智能化技術(shù)的服務(wù)可以通過(guò)降低成本、提高靈活性、增加產(chǎn)品差異度、提供個(gè)性化服務(wù)等手段優(yōu)化客戶體驗(yàn)，降低其購(gòu)買(mǎi)成本，增強(qiáng)客戶對(duì)制造企業(yè)的感知度和忠誠(chéng)度。智能制造促進(jìn)了需求端和供給端之間的交流，改善制造業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理效率，提高生產(chǎn)率，并推動(dòng)制造企業(yè)向價(jià)值鏈兩端延伸，提升競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，為服務(wù)型制造的發(fā)展帶來(lái)新機(jī)遇。

6 推動(dòng)智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的路徑選擇

在當(dāng)前國(guó)際關(guān)系局勢(shì)復(fù)雜多變、全球價(jià)值鏈和國(guó)際分工被顛覆重構(gòu)的背景下，各發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛將智能制造作為提升制造業(yè)發(fā)展，促進(jìn)高端制造業(yè)回流的重要戰(zhàn)略選擇。發(fā)展智能制造是保障我國(guó)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全、創(chuàng)建我國(guó)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)、培育我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新動(dòng)能的必然選擇。我國(guó)智能制造的起步相對(duì)較晚，為了進(jìn)一步推動(dòng)智能制造的發(fā)展，解決我國(guó)制造業(yè)大而不強(qiáng)的突出問(wèn)題，必須根據(jù)習(xí)近平總書(shū)記提出的“科技是第一生產(chǎn)力”的指示，立足國(guó)情，著眼于長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，強(qiáng)化推動(dòng)我國(guó)智能制造發(fā)展，助力實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)重要戰(zhàn)略布局。

6.1 加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃，以系統(tǒng)性的政策助力制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型

政府應(yīng)采取系統(tǒng)性、多層次的支持政策推動(dòng)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型。協(xié)調(diào)地方政府和其他社會(huì)資源，出臺(tái)鼓勵(lì)企業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)的相關(guān)稅收優(yōu)惠、補(bǔ)貼研發(fā)費(fèi)用等政策，營(yíng)造良好的智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)的政策環(huán)境，提升企業(yè)投入智能制造領(lǐng)域的積極性。建立智能制造標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證機(jī)制，指導(dǎo)企業(yè)有序推進(jìn)智能制造轉(zhuǎn)型，提高智能化生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化水平，推動(dòng)智能制造的健康發(fā)展。積極開(kāi)展智能制造產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)建設(shè)，優(yōu)化區(qū)域產(chǎn)業(yè)布局，搭建產(chǎn)業(yè)合作平臺(tái)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同發(fā)展，形成智能制造的全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)體系。

6.2 聚焦關(guān)鍵技術(shù)，加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)研究創(chuàng)新    

圍繞智能制造的關(guān)鍵核心使能技術(shù)，促進(jìn)工業(yè)和科技創(chuàng)新，加強(qiáng)對(duì)新一代信息技術(shù)的基礎(chǔ)研究和創(chuàng)新應(yīng)用，推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、6G和人工智能等新技術(shù)的發(fā)展、融合和應(yīng)用。圍繞重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域建立創(chuàng)新中心，建設(shè)重大科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)室，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同研發(fā)，提升智能制造基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和核心技術(shù)應(yīng)用的研發(fā)能力。針對(duì)關(guān)鍵技術(shù)推進(jìn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建，加強(qiáng)統(tǒng)籌發(fā)展，支持企業(yè)聯(lián)合高校、科研院所以共建國(guó)家產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心，鼓勵(lì)市場(chǎng)化的創(chuàng)新選擇機(jī)制。

6.3 關(guān)注人才支撐，強(qiáng)化人才體系建設(shè)

加強(qiáng)我國(guó)高等院校對(duì)智能制造及相關(guān)工業(yè)制造、信息技術(shù)專業(yè)的學(xué)科建設(shè)，培養(yǎng)智能制造領(lǐng)域的高層次人才。同時(shí)推進(jìn)職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的建設(shè)，為技術(shù)人才提供在職培訓(xùn)和技能化進(jìn)修課程，提升制造業(yè)專業(yè)技術(shù)人員的知識(shí)水平，引導(dǎo)企業(yè)加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)，促進(jìn)建設(shè)產(chǎn)教融合型企業(yè)。培養(yǎng)融合型技術(shù)人才，充分利用數(shù)字技術(shù)知識(shí)溢出效應(yīng)更強(qiáng)的特點(diǎn)，促進(jìn)創(chuàng)新型人力資本發(fā)展。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)加大對(duì)智能制造相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人才的引進(jìn)力度，建立完善的人才培養(yǎng)、引進(jìn)、使用、激勵(lì)機(jī)制，保證技術(shù)人才隊(duì)伍的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

