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編者按：本文是工業(yè)和信息化部賽迪研究院裝備工業(yè)研究所所長左世全博士的研究報告，為方便閱讀，編者做了部分摘編，在保留報告總體框架的前提下省略了部分擴展內(nèi)容。 一、智能制造內(nèi)涵及其戰(zhàn)略意義
1、概念內(nèi)涵 2、戰(zhàn)略意義
智能制造技術已成為世界制造業(yè)發(fā)展的客觀趨勢，世界上主要工業(yè)發(fā)達國家正在大力推廣和應用。發(fā)展智能制造既符合我國制造業(yè)發(fā)展的內(nèi)在要求，也是重塑我國制造業(yè)新優(yōu)勢，實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級的必然選擇，應該提升到國家戰(zhàn)略的高度。 （2）重塑制造業(yè)新優(yōu)勢的現(xiàn)實需要：一是應對“雙重擠壓”挑戰(zhàn)的必須之選；二是加快我國智能制造技術產(chǎn)業(yè)化的客觀需要；三是破解能源、資源和環(huán)境約束，實現(xiàn)節(jié)能減排目標的有力手段。 （3）拓寬產(chǎn)業(yè)施政空間的重要抓手：分析我國已出臺的促進智能制造發(fā)展的規(guī)劃和政策，可以發(fā)現(xiàn)，目前還主要將重點放在智能制造技術及智能制造裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，而智能制造是將智能制造技術應貫穿于產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)、管理和服務的制造活動全過程，不僅包括智能制造裝備還包括智能制造服務。因此，要促進智能制造的發(fā)展，應從智能制造技術、智能制造裝備、智能制造服務等諸多領域加以規(guī)劃和政策扶持。 二、全球智能制造發(fā)展趨勢 1、以3D打印為代表的“數(shù)字化”制造技術嶄露頭角 “數(shù)字化”制造技術有可能改變未來產(chǎn)品的設計、銷售和交付用戶的方式，使大規(guī)模定制和簡單的設計成為可能，使制造業(yè)實現(xiàn)隨時、隨地、按不同需要進行生產(chǎn)，并徹底改變自“福特時代”以來的傳統(tǒng)制造業(yè)形態(tài)。 3D打印技術呈現(xiàn)三個方面的發(fā)展趨勢：（1）打印速度和效率將不斷提升；（2）將開發(fā)出多樣化的3D打印材料；（3）3D打印機價格大幅下降。 2、智能制造技術創(chuàng)新及應用貫穿制造業(yè)全過程 先進制造技術的加速融合使得制造業(yè)的設計、生產(chǎn)、管理、服務各個環(huán)節(jié)日趨智能化，智能制造正引領新一輪的制造業(yè)革命，主要體現(xiàn)在以下四個方面：一是建模與仿真使產(chǎn)品設計日趨智能化；二是以工業(yè)機器人為代表的智能制造裝備在生產(chǎn)過程中應用日趨廣泛；三是全球供應鏈管理創(chuàng)新加速；四是智能服務業(yè)模式加速形成。 3、世界范圍內(nèi)智能制造國家戰(zhàn)略空前高漲 （1）世界主要工業(yè)化發(fā)達國家提早布局 自20世紀80年代末智能制造提出以來，世界各國都對智能制造系統(tǒng)進行了各種研究，首先是對智能制造技術的研究，然后為了滿足經(jīng)濟全球化和社會產(chǎn)品需求的變化，智能制造技術集成應用的環(huán)境——智能制造系統(tǒng)被提出。日本于1989年提出智能制造系統(tǒng)，且于1994年啟動了先進制造國際合作研究項目。美國于1992年執(zhí)行新技術政策，大力支持包括信息技術、新的制造工藝和智能制造技術在內(nèi)的關鍵重大技術。歐盟于1994年啟動新的研發(fā)項目，選擇了39項核心技術，其中信息技術、分子生物學和先進制造技術中均突出了智能制造技術的地位。近年來，各國除了對智能制造基礎技術進行研究外，更多的是進行國際間的合作研究。 （2）世界主要工業(yè)化發(fā)達國家將智能制造作為重振制造業(yè)戰(zhàn)略的重要抓手 金融危機以來，在尋求危機解決方案的過程中，美、德、日等國政府和相關專業(yè)人士紛紛提出通過發(fā)展智能制造來重振制造業(yè)。2011年6月，美國正式啟動包括工業(yè)機器人在內(nèi)的“先進制造伙伴計劃”，2012年2月又出臺“先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”，提出通過加強研究和試驗（R＆E）稅收減免、擴大和優(yōu)化政府投資、建設“智能”制造技術平臺以加快智能制造的技術創(chuàng)新，2012年設立美國制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡，并先后設立增材制造創(chuàng)新研究院和數(shù)字化制造與設計創(chuàng)新研究院。德國通過政府、弗勞恩霍夫研究所和各州政府合作投資于數(shù)控機床、制造和工程自動化行業(yè)應用制造研究。日本提出通過加快發(fā)展協(xié)同式機器人、無人化工廠提升制造業(yè)的國際競爭力。德國于2013年正式實施以智能制造為主體的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，鞏固其制造業(yè)領先地位。 三、我國智能制造發(fā)展現(xiàn)狀與存在問題 1、發(fā)展現(xiàn)狀 一是取得了一批基礎研究成果和智能制造技術。我國對智能制造的研究開始于20世紀80年代末。在最初的研究中在智能制造技術方面取得了一些成果，而進入21世紀以來的十年當中智能制造在我國迅速發(fā)展，在許多重點項目方面取得成果，智能制造相關產(chǎn)業(yè)也初具規(guī)模。 