1、两化融合推动制造业崛起我国两化融合主要包括三个阶段：第一个阶段是生存期，即从“望尘莫及”发展到“望其项背”的时期；第二个阶段是发展期，即由“望其项背”走到“并驾齐驱” ；第三个阶段是成熟期，由“并驾齐驱”走向“引领潮流” ，特别是引领一些重要的、先进的、对国计民生有重要战略意义的制造业发展成果。 2012 年年初，我国歼20 在成都首飞成功，轰动了全世界，这一举动比美国国防部预计的时间提早了四年。歼20 试飞成功对中国制造业的两化融合来讲具有重要的意义。 我国歼20 的研制前后只用了 15 年，而美国的 F22 用了 44 年。成都飞机工业有限责任公司相关负责人曾说过，数字化制造是隐身飞机的基
2、础，没有信息化，就没有歼20 的按时首飞。过去十年来，信息化使中国航空工业一路飞奔，两化融合使我国航空工业实现了跨越式的发展。不仅是歼20，几乎所有各种机型、机种，在过去十年里都实现了跨越式的发展，这主要得益于两化融合，得益于信息化在航空工业的推进。 中国两化融合的水平、中国制造业的水平，体现了当代最先进科学技术水平制造业水平。航空工业是当代先进制造业的典型代表，从材料到工艺、从元件到整机、从理论到技术，几乎无一不是当代科学技术最先进成果的结晶。飞机制造业和一般制造业有着极大不同，被誉为现代工业之花，是衡量国家制造业水平的一个标志。面对世界航空巨头，中国的航空工业曾经是“望尘莫及” ，现在终于
3、可以“望其项背”了，未来还要走向“引领潮流” ，这是整个制造业崛起的战略目标。 加快进入成熟期是最终目标 航空工业信息化的发展，对于我国制造业的两化深度融合有重要的启示意义。 结合中国航空工业的发展，能够看到中国制造业现代化的发展路线图。我国两化融合主要包括三个阶段：第一个阶段是生存期，即从“望尘莫及”发展到“望其项背”的时期；第二个阶段是发展期，即由“望其项背”走到“并驾齐驱” ；第三个阶段是成熟期，由“并驾齐驱”走向“引领潮流” ，特别是引领一些重要的、先进的、对国计民生有重要战略意义的制造业发展成果。 生存期主要是从改革开放到 1990 年代的中后期。经历了改制、改造和重生，相当一部分企
4、业被淘汰，而一些有技术、管理好、决策能力强的企业得以生存下来，在国际和国内市场上站稳了脚跟，在一定程度上形成了竞争优势，并具有了一定的经济实力。目前我国国有企业和一些经营好的民营企业已经达到了这样的水平，他们关注信息化并对信息化有了强烈需求，以为渡过生存期后蓄积力量，准备参与国际竞争。 发展期主要是从 90 年代中后期到现在，并可能会持续相当长的时间。由于市场竞争的需要，企业产生了不同程度、不同性质的信息化需求，加大了对信息化的投入。企业的信息化改造使企业更具竞争力，逐步进入一个信息化良性循环的发展期。在调研当中，一些企业的负责人表示，企业对信息化不仅有需求，而且是有强烈的需求。可以看到，伴随
5、着我国经济社会的发展，企业来讲必须推动信息化来提升自己的竞争力。在此阶段，企业可以通过引进国外先进技术，学习信息化建设方法、引进软硬件的技术装备，实现与国外企业“并驾齐驱”的发展。 成熟期的主要特征是两化融合的核心技术基本实现自主发展。目前，我国企业 90的核心技术需要依赖国外企业或进口，这不仅导致两化融合的成本很高，而且无法形成自己真正的创新能力，不可能“引领潮流” 。因此，如何提升核心技术的掌握能力、加快成熟期的到来，是推进两化融合战略的重点。 科技转化能力是创新本质 实际上，两化融合就是国际上流行的再工业化，以美国为代表的国家非常重视这一点。再工业化是用先进的信息技术改造传统制造业，变衰
6、退或高污染产业为新兴产业或绿色产业，落实到国内企业，就是要实现量化的深度融合。再工业化是一个经济的、政治的过程，是一个国民经济复兴的过程。 美国 IHS 公司的报告现实，2010 年，中国制造业产值为 1.955 万亿美元，在全球制造业总产值当中所占的比例为 19.8同年美国制造业的产值为 1.952 万亿美元，在全球制造业总产值中所占的比例为 19.4。就制造业产值而言，中国已经超越美国成为全球制造业的第一大国，第三位和第四位的分别为日本和德国，其制造业产值分别只有 1.027 万亿美元和 6180 亿美元，与中国的差距非常大。但是该报告同时指出，从制造业人均产值来看，中国仅为美国的八分之一
