信息化带动工业化

四、信息化带动工业化

1.我国制造业的现状

新中国成立以来，我国已经建立了一个比较完整的工业体系。我国制造业的总体规模已经跃居世界第四，仅次于美国、日本和德国。到20世纪末，我国制造业增加值已达2.7 331万亿元，占GDP比重的1/3，占工业的78.2%，比整个第三产业还略高一点，在出口贸易中制成品已占近90%。

当前制造业已成为我国最大的产业和国民经济主要组成部分，成为就业的主要市场和出口的主力军。钢铁、水泥、化纤、化肥、电视机、摩托车等制成品的年产量连年世界第一。2001年中国工程院组织评选了“20世纪我国重大技术成就”25项，制造业占13项，主要有两弹一星、汉字激光照排系统、钢铁工业、船舶设计制造、机械制造业、航空工业、广播电视、计算机、无机化学、稀有金属和先进材料及轻工纺织等。

另外，制造业结构调整取得重大进展。例如在产业结构调整方面，电子信息产品制造业已稳居制造业第一大产业之位。在对外经济合作方面，我国的制成品出口，特别是高新技术产品的出口比重稳步上升；吸引外资规模不断扩大，成为我国顺利加入世界贸易组织的重要因素。

尽管我国制造业取得了较大的成绩，尽管我国制造业名列世界第四，但是我们不是制造强国。我国制造业在快速发展中也存在很多问题，其中有些还是带根本性的。与发达国家相比，我国的制造业能力和技术水平不高，创新能力不足，市场竞争实力不强。表现在以下几个方面:①我国制造业总体规模仅相当于美国的1/5，日本的1/4强；②制造业的人均劳动生产率远远落后于发达国家，只是美国的1/25，日本的1/26，德国的1/20；③制造业结构仍然偏轻，表现为装备制造业在制造业中的比重远低于发达国家；④技术创新能力十分薄弱，产业主体技术依靠国外，有自主知识产权的产品少，依附于国外企业的组装业比重的；⑤低水平生产能力严重过剩，高水平生产能力不足，大量先进装备仍然主要依赖进口；⑥国有企业改革远未到位，企业规模偏小，合作体系不畅，综合实力弱，企业生产的社会化协作水平还不高，影响了资源的有效配置和利用。

如何摆脱困难，使我国的制造业从低谷中跃起并迎头赶上？运用现代信息技术武装我们的制造业，使之在较短的时间内实现跨越式发展，这就是我国的科技战略专家们开出的一剂良方。

近年来，随着科学技术的进步，特别是以信息技术、计算机技术和自动化技术为特征发展起来的现代制造业，使传统制造业得以新生。美国等世界发达国家曾一度将制造业列为夕阳工业，导致许多相关产业走向衰落。由于信息技术改造传统产业所产生的影响，美国政府已经重新确定制造业的基础工业战略地位。我国也已将传统制造业的改革与振兴作为一个战略重点。

2.我国的CIMS技术国际领先

当今世界已步入信息时代。信息时代的现代制造技术、应用及其产业，推动着制造业的变革和发展。其中，CIMS(计算机辅助制造集成)技术的应用及其产业化是其最重要的组成部分。

1986年，我国提出了863/CIMS主题计划。它以“发展高科技、实现产业化”为宗旨，在原国家科委和现在科技部的直接领导下，经过近万名专家、技术人员和管理人员的不懈努力，从国外的“计算机集成制造”概念开始，经历了信息集成、过程集成和企业间集成的研究与实践，进而总结出了现代集成制造技术的理念、技术、工具与实施方法，走出了一条具有中国特色的CIMS之路，在国际上取得了一席之地。1994年和1999年，清华大学和华中理工大学的CIMS研究分别获得了美国制造工程师协会(SME)颁发的大学领先奖，一个国家获得两次大学领先奖，除了中国之外就只有美国。1995年北京第一机床厂还获得了SME颁发的工业领先奖，成为美国以外制造业获此荣誉的第一家。他们说:“中国人在总体技术水平落后的情况下，创造了信息集成的高水平，显示了中国人的智力优势”。

我国的CIMS工程技术在国际上率先提出了现代集成制造系统的理念与制造体系。它认为CIMS的重要作用就是将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术等有机结合，使人、经营管理和技术三要素及其信息流、物流和价格流“三流”有机集成并优化运行，以达到产品上市快、高质、低耗、服务好、环境清洁，进而提高企业的柔性、健壮性、敏捷性，使企业赢得市场竞争。

