1. 引言
裝備制造業是國民經濟的主導產業和戰略性產業，其發展水平是衡量一個國家和地區科技進步和綜合競爭力的重要標志。制造業的興衰，印證的是大國的興衰，沒有強大的制造業就不可能成為經濟強國。經過30多年的快速發展，我國制造業增加值已經超越美國，成為世界第一制造大國。當前，制造業仍然面臨著國際需求萎縮、成本快速上漲以及發達國家再工業化和中低端制造業向發展中國家轉移等諸多挑戰。與發達國家相比，我國制造業還存在著創新能力不足、產品質量和可靠性差、資源利用率低、產業結構不合理等差距，致使在核心技術、附加值、產品質量、生產效率、能源效率利用和環境保護等方面存在一系列問題。
2015年3月5日，十二屆全國人大三次會議舉行，國務院總理李克強在政府工作報告中提出，推動產業結構邁向中高端，實施“中國制造2025”，堅持創新驅動、智能轉型、強化基礎、綠色發展，加快從制造大國轉向制造強國。2015年5月19日，國務院印發《中國制造2025》，部署全面推進實施制造強國戰略。這是我國實施制造強國戰略第一個十年的行動綱領。十八屆五中全會通過的《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十三個五年規劃的建議》明確提出，加快建設制造強國，實施《中國制造二○二五》；要引導制造業朝著分工細化、協作緊密方向發展，促進信息技術向市場、設計、生產等環節滲透，推動生產方式向柔性、智能、精細轉變；要實施工業強基工程、智能制造工程，支持戰略性新興產業、現代服務業發展。
2016年12月，為貫徹落實《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》、《中國制造2025》（國發[2015]28號）和《國務院關于深化制造業與互聯網融合發展的指導意見》（國發[2016]28號），工業和信息化部、財政部聯合制定了《智能制造發展規劃（2016-2020年）》。該規劃作為指導未來5年智能制造發展的綱領性文件，規劃明確提出到2020年，傳統制造業重點領域基本實現數字化制造，到2025年，智能制造支撐體系基本建立，重點產業初步實現智能轉型。由此可見，在走向智能化制造的路上，實現數字化制造也就是完成數字化轉型成為當今企業的首要戰略目標。
2. 智能制造的內涵和特征
智能制造是必由之路?！吨悄苤圃彀l展規劃（2016-2020年）》指出，智能制造在全球范圍內快速發展，已成為制造業重要發展趨勢，對產業發展和分工格局帶來深刻影響，推動形成新的生產方式、產業形態、商業模式，是培育我國經濟增長新動能的必由之路，是搶占未來經濟和科技發展制高點的戰略選擇。發展智能制造將作為我國長期堅持的戰略任務。2020年的數字化制造目標包括：智能制造技術與裝備實現突破、發展基礎明顯增強、智能制造生態體系初步形成、重點領域發展成效顯著。為了達成目標，規劃制定了十大任務：加快智能制造裝備發展、加強關鍵共性技術創新、建設智能制造標準體系、構筑工業互聯網基礎、加大智能制造試點示范推廣力度、推動重點領域智能轉型、促進中小企業智能化改造、培育智能制造生態體系、推進區域智能制造協同發展、打造智能制造人才隊伍。
智能制造技術是在現代傳感技術、網絡技術、自動化技術、擬人化智能技術等先進技術的基礎上，通過智能化的感知、人機交互、決策和執行技術，實現設計過程、制造過程和制造裝備智能化，是信息技術和智能技術與裝備制造過程技術的深度融合與集成。
3. 貴州裝備制造產業現狀和形勢