7、。2004 年发改委对中国制造业发展情况的调研显示，中国的劳动生产率是美国的三十分之一，可以看出，经过这几年的发展，中国的劳动力生产率已经有了很大程度的提高但是人均劳动产值差距较大，美国 1150 万制造业工人创造的价值与中国 1 亿制造业工人创造的价值是相当的。这一方面是由于中国制造业主要集中在低附加行业，而美国制造业则在高附加值行业领先世界：另一方面是由于中国制造业行业的信息化与美国差距仍然很大，即两化融合的水平差距还是很大。 从发展的眼光来看，劳动生产率的差距反应了创新能力的差距，因此要发展先进制造业。所谓先进制造业，其核心是在于不断地、迅速地利用各种最先进的科学技术成果，对产品和生产过
8、程进行改造和优化，也包括对业务模式、管理流程和方法学的改造和优化：其中信息科学与技术毫无疑问扮演着最重要的角色。因此，与其说先进制造业是一种技术状态，还不如是说是一种利用先进科学技术手段改造和优化制造业的能力，即创新能力。因此，与发达的工业国家相比，中国在创新能力方面的差距比劳动生产率方面更大、更难解决；两化融合不仅应着眼于劳动生产率的提高，更要着眼于创新能力的提升。 尽管我国制造业企业已经着手进行了各种产品、生产过程，以及流程与管理的改造和优化，但依然还不具备快速采用各种最先进的科学技术成果改造制造业的能力。因此需要有前瞻性的、有计划地将科学和技术，特别是当代信息科学技术前沿的最新成果迅速转
9、换为制造业产品其生产过程中的改造优化。 行业、装备、技术三管齐下 在推进两化融合向成熟期迈进的过程中，要对信息化的发展和应用有正确的认识。制造业信息化并非简单的 ERP，也并非单纯的 PLM，它有更为复杂的内容。 从企业生产的角度来讲，企业研发的能力很大程度决定了创新能力。主要包括三个部分：产品信息化程度如何、生产信息化程度如何、管理信息化程度如何，以及通过信息化的应用，业务流程和组织再造达到什么样的高度。从这个角度来看，两化深度融合就是从研发、产品、生产、管理、以及业务流程和组织再造等各个方面全面提升制造业的信息水平。过去十年中国企业面貌发生了翻天覆地的变化，很多企业在信息化方面取得了非常大
10、的进展，在这种高速发展的背景下，两化融合应当被赋予全新的概念和思路：信息化不再是有没有的问题，而应该转变成如何发挥其最大价值的问题，将信息化水平提高到一个新的高度。从政府层面来说，应当突出战略重点，促进对国民经济影响比较大的企业，通过这些企业的发展带动大批企业。 在下一个五到十年，中国的两化深度融合应当以重点行业、关键装备、核心技术为引领，突出战略重点，争取在追赶和超过世界先进制造业水平方面有所突破。 首先是重点行业。每一种制造业行业对国家的意义不同、缺一不可，但是有一定有一些制造业行业能够显著提升国家和地区软硬实力，能够加快推进国家和地区比较优势，能够迅速强化国家和地区竞争力，这些产业和行业
11、应该作为推进两化深度融合的重点。对于重点行业，国家和地区需要动员全国的力量，使之更快的发展。 其次是关键装备。关键装备是整个生产流程当中战略要点，对之进行信息化改造，将有助于提升整体产业的实力。 再次是核心技术。核心技术在于能够把机械化、电器化、自动化和信息化的数字化、网络化、智能化连为一体，进行综合研究、设计和开发。关键装备的研究、开发和生产都离不开核心技术，具有高技术、高投入、高风险的特点，并且具有强烈的行业色彩、专业性强，用户相对有限，不能由用户单独研发和生产，需要政府的配合。因此，解决行业的关键装备和核心技术问题，需要国家和地区政府给予足够的关注和扶持。 嵌入式是信息时代产品的特征 回
12、顾中国制造业发展的进程，每一项核心技术的突破和转化都离不开嵌入式系统和工业软件，二者是信息时代制造业的核心技术。例如，制造业的新产品研发离不开计算，特别是高端计算，高端计算又离不开通用和专业的工业软件。具有嵌入式系统的信息产品成为先进信息化产品；反之则称之为普通的工业产品。满足不同应用需求的嵌入式系统和工业软件的复杂程度具有极大的差距，因此，在推进两化深度融合时，嵌入式系统和工业软件就成为加快研发、产品、生产、管理等信息创新的核心。 回顾整个计算机技术的发展可以看到，20 世纪 6070 年代是计算机技术发展的时代，80 年代初中期开始进入微机+局域网时代，90 年代初中期进入了互联网时代。很