二是智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系初步形成。隨著信息技術與先進制造技術的高速發(fā)展，我國智能制造裝備的發(fā)展深度和廣度日益提升，一批具有自主知識產(chǎn)權的智能制造裝備實現(xiàn)突破。 三是國家對智能制造的扶持力度不斷加大。近年來，我國對智能制造的發(fā)展也越來越重視，越來越多的研究項目成立，研究資金也大幅增長。 2、存在問題 近年來，我國智能制造技術及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展迅速，并取得了較為顯著的成效。然而，制約我國智能制造快速發(fā)展的突出矛盾和問題依然存在，主要表現(xiàn)在以下四個方面：一是智能制造基礎理論和技術體系建設滯后；二是智能制造中長期發(fā)展戰(zhàn)略缺失；三是高端制造裝備對外依存度高；四是關鍵智能制造技術及核心基礎部件主要依賴進口；五是重硬件輕軟件的現(xiàn)象突出。 四、我國智能制造發(fā)展戰(zhàn)略與對策 1、戰(zhàn)略思路 按照“市場主導、創(chuàng)新突破、引領產(chǎn)業(yè)”的發(fā)展思路，前瞻布局核心智能制造技術、著力提升智能部件產(chǎn)業(yè)化、重點突破智能制造裝備集成及工業(yè)軟件創(chuàng)新，全面普及制造過程數(shù)控化、智能化與管理信息化。 2、發(fā)展目標 基于我國現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)基礎及技術水平，智能制造的發(fā)展可分兩步走：到2020年，制造業(yè)基本普及數(shù)控化，實現(xiàn)重點領域智能制造裝備尤其是高端數(shù)控機床及工業(yè)機器人的產(chǎn)業(yè)化與應用；到2030年，制造業(yè)全面實現(xiàn)數(shù)字化，在制造業(yè)重點領域推進智能制造模式的轉(zhuǎn)變，形成與世界工業(yè)發(fā)達國家在高端制造領域全面抗衡的能力。 3、發(fā)展重點 一是關鍵智能基礎共性技術。圍繞感知、決策和執(zhí)行等智能功能的實現(xiàn)，針對測控裝置、部件和重大智能制造成套裝備的開發(fā)和應用，突破新型傳感原理和工藝、高精度運動控制、高可靠智能控制、工業(yè)通信網(wǎng)絡安全、健康維護診斷等一批共性、基礎關鍵智能技術，為實現(xiàn)制造裝備和制造過程的智能化提供技術支撐。 二是核心智能測控裝置與部件。圍繞重大智能制造成套裝備研發(fā)以及智能制造技術的推廣應用，開發(fā)機器人、感知系統(tǒng)、智能儀表等典型的智能測控裝置和部件并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。在充分利用現(xiàn)有技術和產(chǎn)品的基礎上，進一步實現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡化，形成對智能制造裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有力支撐。 三是重大智能制造成套裝備。突出制造業(yè)所需裝備，針對石油化工、冶金、建材、機械加工、食品加工、紡織、造紙印刷等制造業(yè)生產(chǎn)過程數(shù)字化、柔性化、智能化的需要，發(fā)揮產(chǎn)學研用相結合的創(chuàng)新機制，依托有明確需求的用戶，組織“產(chǎn)、學、研、用”共同參與的創(chuàng)新團隊，推動國產(chǎn)軟硬件在數(shù)控/工業(yè)控制裝備中的應用與推廣，通過集成創(chuàng)新，開發(fā)一批標志性的重大智能制造成套裝備，保障產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。并結合國家重大工程建設，推進示范應用，加快產(chǎn)業(yè)化。 四是基礎工業(yè)軟件。推動骨干企業(yè)、專業(yè)機構、行業(yè)協(xié)會、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、重點高校、科研院所多方參與組建資源共享、優(yōu)勢互補的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，圍繞產(chǎn)業(yè)重點，開展工業(yè)軟件行業(yè)規(guī)范與標準研究、技術攻關和產(chǎn)業(yè)化推廣。在工業(yè)軟件開發(fā)、系統(tǒng)集成、產(chǎn)品定型等方面迅速形成優(yōu)勢，深化工業(yè)軟件技術的內(nèi)涵，提升應用服務能級。 五是重點應用示范推廣領域。根據(jù)我國智能制造技術和智能測控裝置的發(fā)展水平，立足制造業(yè)，在“十二五”期間重點選擇在電力、節(jié)能環(huán)保、農(nóng)業(yè)、資源開采、國防軍工等國民經(jīng)濟重點領域推廣應用，分步驟、分層次開展應用示范，形成通用性、標準化、自主知識產(chǎn)權的應用平臺，加快推進產(chǎn)業(yè)、技術與應用協(xié)同發(fā)展。 4、政策建議 為加快推進智能制造的培育與發(fā)展，必須客觀分析并順應當前智能制造的發(fā)展趨勢，結合我國智能制造的發(fā)展實際及存在的突出問題，制定我國智能制造的發(fā)展戰(zhàn)略。 一是建立智能制造基礎理論體系。 二是制定智能制造中長期發(fā)展戰(zhàn)略。 三是提高智能制造自主創(chuàng)新能力。 四是突破核心關鍵技術。 五是推進智能基礎部件產(chǎn)業(yè)化。 六是提高重大智能制造裝備集成創(chuàng)新。 七是加強智能制造人才隊伍建設。 |