“十二五”時期，我省裝備制造業堅持“加快發展、加快轉型、推動跨越”主基調，按照工業強省和城鎮化帶動主戰略，圍繞“擴總量、調結構、促轉型”中心任務，加大招商引資力度，推動產業集聚發展，以改革促發展，以創新促提高，積極拓展發展領域和空間。全省裝備制造業呈現出“量效齊增，集聚發展，基礎夯實”的發展態勢。
（1）規模不斷壯大，經濟效益持續向好
2010年到2015年，全省規模以上裝備制造企業由280家增加到523家；工業總產值從340.3億元上升到1385.2億元；工業增加值從97.13億元上升到277.6億元；2015年全省裝備制造企業總數占全省工業的12.6%，從業人員占全省工業的14.5%。自2011年以來，裝備制造業平均增速為27.74%，高于同期全省工業平均增速25%，顯示經濟效益持續向好。
（2）集聚發展態勢初步顯現
主導企業主要集中在貴陽國家經濟技術開發區（國家新型工業化示范基地“軍民結合”）、貴陽國家高新技術開發區、遵義國家經濟技術開發區（國家新型工業化示范基地“軍民結合”）、安順民用航空產業國家高技術產業基地和畢節新能源汽車高新技術產業化基地5個以裝備制造為主導產業的國家級開發區或產業基地，帶動了相關配套中小企業的成長，拉動人才、技術、資金、項目等向園區集聚，以“專業化分工制造+集成創新+產業集群”為主導的現代生產協作體系正在形成，為省內裝備制造業營造了有利發展環境。
（3）創新能力不斷增強
截止2015年底，我省裝備制造業擁有國家級企業技術中心8家，國家級應急產業示范基地一家，省級企業技術中心80家，國家級工程研究技術中心2家，國家級重點實驗室1家，省級工程研究技術中心20家，省級重點實驗室5家，形成了較完善的技術創新體系。十二五期間，開發了新型高級教練機、中等推力航空發動機、全地形高速工程車、大重型應急裝備、大直徑礦井提升機、新能源客車、醫用高壓氧艙等一批國內首臺套重大技術裝備。2014年，全省專利申請數達到2萬件，其中涉及裝備的相關專利占到近1/3。
（4）發展基礎進一步夯實
航空、航天、電子三大軍工基地的“三線”軍工企業繼續發揮支撐引領作用，促進軍民兩用技術相互轉化，研發了一批具有技術優勢、國內領先的軍轉民產品和民口機械產品，逐步形成了覆蓋航空、汽車、工程機械、能礦機械、機床、軌道交通、農業機械及其他特色裝備等8大類主機系列產品，初步建成了門類相對齊全的裝備制造產業體系。數控軋輥磨床已形成品牌效應，獲得“中國名牌”榮譽；高級教練機、無人機、航空發動機等軍工高端裝備制造業的技術水平和規模在國內處于先進地位；電梯、智能停車裝置、茶葉機械、農機裝備獲得了較好的市場效果；大重型多功能挖掘機、全地形多功能搶險救援車、高速工程車、固體建筑物破碎設備、起重機等產品擴大應用領域，極地型全地形運輸車參加南極科考，達到世界同類產品先進水平。
盡管我省“十二五”裝備制造業發展成效顯著，但與國內發達省份相比，依然存在產業規模小、配套能力不強、企業創新能力不足等問題。主要表現在：一是重點骨干企業生產經營總量不大，企業規模偏小，大企業不優不強，小企業不精不專，缺乏帶動能力和輻射能力強的龍頭企業；二是企業普遍以產品集成為主，市場和原材料兩頭在外，制造成本較高，產業配套能力較差；三是創新能力薄弱，企業研究開發投入不足，高端人才團隊缺乏，科技成果轉化率低等現象普遍存在；四是煤炭機械、金屬制品、工程機械等傳統產業比重大，產品技術落后、附加值低，急需轉型提升。
4. 貴州智能制造發展重點領域