我国的CIMS提出的技术体系包括总体技术(含柔性制造、集成制造、敏捷制造、智能制造、绿色制造、全能制造等)、支撑平台技术、设计自动化技术、加工自动化技术、经营管理与决策系统技术等。

3.典型示范成效显著

1993年，原国家科委在全国范围选择了北京第一机床厂、成都飞机制造公司、沈阳鼓风机厂等企业进行CIMS工程应用试点，取得了突破性进展，获得了明显的经济效益和社会效益，为推广应用产生了积极影响和示范作用。这些企业均明显地增强了市场竞争力和生产效率。如成都飞机制造公司将麦道机头的生产周期从12个月减少到6个月，复杂结构件生产从16 000小时缩短为160小时，库存减少10%，由于CIMS技术的使用，又促使其得到了1亿多美元的波音757尾段订单。沈阳鼓风机厂过去常因报价周期长而在国际竞争中失利，应用CIMS技术后，彻底摆脱了这种被动局面，由于报价速度提高了3倍，交货日期又缩短了近一倍，大大增强了国际竞争力，同时，由于设计生产能力也增长了近一倍，使全年生产量增长了118%，同时质量成本又下降了79.7%。由于CIMS技术的应用，在1995年时，该厂在世界的排名从十几位上升到第六位。北京第一机床厂应用CIMS技术之后大大提高了新产品的开发能力，1996年，在机床行业疲软的形势下，该厂仍然取得了2 200万的利税，由于CIMS技术的应用，使得对流动资金的需求下降了60%，细纱机的交货期提前了一个月，加工中心的加工周期从12个月缩短为6个月。

4.小面积推广全面成功

1994年，原国家科委在典型示范已获成功的基础上，开始设立CIMS“应用企业”，拉开了小面积推广应用的序幕。1997年4月，原国家科委召开全国CIMS工作会议，决定加快运用CIMS推动我国制造产业高技术化和实现CIMS相关高技术产业化。从此，CIMS应用示范工程实践步入更高、更新的阶段。到目前为止，实施企业已达200余家，覆盖了除青海、新疆、西藏、台湾以外的所有地区；从机械制造业扩展到了各类制造业；涉及到了各种规模(大、中、小)，多种生产方式(多品种小批量、多品种大批量、连续型、混合型)，多种经营机制(国有、民营、乡镇、合资)，各种知名度(国内、国际)企业。

尤为令人兴奋的是，实践证明，CIMS适用于不同类型的企业，从几百人的中小企业到几万人的大型企业，均能从CIMS的相关技术中获益。

咸阳偏转线圈厂是一个只有290多人的小厂，实施CIMS技术之后，物料损耗降低1/3，节约资金50万元；产品的送检合格率从过去的50%提高为100%；产品开发周期从过去的6个月缩短为1个月；每台模具节约费用30万～100万元；利税增长1.4倍，增加近4 000万元。

长安汽车公司是一个拥有23 000名职工，工业总产值超过20亿的大型企业，实施CIMS为该企业带来了明显的经济效益。它使得汽车模具制造实现了一体化系统，仅此一项直接经济效益就达1 000万元；炮箱类的准柔性制造系统的直接经济效益100万元；汽车生产管理系统因此而节约100多万元；由于投料提高了准确度，直接效益达100万元；汽车外观造型应用CIMS可减少设计制造成本100万元。

将现代化管理与传统的制造技术有机的结合正是中国CIMS与外国CIMS的一个不同之处。它的成功是我国高科技领域的科技人员经过近15年的努力，献给我国制造业的一份厚礼。因为，当我们落后的制造业面临加入世贸组织的沉重的竞争压力时，我们因为有了自己的CIMS，而有了一把实现制造业的跨越式发展、赶上国际水平的利剑。毫无疑问，它的成功实施和大面积推广必将产生较大的经济效益和社会效益。

5.我国集成制造业的发展策略

在人类已经进入信息时代的新形势下，我们一定要头脑清醒，一定要立足于中国的国情。物质生产始终是人类社会发展的基础，信息化不能脱离国情，我们不能用信息化代替工业化。纵观世界各国，大中型国家经济发展过程中工业化阶段是不可逾越的。对中国这样一个世界上最大的发展中国家，工业化尚未完成，同样工业化的过程不能逾越。“以信息化带动工业化”就是要大力推进国民经济和社会信息化，加速国家现代化步伐，完成工业化的历史性任务；“以信息化带动工业化”其内涵在于增强核心竞争力，发挥后发优势，实现社会生产力的跨越式发展。

