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裝備製造業產業升級國內外發展現狀和形勢 - 臥式加工中心 廣東鏜銑床哪家好 惠州龍門價格

發布日期:2018-10-25 作者: 點擊:

  國內外發展現狀和形勢

  製造業強國發展狀況

  20世紀80年代,工業發達國家已開始對智能製造進行研究,並逐步提出智能製造係統和相關智能技術。進入21世紀,網絡信息技術迅速發展,實現智能製造的條件逐漸成熟。在國際金融危機之後,虛擬經濟出現泡沫,傳統製造業強國開始將重心轉回實體製造,頒布了一係列發展智能製造的國家戰略(表1),期望以發展製造業刺激國內經濟增長,鞏固大國地位。

  美國:先進製造業夥伴計劃,重塑工業競爭力

  美國通過先進製造業夥伴計劃重新規劃了本國的製造業發展戰略,投入超過20億美元研究先進工業材料、創新製造工藝和基於移動互聯網技術的第三代工業機器人,希望通過發展先進製造業,實現製造業的智能化升級,保持美國製造業價值鏈上的高端位置和製造技術的全球領先地位。美國智能製造現階段重點研究領域及內容:

  智能機器人:結合互聯網技術,增加機器人的交互能力;

  物聯網:將傳感器和通信設備嵌入到機器和生產線中;

  大數據和數據分析:開發可解讀並分析大量數據的軟件和係統;

  信息物理係統和係統集成:開發大規模生產係統,實現高效靈活的實時控製和定製;

  可持續製造:通過綠色設計,使用環保材料,優化生產工藝,開發可提高資源利用率、減少環境有害物質排放的生產體係;

  增材製造:將3D打印技術應用於部件和產品製造,減少產品開發和製造的時間與成本。

  歐盟:數字化歐洲工業計劃,推進工業數字化進程

  隨著智能製造的興起,歐洲各國都提出了相應的戰略計劃。歐盟在整合各國戰略的基礎上,提出數字化歐洲工業計劃,用於推進歐洲工業的數字化進程。計劃主要通過物聯網(IoT,Internet of Things)、大數據(BigData)和人工智能(AI,Artificial Intelligence)三大技術來增強歐洲工業的智能化程度;將5G、雲計算、物聯網、數據技術和網絡安全等五個方麵的標準化作為發展重點之一,以增強各國戰略計劃之間的協同性;同時,投資5億歐元打造數字化區域網絡,大力發展區域性的數字創新中心,實施大型的物聯網和先進製造試點項目,期望利用雲計算和大數據技術把高性能計算和量子計算有效結合起來,以提升大數據在工業智能化方麵的競爭力。             
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  德國:工業4.0,構建智能生產係統

  2013年,德國正式發布《保障德國製造業的未來:關於實施“工業4.0”戰略的建議》,並將工業4.0上升為國家級戰略,期望做第四次工業革命的領導者,得到各界的支持。該計劃是一項全新的製造業提升計劃,其模式是通過工業網絡、多功能傳感器以及信息集成技術,將分布式、組合式的工業製造單元模塊構建成多功能、智能化的高柔性工業製造係統;將在生產設備、零部件、原材料上裝載可交互智能終端,借助物聯網實現信息交互,實時互動,使機器能夠自決策,並對生產進行個性化控製;同時,新型智能工廠可利用智能物流管理係統和社交網絡,整合物流資源信息,實現物料信息快速匹配,改變傳統生產製造中人機料之間的被動控製關係,提高生產效率。             臥式加工中心 廣東鏜銑床哪家好 惠州龍門價格


  日本:創新工業計劃,鞏固自動化生產強國位置

  日本提出創新工業計劃,大力發展網絡信息技術,以信息技術推動製造業發展。通過加快發展協同機器人、多功能電子設備、
嵌入式係統、智能機床和物聯網等技術,打造先進的無人化智能工廠,提升國際競爭力。製造業工廠十分注重自動化、信息化與傳統製造業的融合發展,已經廣泛普及了工業機器人,通過信息技術與智能設備的結合、機器設備之間的信息高效交互,形成新型智能控製係統,大大提高生產效率和穩定性。2016年,日本發布工業價值鏈計劃,提出“互聯工廠”的概念,聯合100多家企業共同建設日本智能製造聯合體。同時,以中小型工業製企業為突破口,探索企業相互合作的方式,並將物聯網引入實驗室,加大工業與其他各領域的融合創新。             臥式加工中心 廣東鏜銑床哪家好 惠州龍門價格