13、多学者认为，21 世纪将是嵌入计算机时代，对产业改造的意义重大而深远。目前每年在 PC 当中所使用的微处理器不过以百万计来计算，但是在嵌入式系统中的微处理器则以 10 亿来计。与云计算、物联网等被“神化”的新兴技术相比，嵌入式技术才称得上是一个时代：它无处不在，并将无所不能。对于企业来说，嵌入式技术是云计算、物联网等技术的基础，因此如果过度关注云计算，而忽视了嵌入式计算，我国的整个工业化水平的进步将会很缓慢。在很多产品或者系统当中，嵌入式系统已经成为两化深度融合的标志。嵌入式系统越复杂，智能化程度越高，产品的智慧程度就越高。因此，信息时代产品的特征就是是否带有具有嵌入式技术。 随着信息化的深度
14、发展，嵌入式系统成为信息化与工业化融合最重要、最具有代表性的技术。例如，数控系统实际上就是数控的嵌入式部分，没有了这一个部分，数控机床就只能称之为机床：又如，望远镜是工业时代的产品，但是加入了芯片后望远镜就变成了摄像机，再复杂一些就能将视频或照片传播到世界的任何角落。一旦传统的工业化产品装入了嵌入式系统，就成为一种全新的科技成果。可以说，嵌入式系统的应用是无止境的。对于制造业人士来说，准确找到利用嵌入式系统提高产品质量、性能，提高劳动生产率和制造业智能化程度的方法，就是找到了创新的机遇和切入点。 嵌入式系统作为现代信息技术应用的一个特殊领域，可能很简单也可能极为复杂。虽然嵌入式系统是基于微处理
15、的芯片，但是嵌入式系统真正的核心和难点并不在微处理芯片上，而在于如何设计产品的嵌入式系统，即解决现在工业产品或者物理系统的何种问题，通过嵌入系统来提升其性能。因此嵌入式系统的研发关键在于认识和理解现有工业产品和物理系统，找到利用和设计嵌入式系统的理论和方法，从而构造一个智能物理系统。需要产品和系统设计人员的知识结合起来，才可能开发出真正有用的嵌入式系统。反过来讲，嵌入式系统在很多情况下对微处理芯片的性能要求并不是很高，而是根据需求而定。 工业软件是制造业的思维工具 美国 B-2、F-22 等最先进的轰炸机、战斗机，其数以亿计的零件可以在世界任何地方、按照设计的精度实现准时制造而没有任何装备困难
16、和问题，其核心就是一套完整的工业软件。而我国制造业工业软件的90要依赖国外，核心制造业工业软件的国产化是必须解决的问题。工业软件并非单纯的软件，还是制造业的思维工具。没有发达的、富于创意的嵌入式系统和工业软件产业，中国就无法拥有先进的信息装备制造业和其他相关产业。 工业软件的行业特征非常强，具有多学科交叉的特点，除了汇集本专业各种最新知识和技术以外，还结合相关的材料、工艺、能源、经济、环境等知识和技术，通过丰富的多学科知识库，为生产流程的各个环节提供技术支撑。因此，工业软件是科学研究和技术创新成果的表现，体现了行业的学术和技术水准。 在工业软件开发的每个阶段当中都包含着科学研究或者技术创新的过
17、程，它的复杂和困难程度的跨度很大，需要该行业的科学家或者技术专家的直接和长期的介入，仅仅依靠软件无法开发不出高品质的工业产品，它需要高度的创造性和创新精神。由于大部分工业软件具有投入极大、用户极少、价格极高、制约性极强等的特点，导致开发难度大大增强，但若没有这类软件，高效率、高质量和自主创新则无从谈起。 可以看出，两化深度融合需要科学技术与信息化的融合，因此，科学研究不仅要关注学科本身，也要关注成果的软件化。一个高端的嵌入式系统和工业软件的发展，与对该行业最前沿科学技术的掌握有极大关系，与国家该行业的科学技术水平息息相关。所以只有将行业前沿的科学技术成果进行信息化，才能够促进行业两化深度融合的发展。嵌入式系统和工业软件实际上就是行业科学技术成果的信息化表现，这种信息化的表现又可以作为工具，反过来促进行业的科学技术水平的提升和发展。因此，提高科学技术水平，促进两化深度融合，提高自主创新能力，最后是殊途同归、互为依存的，认识到这一点并付诸实践，才能最终提高国家的整体科学技术水平和工业化的水平。