根據《國民經濟行業分類》，制造業共包含31個行業。從食品制造到金屬冶煉，從微納傳感器到發電機組，從高鐵設備到載人飛船，無一例外都需要向智能制造轉變，智能化是制造業發展的總體方向。按照“有所為有所不為”的原則，以基礎件和基礎工藝為重點夯實智能制造的基礎，著力研究智能機器人和3D打印制造兩類智能裝備，開展智能車間/工廠、網絡協同制造兩種智能制造模式的研究與應用推廣。
（1）基礎件與基礎工藝智能制造技術
基礎件與基礎工藝是我國裝備制造業的重要分支，是制造業賴以生存和發展的基礎，其水平直接決定著重大裝備和主機產品的性能、質量和可靠性。是當前我國發展智能制造面臨的主要瓶頸之一。
①關鍵基礎部件的研究與產業應用，重點瞄準高速精密重載軸承、高參數齒輪及傳動裝置、高端液壓件及系統3個方面，以基礎部件的性能為抓手，開展共性技術研究，并在高速列車、風電、工程機械等行業開展應用。
②高端傳感器、工業儀器儀表等基礎工業元器件的研發與應用，重點攻關高端傳感器設計、制造和封裝技術，感知、控制和執行一體化編程技術，智能儀表、控制器核心芯片組技術；開發功能安全技術及安全儀表、智能化儀器儀表，環境、醫療和食品/藥品安全用檢測儀器儀表，前沿科學研究和高端制造用儀器儀表等。
③基礎制造工藝的研發與推廣，重點研究高效清潔鑄造工藝、無害化表面處理工藝、少無切削液清潔切削技術等，并加大應用推廣力度，促進制造產業轉型升級。
④制造業平臺軟件、工藝軟件及知識庫開發和應用。面向優勢特色產品典型流程生產過程的工藝軟件與知識庫、關鍵基礎件工業化試驗驗證平臺等。
（2）智能機器人技術及產品
智能機器人是世界各國高度關注的戰略性新興產業，是智能制造的重要技術載體之一。
①智能機器人基礎理論、應用技術、產業化瓶頸技術等核心技術的研究，建立完善的從應用基礎研究到產業化的研發體系，重點突破系統設計、制造、檢測、應用、集成等核心技術，實現國產機器人性能和附加值的顯著提升。
②開展關鍵零部件的研發與產業化工作，重點攻克伺服電機、精密減速器、伺服驅動器、末端執行器、高端傳感器等關鍵零部件，并實現產業化，實現市場批量銷售。
③開展典型機器人產品的研發，重點研發具有自主知識產權的焊接機器人、噴涂機器人、裝配機器人、加工機器人等工業機器人，汽車、電子、制藥、食品、國防軍工、民爆等重點行業應用示范，利用機器人改造提升傳統產業，提高生產和運行效率，保障安全生產，促進產業結構調整和轉型升級。
（3）3D打印制造技術及產品
3D打印制造（增材制造）技術豐富和發展了制造技術的內涵和產業形態，是智能制造技術的重要發展方向之一。
①基于3D打印的新型設計與制造技術的研發。針對3D打印制造技術帶來產品工藝制造實現方式的變化，研究產品結構設計、材料、功能、結構一體化設計與優化以及基于多材料復合的新型設計與制造技術。
②金屬構件3D打印制造技術與裝備的研發。針對航空航天、汽車及模具、核電、冶金等領域大型復雜結構件、主承力件直接制造需求，攻克鈦合金、高溫合金、高強鋼、鋁合金、銅合金等成形過程中的工藝支撐、氣氛保護、應力應變、變形開裂、再制造等關鍵工藝技術，研制大型承力金屬零部件直接增材制造工藝裝備，提高成形質量、精度和效率，保持技術與應用水平國際領先。
（4）智能車間/工廠技術及系統
智能車間是智能制造企業的基本生產單元，智能車間未來的發展方向是：采用網絡化、自動化技術，深度嵌入先進的信息技術，實現扁平結構的管控測一體化集成，支撐定制化和工藝優化的生產制造。