  國內發展狀況

  我國對智能製造的研究開始於20世紀80年代,已取得了一些成果,但研究規模一直較小,沒有形成完整的研究體係。新世紀金融危機爆發後,各國經濟衰退,引發了各國政府對製造業的重新關注,我國政府及企業也逐漸加大了對智能製造的關注和投入。從最開始的《智能製造裝備產業“十二五”發展規劃》到2015年《中國製造2025》的正式發布,國家發展智能製造產業的政策逐步完善。這些政策都以發展先進製造業為核心目標,旨在提升製造業的核心技術,逐步達成我國的製造強國夢。快速發展的網絡信息技術和先進製造技術為推進我國智能製造發展提供了良好的條件,提高了我國的製造業智能化水平。我國自主研發的多功能傳感器、智能控製係統已逐步達到世界先進水平。工業機器人、智能數控機床和自動化成套生產線等智能裝備製造技術也取得了較大進步,並逐步形成了完整的智能裝備產業體係。智能製造裝備和先進工藝技術在重點行業不斷普及,離散型製造行業的智能裝備應用、流程型製造行業的工藝流程控製和製造執行係統使製造企業生產效率大幅提高。通過在代表性製造企業推行智能製造技術和設備,逐漸形成了一些可複製推廣的智能製造應用模式,為今後深入推進智能製造奠定了一定的基礎。

  我國裝備製造業是新中國成立後才開始起步的,經過改革開放四十年來的扶持與發展,其工業體係和相關產業鏈逐漸完善,取得了許多優秀成績,從之前的低端製造業慢慢向中高端拓展,在規模和水平上都有了長足的進步,目前已發展成為結構體係完整、具有較高水平、具備國際競爭力的國民支柱性產業,為我國工業、經濟和國防建設做出了十分重要的貢獻。

  到2015年,我國擁有39個工業大類、191個中類、5個小類,成為全世界唯一擁有聯合國產業分類中全部工業類的國家。隨著國家對高端裝備製造業越來越重視,在國家政策的大力扶持下,智能製造裝備行業發展迅速,已逐漸形成規模。整體上來說,我國對裝備製造業的投資呈逐年增長趨勢,這在很大程度上得利於政府為吸引投資付出的努力和其提供的有利政策環境。從2010年到2016年,中國智能製造裝備產業值由不足4000億元到超過1.2萬億元,體現了我國智能製造裝備產業巨大的發展潛力。與此同時,國內大規模的基礎設施建設以及市場規模的擴大,也使得相關裝備製造業企業迎來較好的發展前景,為國家推動傳統行業智能化轉型升級提供了良好的基礎條件和環境優勢。根據國家工信部數據,2017年全國規模以上工業企業利潤增長21%,增加值同比上升12.5%,裝備製造業增加值11.3%,高技術增加值同比上升13.4%,工業機器人產量增加68.1%,集成電路產量增加23.8%。             
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  從總體上講,我國裝備製造業發展明顯加快,形成了具備較好物質技術基礎的獨立工業體係,重大技術裝備自主化水平顯著提高,國際競爭力進一步提升。雖然取得了一些研究成果,但是根據國內裝備製造業智能化的實際應用情況來看,智能化隻是解決了製造效率低和精度低的問題,沒有達到智能製造應用的設計水平。產品在市場上的競爭力偏弱,市場供求關係仍存在較大偏差。與裝備製造業強國相比,我國裝備製造業綜合競爭力依舊較弱。在智能化過程中,存在缺乏核心技術自主創新能力、標準體係不夠完善、軟件與信息技術發展較弱、缺少行業優秀企業領導和相關先進製造服務業支持等問題。因此,我國的裝備製造業智能化發展要從實際國情出發,借鑒國外發展的優秀經驗,規劃發展的長期路線,抓住全球製造業重新布局的戰略機遇,總結出適合中國的發展道路。             臥式加工中心 廣東鏜銑床哪家好 惠州龍門價格