6.4 企業(yè)根據(jù)自身特征制定智能化轉(zhuǎn)型策略

企業(yè)在智能化轉(zhuǎn)型過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的行業(yè)特征以及自身的發(fā)展階段對(duì)固定成本、生產(chǎn)要素、技術(shù)人才等多方面進(jìn)行科學(xué)的綜合考量，采取差異化的智能化轉(zhuǎn)型實(shí)施策略。對(duì)于一些規(guī)模較小的企業(yè)，可以采取合作方式，利用數(shù)字化平臺(tái)和共享經(jīng)濟(jì)模式，降低智能化轉(zhuǎn)型的成本和風(fēng)險(xiǎn)。而對(duì)于一些技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯的企業(yè)，應(yīng)當(dāng)加大技術(shù)創(chuàng)新力度，開(kāi)展智能制造領(lǐng)域的研發(fā)和創(chuàng)新。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)通過(guò)內(nèi)培外引等多種方式，加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部技術(shù)人才隊(duì)伍建設(shè)，保證企業(yè)在智能化轉(zhuǎn)型中不斷提升核心競(jìng)爭(zhēng)力。

6.5 加強(qiáng)制造業(yè)和服務(wù)業(yè)融合，發(fā)展服務(wù)型制造

加快布局建設(shè)云計(jì)算、人工智能平臺(tái)等數(shù)字新基建，建立智能制造產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。幫助制造企業(yè)利用新型基礎(chǔ)設(shè)施共享資源，以客戶需求為中心，提供全生命周期的產(chǎn)品和服務(wù)，打造服務(wù)型智能制造產(chǎn)業(yè)。提高信息采集、存儲(chǔ)、分析、傳輸?shù)燃夹g(shù)能力，增強(qiáng)客戶參與度，促進(jìn)制造企業(yè)生產(chǎn)“產(chǎn)品+服務(wù)”的系統(tǒng)化商品，助力制造企業(yè)價(jià)值鏈延伸。推動(dòng)服務(wù)型制造相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究與應(yīng)用開(kāi)發(fā)，創(chuàng)建推廣共享制造服務(wù)平臺(tái)，促進(jìn)服務(wù)型智能制造的發(fā)展。    

7 啟示與擴(kuò)展討論

智能制造已經(jīng)成為全球制造業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，各國(guó)均將其作為重要戰(zhàn)略選擇。中國(guó)作為制造業(yè)第一大國(guó)在發(fā)展智能制造方面具備得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，發(fā)展智能制造更是我國(guó)保障產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全、創(chuàng)建制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)、培育經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新動(dòng)能的必然選擇。

第一，智能制造是貫穿于制造業(yè)價(jià)值鏈各環(huán)節(jié)，集成了先進(jìn)的信息通訊和制造技術(shù)的制造過(guò)程、系統(tǒng)與模式的總稱。其內(nèi)涵包括智能制造技術(shù)、智能制造過(guò)程以及運(yùn)營(yíng)管理和產(chǎn)業(yè)模式轉(zhuǎn)變，是一個(gè)系統(tǒng)工程。新一代信息通信類技術(shù)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是支撐智能制造實(shí)際應(yīng)用的核心技術(shù)體系，是構(gòu)建智能制造體系的基石。通過(guò)信息技術(shù)的應(yīng)用，智能制造將會(huì)多方面提升生產(chǎn)效率，全面賦能制造業(yè)邁入新發(fā)展時(shí)期。

第二，智能制造在產(chǎn)出層面表現(xiàn)為智能產(chǎn)品和智能服務(wù)以及由此構(gòu)成的“產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)”，促進(jìn)了制造業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新和服務(wù)創(chuàng)新；在產(chǎn)業(yè)層面表現(xiàn)出制造業(yè)和服務(wù)業(yè)融合的趨勢(shì)，以智能服務(wù)為核心推動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型。利用智能制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)由以產(chǎn)品為核心向以“產(chǎn)品+服務(wù)”為核心的新結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，通過(guò)開(kāi)發(fā)新服務(wù)或改進(jìn)現(xiàn)有服務(wù)，提供依托產(chǎn)品全生命周期的服務(wù)增值活動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)增長(zhǎng)，多元化價(jià)值創(chuàng)造的方式，是智能制造的產(chǎn)業(yè)模式創(chuàng)新方向。

第三，通過(guò)應(yīng)用新一代信息智能技術(shù)，智能制造可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和知識(shí)的全面優(yōu)化，從產(chǎn)生、利用、傳播到積累的各個(gè)環(huán)節(jié)都能得到改進(jìn)，為企業(yè)的管理和決策提供更準(zhǔn)確、可靠的依據(jù)。從研發(fā)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)到工藝過(guò)程和質(zhì)量控制，智能制造能夠提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化質(zhì)量，并為用戶提供定制化的產(chǎn)品及服務(wù)，滿足市場(chǎng)的多元化需求，積極應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的不確定性和快速變化，助力我國(guó)制造業(yè)在新時(shí)代的競(jìng)爭(zhēng)中提升優(yōu)勢(shì)。    

第四，在大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)將目光聚焦在科技進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的情境下，要以科技發(fā)展自立自強(qiáng)、制造業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展來(lái)加快推進(jìn)新型工業(yè)化建設(shè)，完成我國(guó)建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)。為了進(jìn)一步推動(dòng)智能制造的快速發(fā)展，政府和企業(yè)應(yīng)當(dāng)共同努力，加強(qiáng)政策支持、技術(shù)創(chuàng)新和人才培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型，為加快中國(guó)式現(xiàn)代化進(jìn)程提供有力支撐。