①智能工廠新一代物聯網絡技術與裝備的研發。重點攻克支持設備物聯的工廠無線全覆蓋技術，管理數據流和控制數據流一體化傳輸技術以及傳感網、控制網、互聯網的全面互聯集成技術，開發工業物聯網網關等新型網絡裝備。實現全互聯、IP化的新一代工業泛在網絡基礎設施。
②智能制造裝備的物聯化及互操作技術的研發。重點攻克制造裝備的功能描述與Web化服務封裝技術，制造裝備的場景化服務配置技術，構建APP化的智能應用模式，解決智能制造裝備的即插即用與動態任務調整問題，開發工業智能移動終端。
③面向智能車間的CPS監控管平臺的研發。重點攻克監控管數據的語義化描述、存儲管理及SOA服務組織等關鍵技術，構建監控管統一語義模型，解決跨域信息互操作、多維關系檢索、監管控服務自組織等關鍵問題，構建完善的監控管數據管理與服務組織技術體系。
④基于數據驅動的智能制造信息處理和過程優化的研發。重點攻克基于實時數據的生產系統參數、狀態，自主地辨識技術、動態建模仿真技術，構建設備、生產過程、生產工藝等全流程的整體模型，解決系統自主優化和預防性維護等關鍵問題，構建完善的智能信息處理和過程優化技術體系。
⑤五是選擇航空航天裝備、高端裝備領域開展智能工廠應用示范，組織實施流程制造關鍵工序智能化、關鍵崗位機器人替代工程。
（5）“互聯網+”協同制造技術及系統
網絡制造是互聯網環境下制造企業發展的新模式、新階段，主要利用新一代信息技術，支撐制造業實現資源共享與管控、分散制造、服務型制造、價值整合與創新的一種先進制造模式。
①網絡化協同制造系統的結構、組織與運行技術的研究，包括面向不同行業或產業的中小企業、大型集團企業的網絡化制造商業模式、網絡化制造的組織實施方法、網絡化制造系統的運行管理方法以及網絡化制造系統的標準體系。
②網絡化協同制造系統的共性與基礎性技術的研究，包括制造資源描述和發布方法、制造資源的云端接入、服務生命周期管理、工業大數據等。
③網絡化制造服務的基礎平臺技術的研究，包括平臺虛擬化技術、緩存技術、性能管理技術、大數據分析技術、制造服務安全技術、制造服務交易和業務管理方法、制造服務信用評估和分析方法以及基于網絡的產品設計和開發管理系統、基于網絡的制造過程管理系統、基于網絡的營銷管理系統、基于網絡的產品全生命周期管理。
（6）制造大數據技術與系統
制造大數據是指制造業通過網絡化、數字化、物聯化形成的海量異構制造數據資產匯聚，通過數據驅動的制造行業數據資源分析與應用，為制造業設計、生產、經營、管理全過程提供大數據支撐與服務，促進創新鏈、供應鏈、產業鏈的形成與優化，為制造業轉型升級、宏觀決策、智慧制造提供支撐。
①基于制造大數據的產品研發決策與優化。利用大數據分析的技術，打破公司內部數據孤島，很好的融合了客戶反饋數據和公司內部數據，通過分析外部收集的數據和內部反饋的詳細數據，探索最佳工藝指標和生產流程。
②基于制造大數據的生產流程管控與優化。利用大數據分析的技術，串聯整個產業鏈，實現了柔性生產和大規模定制。
③基于制造大數據的價值鏈集成和綜合決策。通過挖掘數據潛在價值，提高決策的效率和水平；通過完善數據收集分析和監測體系，追蹤每個客戶的個性化需求，開展定制化服務與管理，推出新的產品和服務等。
（7）智能制造推廣應用
重點對航空航天、高端裝備制造、特色裝備及關鍵零部件制造領域，開展智能制造推廣應用。貫徹工業和信息化部關于智能制造試點示范專項行動有關要求，實智能制造試點示范專項行動，構建新型制造體系，大力發展以智能工廠、自動化生產線、工業機器人等為主的智能制造體系，促進新一代信息通信技術、高檔數控機床和機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術船舶、先進軌道交通裝備、節能與新能源汽車、電力裝備、農機裝備、高性能醫療器械等產業發展壯大。