怎样才能“以信息化带动工业化”？在市场竞争的推动下，先进制造技术发展十分迅速，新思想、新观念层出不穷，通过对现代集成制造系统与先进制造技术关系的分析，我们在制定我国现代集成制造系统的发展策略时，应该注重以人为本的思想，运用并行工程的哲理，使各种先进制造技术相互衔接、协调发展，并不断吸收先进制造技术的成熟成果，为先进制造技术在我国的广泛应用起到促进的作用。

虽然并行工程在我国进行的研究工作中属于热点，也取得了一些成果，但是目前还存在以下一些问题:①研究的广度和深度不够。虽然并行工程的研究工作已经广泛开展，但是无论从研究的内容上看还是从研究的水平上说，都明显地存在差距。如:并行工程在成本和质量上的应用才刚刚起步，与供应商的集成问题还没有提上日程。②与并行工程有关的技术实用化不够。在实用技术研究方面，目前还没有商品化软件诞生，而国外公司已经推出商品化软件(如:PTC的Pro-Engineering、CV的CADDS5)。③并行工程的实施队伍不够。由于科研力量薄弱，在研究上还不能全面开花，并行工程的实施就更是难上加难了。而且，当前国内机械行业在激烈的市场竞争中经济效益不佳，CAD/CAM技术还有待普及，全面实施并行工程还缺乏基本的物质基础。

目前，在美国并行工程已到了推广应用阶段，在虚拟制造方面也有商品化软件投入市场，在这方面我们存在巨大的差距，主要表现在:研究工作方面，科研经费紧缺，科研力量分散，科研成果难以推广应用，人才流失严重；企业方面，企业的整体素质不高，管理工作落后，科研能力薄弱，当面临国际竞争时大多难以为继，很难在现代集成制造系统方面花费过多，而且受企业人员素质的制约，一些先进的技术还不易取得立竿见影的效果，这些都挫伤了企业应用先进制造技术的热情；国家政策方面，虽然国家对制造业十分重视，但是，由于我国当前正处在改革过程中，多种机制同时运行，多方利益难以协调，在资金使用上往往顾此失彼，而且国家财政困难，也难以使用重金支持现代集成制造系统的研究。针对上述实际情况，应该采用下列解决方案。

(1)以企业需求为出发点，以“甩图板”工程为契机，大力普及CAD技术，帮助企业进行人员培训，提高企业人员的素质(其中包括技术水平、劳动态度、道德水平等)，不断提高企业的管理水平，在计算机集成制造系统成功示范企业中及时推广并行工程，并适当宣传虚拟制造、敏捷制造等思想和技术，为企业的进一步发展打下坚实的基础。

(2)在政府方面，应发挥政府的协调职能，组织企业和科研部门进行多方面、多层次的合作，加强科研成果的推广应用，而且应组织多学科、跨地区的科研力量共同攻关；从宏观上加强对现代集成制造系统的指导，集中大家的智慧制定出符合我国国情的发展计划，并将计划的执行落到实处。

(3)在技术的先进性方面，不要过度追求世界领先，应该根据企业实际要求，解决实际问题，力争尽快创造效益，以此取得企业的支持并获得资金上的帮助，以便形成良性循环，促进研究工作的进一步开展。同时，应该参与国际合作，跟踪国际研究动态，当然，也可以适当引进一些关键的、有发展潜力的技术，进行消化和创新，缩短我国与世界先进水平的差距。

(4)针对我国科研力量分散的弱点，仿照分散网络化生产的思想，利用计算机网络，开展合作研究，建立分布式网络化研究中心，协调一致进行科技攻关。所谓分布式网络化研究中心就是利用信息技术、网络技术、计算机技术对现实研究活动中的人、物、信息及研究过程进行全面的集成，在一定时期内，为了共同的目标以最佳的人员和单位组合来开展科学研究工作，调动各方面的积极性，通过协同工作达到研究工作的广泛开展和深入进行，缩短科研周期，增强科技成果的竞争力。也可以说，分布式网络化研究中心是将现实的研究机构的职能在网络中的映射，是一种“虚拟”的工作模式。

综上所述，发展我国的现代集成制造系统应该以企业的需求为动力，通过政府的政策和计划的协调，继续深入开展并行工程、虚拟制造、敏捷制造和绿色制造的研究与应用，并利用分布式网络化研究中心，组织各地区的科研力量，集中突破与现代集成制造系统密切相关的如STEP标准的应用、CORBA规范的推广、企业过程重构理论的研究等具有重大战略意义的理论研究工作，逐步使现代集成制造系统成为我国制造业的灵魂。