摘要

制造业数字化是新的工业革命的核心技术，其核心是信息和通信技术重塑现代制造业。制造业的数字化几乎将改变现代制造业的各个方面，从产品如何研究、设计、制造和生产、分配和消费，到制造供应链如何集成及厂房车间如何运作。数字化制造的关键技术不仅包括高性能计算（HPC）、数字建模与仿真、企业资源计划（ERP）系统、3D打印、机器人等技术，还包括近十年出现的云计算、移动终端、智能传感器、人工智能与机器学习、大数据、LTE与5G技术等。据世界主要智库预测，智能制造业有望在未来20年内将全球工厂的生产率提高25%，同时为全球GDP增加10至15万亿美元，而数字化所获得价值中，劳动生产率的提高占价值的5%到7%；质量管理的改善占4%到7%；工厂设备的资产利用率占6%到15%；原材料、订货和库存管理的效率占创造价值的4到5%。数字化制造的核心不仅能提高工厂的生产率，而且可以提高组织的能力，能够更快速地处理情报。未来制造业的竞争力将越来越取决于整个工业供应链在迅速将创新产品推向市场方面的实力。综合来看，美国制造商使用数字制造技术是零星的，除了少数几家领先公司外，数字制造技术仍处于初始阶段。通过跨行业数字化程度数据比较，发现与美国的其他产业相比，美国制造业的数字化程度尚算中等。从投资角度看，美国制造业固定投资占GDP的比例远远落后于韩国、日本和瑞典等国际领先国家以及墨西哥、捷克共和国和匈牙利等新兴经济体，并且美国制造商在信息技术方面的投资一直处于中等水平，尽管有缓慢加速的迹象。这表明：要在国家（甚至全球）经济层面全面实现智能制造的愿景，还有很长的路要走，美国制造业数字化的挑战包括：遗留资产、技术尚未成熟、鸡蛋相生问题、市场分散及缺乏可互操作的标准、技能差距以及缺乏关于如何进行操作的信息等。在宏观政策的推动方面，领导美国制造业数字化的两个最重要的联邦机构支持的实体，数字制造和设计创新研究所（DMDII）和美国制造业拓展伙伴关系（MEP）计划的合作越来越紧密，通过促进中小企业数字化策略，以提升中小企业意识，定义数字制造和设计领域的新兴角色，目标是开发一个综合品牌和能力网络。对比美国制造业数字化发展现状，有针对性对我国制造业数字化发展提出建议。