  我國裝備製造業智能化發展需要解決的問題

  通過對我國裝備製造業智能化關鍵技術裝備、核心支撐軟件、工業互聯網等方麵的分析,對工業強國的對比,以及對六大重點研發領域的展望,針對我國裝備製造業發展智能化可總結出以下四點問題。

  自主創新能力不強,核心技術對外依存度較高

  目前,我國製造業整體創新能力不強,裝備製造業的產品和核心技術在國際上缺乏競爭力。在智能化過程中,需要大幅度依賴國外的先進製造設備、關鍵零部件和關鍵材料等。同時,在智能控製技術、在線分析技術、智能化嵌入式軟件,高速精密
軸承等先進技術方麵自給率低,對外依賴度高。此外,國產智能裝備的性能和穩定性難以滿足裝備製造業智能化發展的需求,約90%的工業機器人,70%的汽車製造關鍵設備,40%的大型石化裝備、核電等重大工程的自動化成套控製係統、大功率變頻技術嚴重依賴進口。這些核心技術及設備的缺失,增加了建設成本,加大了我國推行智能裝備製造的難度。

  智能裝備製造標準化普及不夠,企業建設沒有統一標準

  裝備製造業智能化過程中所需的各種信息集成軟件、設備關鍵部件接口、信息網絡端口等,都需要統一連接標準,以實現網絡間信息的順利對接。而中國企業大多注重發展技術,忽略了設備和技術管理的標準化。由於廠商不同,國內大部分傳統製造業的自動化係統技術參數缺乏統一標準,導致網絡之間、設備之間存在嚴重的異質異構問題。盡管智能製造的發展帶來了新的生產模式,企業對智能製造的生產組織方式和商業運營模式卻沒有統一的管理標準。2015年,工業和信息化部、國家標準化管理委員頒布了智能製造相關標準建設指南,但由於我國製造業的發展不均衡,標準化普及做得並不好,依然會出現標準缺失、滯後以及交叉重複等問題。             臥式加工中心 廣東鏜銑床哪家好 惠州龍門價格


  工業大數據應用價值未充分挖掘

  在裝備製造業智能化的過程中會產生大量數據,企業通過對這些數據進行分析,充分挖掘工業大數據的價值,可優化企業生產、服務和商業模式,為企業智能化提供重要驅動力。工業大數據的分析應用已被各國重視,德國工業4.0戰略信息互聯技術重點研究大數據分析和工業數據交換,歐盟數字化歐洲工業計劃也花巨資打造了數字創新中心,以提升工業大數據在工業智能化中的應用。但這些數據由傳感器、物聯設備、生產經營業務數據、外部互聯網數據組成,數量巨大、來源分散又格式多樣,很難得到有效利用。而我國對工業大數據的應用才剛起步,存在核心技術體係不完善、數據整合缺乏統一標準、專業數據服務匱乏等問題。             
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  智能裝備製造相關的現代服務業發展滯後

  良好的現代服務業是製造業智能化發展的重要驅動,具備完整體係的先進製造服務業對製造業的升級發展有極為重大的作用。智能裝備製造實施過程中,智能流程設計、智能監控技術、智能信息集成管理軟件等都需要相關現代服務業的支持。而國內在先進生產性服務業的附加值和技術水平方麵,與工業發達國家相比還存在一定差距。主要表現在以下幾個方麵:一是智能製造服務業市場沒有完全打開,相關政策體係不夠完善,市場化程度低;二是相比於製造服務業,傳統服務業占比過大,存在供給過剩情況,而先進生產性服務產業比例偏小,又存在嚴重供給不足的問題;三是智能製造專業人才培訓服務體係發展滯後,相關先進製造服務業人才缺乏,無法滿足智能製造技術性人才需求。             
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  對我國裝備製造業推行智能化的建議

