近年來,由人工智能技術(shù)、機器人技術(shù)和數(shù)字化制造技術(shù)等相結(jié)合的智能制造技術(shù)開始貫穿于設(shè)計、生產(chǎn)、管理和服務(wù)等制造業(yè)的各個環(huán)節(jié),正催生智能制造業(yè),引領(lǐng)新一輪制造業(yè)變革。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(guān)專業(yè)人士紛紛提出通過發(fā)展智能制造業(yè)來重振制造業(yè)。當前,我國已成為全球制造業(yè)第一大國,但“大而不強”,長期制約可持續(xù)發(fā)展的深層次矛盾和問題日益突出。努力培育和發(fā)展先進制造業(yè),尤其是重點發(fā)展智能制造業(yè),應(yīng)成為我國制造業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。
發(fā)展智能制造業(yè)是我國制造業(yè)升級的必由之路
隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展,先進制造技術(shù)正在向信息化、自動化、智能化方向發(fā)展,智能制造日益成為未來制造業(yè)發(fā)展的核心內(nèi)容。
發(fā)展智能制造業(yè)是實現(xiàn)制造業(yè)升級的內(nèi)在要求。長期以來,我國制造業(yè)主要集中在中低端環(huán)節(jié),產(chǎn)業(yè)附加值低。發(fā)展智能制造業(yè)已經(jīng)成為實現(xiàn)我國制造業(yè)從低端制造向高端制造轉(zhuǎn)變的重要途徑。同時,將智能制造這一新興技術(shù)快速應(yīng)用并推廣,通過規(guī)模化生產(chǎn),盡快收回技術(shù)研究開發(fā)投入,從而持續(xù)推進新一輪的技術(shù)創(chuàng)新,推動智能制造技術(shù)的進步,實現(xiàn)制造業(yè)升級。
發(fā)展智能制造業(yè)是重塑制造業(yè)新優(yōu)勢的現(xiàn)實需要。當前,我國制造業(yè)面臨來自發(fā)達國家加速重振制造業(yè)與發(fā)展中國家以更低生產(chǎn)成本承接國際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的“雙向擠壓”。我國必須加快推進智能制造技術(shù)研發(fā),提高其產(chǎn)業(yè)化水平,以應(yīng)對傳統(tǒng)低成本優(yōu)勢削弱所面臨的挑戰(zhàn)。雖然我國智能制造技術(shù)已經(jīng)取得長足進步,但其產(chǎn)業(yè)化水平依然較低,高端智能制造裝備及核心零部件仍然嚴重依賴進口,發(fā)展智能制造業(yè)也是加快我國智能制造技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的客觀需要。此外,發(fā)展智能制造業(yè)可以應(yīng)用更節(jié)能環(huán)保的先進裝備和智能優(yōu)化技術(shù),有助于從根本上解決我國生產(chǎn)制造過程的節(jié)能減排問題。
發(fā)展智能制造業(yè)是拓寬產(chǎn)業(yè)施政空間的重要抓手。我國已編制完成《智能制造裝備產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,并于2011年設(shè)立“智能制造裝備創(chuàng)新發(fā)展專項”,今年3月,我國又出臺了《智能制造科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》。分析我國已出臺的促進智能制造業(yè)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(shù)及智能制造裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面,而智能制造業(yè)是將智能制造技術(shù)的應(yīng)用貫穿于產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)、管理和服務(wù)的制造活動全過程,不僅包括智能制造裝備產(chǎn)業(yè),還包括智能制造服務(wù)業(yè)。因此,要促進智能制造業(yè)的發(fā)展,應(yīng)從智能制造技術(shù)、智能制造裝備產(chǎn)業(yè)、智能制造服務(wù)業(yè)等諸多領(lǐng)域加以規(guī)劃和政策扶持。
全球智能制造呈現(xiàn)新趨勢
智能制造技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化及廣泛應(yīng)用正催生智能制造業(yè)。概括起來,當今世界制造業(yè)智能化發(fā)展呈現(xiàn)三大趨勢:
智能制造技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用貫穿制造業(yè)全過程。主要體現(xiàn)在以下四個方面:一是建模與仿真使產(chǎn)品設(shè)計日趨智能化。建模與仿真通過減少測試和建模支出降低風險,通過簡化設(shè)計部門和制造部門之間的切換壓縮新產(chǎn)品進入市場的時間。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(yīng)用日趨廣泛。汽車、電子電器、工程機械等行業(yè)已大量使用工業(yè)機器人自動化生產(chǎn)線。三是全球供應(yīng)鏈管理創(chuàng)新加速。信息技術(shù)的應(yīng)用縮短了滿足客戶訂單的時間,提升了生產(chǎn)效率,使得全球范圍的供應(yīng)鏈管理更具效率。四是智能服務(wù)業(yè)模式加速形成。企業(yè)通過嵌入式軟件、無線連接和在線服務(wù)的啟用整合成新的“智能”服務(wù)業(yè)模式,制造業(yè)與服務(wù)業(yè)之間的界限日益模糊,融合越來越深入。
世界范圍內(nèi)智能制造國家戰(zhàn)略空前高漲。世界主要工業(yè)化發(fā)達國家提早布局。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(shù)政策,大力支持包括信息技術(shù)和新的制造工藝、智能制造技術(shù)在內(nèi)的關(guān)鍵重大技術(shù);歐盟于1994年啟動新的研發(fā)項目,突出了智能制造技術(shù)的地位。
世界主要工業(yè)化國家將智能制造業(yè)作為重振制造業(yè)戰(zhàn)略的重要抓手。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稅收減免、擴大和優(yōu)化政府投資、建設(shè)“智能”制造技術(shù)平臺,以加快智能制造的技術(shù)創(chuàng)新;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(yīng)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。
我國具備發(fā)展智能制造業(yè)的有利條件
我國具備發(fā)展智能制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。我國已取得了一大批相關(guān)的基礎(chǔ)研究成果,掌握了長期制約我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的智能制造技術(shù),如機器人技術(shù)、感知技術(shù)、復雜制造系統(tǒng)、智能信息處理技術(shù)等;攻克了一批長期嚴重依賴并影響我國產(chǎn)業(yè)安全的核心高端裝備,如盾構(gòu)機、自動化控制系統(tǒng)、高端加工中心等;建設(shè)了一批相關(guān)的國家級研發(fā)基地;培養(yǎng)了一大批長期從事相關(guān)技術(shù)研究開發(fā)工作的高技術(shù)人才。
智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系初步形成。隨著信息技術(shù)與先進制造技術(shù)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,以新型傳感器、智能控制系統(tǒng)、工業(yè)機器人、自動化成套生產(chǎn)線為代表的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系初步形成,2010年工業(yè)自動化控制系統(tǒng)和儀器儀表、數(shù)控機床、工業(yè)機器人及其系統(tǒng)等部分智能制造裝備產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域銷售收入超過3000億元。
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。我國發(fā)布了《智能制造裝備產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》和《智能制造科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》,并設(shè)立《智能制造裝備發(fā)展專項》,加快智能制造裝備的創(chuàng)新發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化進程,推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
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