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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(bào)告，為方便閱讀，編者做了部分摘編，在保留報(bào)告總體框架的前提下省略了部分?jǐn)U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(shù)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(dá)國家正在大力推廣和應(yīng)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(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級的必然選擇，應(yīng)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(shí)需要：一是應(yīng)對“雙重?cái)D壓”挑戰(zhàn)的必須之選；二是加快我國智能制造技術(shù)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(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)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(jìn)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(diǎn)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，而智能制造是將智能制造技術(shù)應(yīng)貫穿于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、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還包括智能制造服務(wù)。因此，要促進(jìn)智能制造的發(fā)展，應(yīng)從智能制造技術(shù)、智能制造裝備、智能制造服務(wù)等諸多領(lǐng)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(shù)嶄露頭角 “數(shù)字化”制造技術(shù)有可能改變未來產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、銷售和交付用戶的方式，使大規(guī)模定制和簡單的設(shè)計(jì)成為可能，使制造業(yè)實(shí)現(xiàn)隨時、隨地、按不同需要進(jìn)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(shù)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(jī)價格大幅下降。 2、智能制造技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用貫穿制造業(yè)全過程 先進(jìn)制造技術(shù)的加速融合使得制造業(yè)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)各個環(huán)節(jié)日趨智能化，智能制造正引領(lǐng)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(shè)計(jì)日趨智能化；二是以工業(yè)機(jī)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；三是全球供應(yīng)鏈管理創(chuàng)新加速；四是智能服務(wù)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(dá)國家提早布局 自20世紀(jì)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(jìn)行了各種研究，首先是對智能制造技術(shù)的研究，然后為了滿足經(jīng)濟(jì)全球化和社會產(chǎn)品需求的變化，智能制造技術(shù)集成應(yīng)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(jìn)制造國際合作研究項(xiàng)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)、新的制造工藝和智能制造技術(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(xiàng)目，選擇了39項(xiàng)核心技術(shù)，其中信息技術(shù)、分子生物學(xué)和先進(jìn)制造技術(shù)中均突出了智能制造技術(shù)的地位。近年來，各國除了對智能制造基礎(chǔ)技術(shù)進(jìn)行研究外，更多的是進(jìn)行國際間的合作研究。 （2）世界主要工業(yè)化發(fā)達(dá)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(jī)以來，在尋求危機(jī)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)展智能制造來重振制造業(yè)。2011年6月，美國正式啟動包括工業(yè)機(jī)器人在內(nèi)的“先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃”，2012年2月又出臺“先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計(jì)劃”，提出通過加強(qiáng)研究和試驗(yàn)（R＆E）稅收減免、擴(kuò)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，2012年設(shè)立美國制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，并先后設(shè)立增材制造創(chuàng)新研究院和數(shù)字化制造與設(shè)計(jì)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(jī)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(jī)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(shí)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(lǐng)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(chǔ)研究成果和智能制造技術(shù)。我國對智能制造的研究開始于20世紀(jì)80年代末。在最初的研究中在智能制造技術(shù)方面取得了一些成果，而進(jìn)入21世紀(jì)以來的十年當(dāng)中智能制造在我國迅速發(fā)展，在許多重點(diǎn)項(xiàng)目方面取得成果，智能制造相關(guān)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(shù)與先進(jìn)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，一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的智能制造裝備實(shí)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(xiàng)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(shù)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(chǔ)理論和技術(shù)體系建設(shè)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(guān)鍵智能制造技術(shù)及核心基礎(chǔ)部件主要依賴進(jìn)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(dǎo)、創(chuàng)新突破、引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)”的發(fā)展思路，前瞻布局核心智能制造技術(shù)、著力提升智能部件產(chǎn)業(yè)化、重點(diǎn)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(biāo) 基于我國現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)及技術(shù)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(shí)現(xiàn)重點(diǎn)領(lǐng)域智能制造裝備尤其是高端數(shù)控機(jī)床及工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化與應(yīng)用；到2030年，制造業(yè)全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，在制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域推進(jìn)智能制造模式的轉(zhuǎn)變，形成與世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家在高端制造領(lǐng)域全面抗衡的能力。 3、發(fā)展重點(diǎn) 一是關(guān)鍵智能基礎(chǔ)共性技術(shù)。圍繞感知、決策和執(zhí)行等智能功能的實(shí)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(yīng)用，突破新型傳感原理和工藝、高精度運(yùn)動控制、高可靠智能控制、工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)安全、健康維護(hù)診斷等一批共性、基礎(chǔ)關(guān)鍵智能技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)制造裝備和制造過程的智能化提供技術(shù)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(shù)的推廣應(yīng)用，開發(fā)機(jī)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(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。在充分利用現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)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(jī)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(xué)研用相結(jié)合的創(chuàng)新機(jī)制，依托有明確需求的用戶，組織“產(chǎn)、學(xué)、研、用”共同參與的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，推動國產(chǎn)軟硬件在數(shù)控/工業(yè)控制裝備中的應(yīng)用與推廣，通過集成創(chuàng)新，開發(fā)一批標(biāo)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(jié)合國家重大工程建設(shè)，推進(jìn)示范應(yīng)用，加快產(chǎn)業(yè)化。 四是基礎(chǔ)工業(yè)軟件。推動骨干企業(yè)、專業(yè)機(jī)構(gòu)、行業(yè)協(xié)會、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、重點(diǎn)高校、科研院所多方參與組建資源共享、優(yōu)勢互補(bǔ)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，圍繞產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)，開展工業(yè)軟件行業(yè)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)研究、技術(shù)攻關(guān)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(shù)的內(nèi)涵，提升應(yīng)用服務(wù)能級。 五是重點(diǎn)應(yīng)用示范推廣領(lǐng)域。根據(jù)我國智能制造技術(shù)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(diǎn)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(jì)重點(diǎn)領(lǐng)域推廣應(yīng)用，分步驟、分層次開展應(yīng)用示范，形成通用性、標(biāo)準(zhǔn)化、自主知識產(chǎn)權(quán)的應(yīng)用平臺，加快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)、技術(shù)與應(yīng)用協(xié)同發(fā)展。 4、政策建議 為加快推進(jìn)智能制造的培育與發(fā)展，必須客觀分析并順應(yīng)當(dāng)前智能制造的發(fā)展趨勢，結(jié)合我國智能制造的發(fā)展實(shí)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(chǔ)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(guān)鍵技術(shù)。 五是推進(jìn)智能基礎(chǔ)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(qiáng)智能制造人才隊(duì)伍建設(shè)。 |