①流程制造業智能制造應用示范。針對流程制造行業，實施以數字化工廠/智能工廠為方向的流程制造試點示范項目，通過持續改進，實現運行過程動態優化，制造信息和管理信息全程透明、共享，采用大數據、云計算實現企業生產、管理、決策智能化，全面提升企業的資源配置優化、生產自動化、實時在線優化、生產管理精細化和智能決策科學化水平。
②離散制造業智能制造應用示范。針對離散制造行業，實施以智能車間/智能工廠為方向的離散制造試點示范項目，通過智能車間/工廠總體數據感知，實現產品的全生命周期數據感知、分析與應用。通過持續改進，實現企業設計、工藝、制造、管理、監測、物流等環節的集成優化；采用制造物聯、大數據等技術實現企業智能生產、管理與決策。
③智能制造裝備研發及試點示范。智能制造裝備包括傳感、控制、驅動等三大核心技術，如工業機器人、智能數控系統等。在流程/離散制造業智能制造應用示范中，開展智能制造裝備研發及試點示范，實現高端芯片、新型傳感器、工業控制計算機、智能儀器儀表與控制系統、工業軟件、互聯網技術、信息安全技術等在裝備（產品）中的集成應用，裝備（產品）做到安全可控，自感知、自診斷、自適應、自決策功能的不斷優化。
④智能制造服務新業態試點示范。實施以制造服務、個性化定制等為代表的智能制造服務新業態新模式試點示范項目。實現模塊化設計方法、個性化定制平臺、產品數據庫的不斷優化，形成完善的基于個性化定制需求的企業設計、生產、供應鏈管理和服務體系；實現信息、資源的高效統籌與異地共享，建設制造需求和制造資源高度優化的網絡平臺，實現企業在研發、生產、測試等環節實施過程中跨界、跨區域協同；構建智能化的能源管理體系，實現生產和消費的全過程能源監測、預測、節能優化；建立在線監測、遠程診斷與云服務系統，實現高效、安全的智能服務。
5. 技術創新與人才培養，貴州大學是關鍵支撐
國家發展戰略與產業發展需求，對人才培養、科技創新提出了新的要求。機械工程類專業擔負著為我國智能制造產業發展和相關戰略產業提供人才支撐的重要任務，推動落實《中國制造2025》、《智能制造發展規劃（2016-2020年）》是我國高校機械工程類專業的歷史使命。
（1）制造業創新驅動與轉型升級，機械工程智能制造人才是關鍵
《中國制造2025》、《智能制造發展規劃（2016-2020年）》的重點在于創新驅動與轉型升級，而創新的核心與關鍵在于人才。人才的緊缺，特別是機械工程類高層次創新型人才的緊缺，正是我們與發達國家相比，所不容忽視的一大弱點。技術型人才的緊缺導致了我國技術創新能力的不足。特別是傳統制造業領域大中型國有企業的轉型，直接影響到工程技術人才的培養，導致工程技術人才的斷層。缺乏優秀的技術型人才，即使有再好的理論體系支撐也難以將設計想法轉化為現實。有鑒于此，要實現《中國制造2025》、《智能制造發展規劃（2016-2020年）》的目標，必須要將培養優秀的機械工程技術人才作為中長期戰略發展的一項重要內容。與此同時，在結構調整方面，推動我國制造業發展與轉型升級，應做到傳統產業技術改造與新興產業的建設發展“兩手抓”。既要致力于加快傳統產業的技術改造，化解過剩產能，淘汰落后技術與企業，支持企業兼并重組；也要加大力度發展戰略性新興產業與生產性服務業。