  深入產教研結合,搭建創新研究基地

  麵對當今科技革命和產業革命的挑戰和機遇,製造業的產業升級發展應該堅持基礎強化、創新驅動的理念。同時,為了應對智能製造發展大趨勢,必須主動調整轉變相關教研體係。企業有資金和實踐
平台,學校有人才和研究技術,二者應發揮各自優勢進行合作。學校根據產業發展的要求,科學設置課程和實踐,以實際應用為導向,著力培養創新型人才。然後將技術和人才帶到企業,將研究應用到實地,進一步發揮人才和技術的作用,逐步構建完善的創新研究基地,著力發展自主創新技術,更加有力地推動科技創新和產業升級。為切實發揮引領和帶動作用,高等院校需麵向經濟社會發展需求,深入推進產教融合,大力培養智能裝備製造領域急需的高層次複合型應用人才,加大研究,提升產品和技術的核心競爭力,促進智能製造的發展。

  大力推行智能裝備製造相關技術與管理的標準化

  推行裝備製造業智能化,標準要先行。智能裝備製造深度融合並集成了信息技術和先進製造,具有較強綜合性,是一種新的生產組織方式和商業模式。成體係地推進裝備製造業智能化標準製定、提升標準,對產業生態係統升級的整體支撐和引領作用十分必要。政府在行業標準的推行過程中,應該根據實際發展情況,把握建設的總體要求、建設思路、建設內容和組織實施方式,從生命周期、係統層級、智能功能等多個維度去構建參考模型和體係框架。從產教研三方角度共同為行業發展需要的關鍵元器件、係統軟件端口等重要技術製定標準。由政府主導,逐步強製推行,應用於產業生態鏈的各個階段,以打造完善的智能化綜合標準技術體係,並充分發揮標準化的基礎性和引導性作用,指導當前和未來一段時間內智能裝備製造標準化工作。

  建設數字服務中心,加強工業大數據應用

  加強工業大數據應用,可以從兩個方麵進行。一是由國家聯合高校出資建設數字服務中心:首先提升對工業大數據基礎的運算能力,然後對嵌入式數據庫、關係型數據庫、各種工業數據應用軟件、數據集成平台進行深入研究;同時,對工業生產中產品設計、製造、物流、銷售、售後服務等全生命周期的大數據應用進行標準規劃,從技術、安全和管理等多個維度梳理大數據應用標準,使工業大數據標準體係不斷健全完善。二是將實際應用與推廣結合:完成標準建立之後,融合雲計算、物聯網、移動互聯網技術,由國家主導構建工業大數據共享平台,引導企業進行大數據應用,並針對重點領域,開展大數據標準驗證,培養示範型企業,引領更多領域企業,推動發展工業大數據和傳統工業協同發展的新模式,使工業大數據更高效地為裝備製造業智能化發揮價值。             臥式加工中心 廣東鏜銑床哪家好 惠州龍門價格


  發展現代智能裝備製造服務業

  隨著智能製造的進一步推廣,裝備製造業智能化升級對先進製造服務業的需求越來越大。智能裝備製造服務業在現代服務業的比重越來越高,在發達國家占比高達70%,我國也應該重視相關高端服務業的發展,增加服務業對智能製造的支持。針對我國智能裝備製造服務業發展滯後問題,可以從下麵三個方向開展工作:一是打造智能生產網絡平台,促進企業之間的信息資源共享及生產配置優化。對智能裝備製造服務業的發展給予適當的政策優惠,吸引更多企業加入,擴大相關現代服務業市場,為先進製造服務業提供良好的發展空間。二是建立先進製造服務業生態園,鼓勵、引導各方麵社會資金投入,發展一批智能製造相關服務管理企業,為裝備製造業智能化技術和係統研發提供完善的支撐體係,同時做好生態園高端製造服務業科技知識成果的轉化服務。三是構建相關高端創新人才的培養和培訓服務體係,製定政策鼓勵相關人才培養,做好先進製造服務業的專業性人才輸送。

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