（2）貴州大學機械工程學科是貴州省發展智能制造的關鍵技術創新中心與人才培養基地
機械工程學科是貴州大學歷史悠久、具有傳統優勢的工學學科之一，主要由機械工程學院、現代制造技術教育部重點實驗室、工程訓練中心等部分組成。學科現有教職工180余人，其中教授36人、副教授63人；國家級有突出貢獻中青年專家1人、享受政府特殊津貼專家3人、教育部新世紀優秀人才1人、教育部高等學校教指委委員3人、貴州省省管專家5人、貴州省高等學校教學名師4人、貴州省百層次創新型人才2人、貴州省優秀青年科技人才4人。
現有機械工程一級學科碩士點、博士點、博士后科研流動站；設計學一級學科碩士點、機械工程及工業設計專業碩士授予點?，F有機械設計制造及其自動化、材料成形及控制工程、農業機械化及其自動化、工業設計四個本科專業，其中機械設計制造及其自動化是教育部一類特色專業、卓越工程師培養專業，通過工程教育國際認證。
具有211工程二期“計算機集成系統與現代制造技術”、211工程三期“現代制造技術”重點建設學科。機械制造及其自動化學科是省級重點學科，機械工程是省級特色重點學科。具有現代制造技術教育部重點實驗室、貴州省“互聯網+”協同智能制造重點實驗室、貴州省高端裝備產業技術軍民融合協同創新中心等11個省部級科研平臺，與企業產學研合作共建成立了多個工程技術中心、聯合創新中心。
從供給側分析，我省裝備及產品在技術、工藝、設計、品牌、成本等方面，與國內裝備制造大企業大集團相比缺乏競爭力，大企業大集團加快在我省布點擴展市場，也加劇了省內裝備產品供給過剩的問題。因此，必須牢牢抓住國家轉方式調結構重要窗口期帶來的重大機遇，從貴州實際出發，把創新貫穿于供給側結構性改革全過程和各環節，采取超常規舉措，不斷創造新技術、培育新產業、衍生新模式、推出新產品，統籌解決好結構性問題和總量問題，加快培育新的發展動能。要以供給側結構性改革推動三次產業全面提升，促進生產從粗放向集約、產品從低端向中高端轉變。必須抓住大力推進智能制造、大數據戰略行動，推進大數據與實體經濟融合，實施一批智能制造試點示范項目，開展傳統制造工藝綠色改造的機遇，促進我省航空航天、智能終端、高端數控機床、新能源汽車等高端裝備制造業加快發展。必須抓住大力推進大扶貧戰略，把推進山地農業現代化、擴大優質農產品供給作為推動農業跨越式發展的突破口。實施一批山地農業現代化示范項目，形成一批特色山地農機產品，促進我省特色農業發展。
6. 結束語
發展智能制造要牢固樹立創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念，全面落實《中國制造2025》和推進供給側結構性改革部署。“十三五”期間，貴州省應同步實施數字化制造普及、智能化制造示范引領，以構建新型制造體系為目標，以實施智能制造工程為重要抓手，著力提升關鍵技術裝備安全可控能力，著力增強基礎支撐能力，著力提升集成應用水平，著力探索培育新模式，著力營造良好發展環境，為培育經濟增長新動能、打造制造業競爭新優勢、建設制造強省而努力。
制造業創新驅動與轉型升級，機械工程智能制造人才是關鍵，貴州大學機械工程學科以高層次、急需緊缺專業技術人才和創新型人才培養為重點，構建“143”創新人才培養體系，實施卓越工程師培養計劃，建設高端裝備智能制造創新中心、工程訓練中心，與企業協同創新，是貴州省發展智能制造的關鍵技術創新中心與人才培養基地，是歷史使命所在。
（李少波，博士、教授、博士生導師，現任貴州大學機械工程學院院長，貴州省企業決策研究會專家委員會高級專家）
