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      智能制造:全球趋势与中国战略
      -- 《学术前沿》201506上

      2016/1/13 13:45:17  阅读数:
          当前,新科技革命和产业变革正在兴起,全球工业技术体系、发展模式和竞争格局迎来重大变革。发达国家纷纷出台以先进制造业为核心的“再工业化”国家战略:美国大力推动以“工业互联网”和“新一代机器人”为特征的智能制造战略布局;德国“工业4.0”计划的提出旨在通过智能制造提振制造业竞争力;欧盟在“2020增长战略”中提出重点发展以智能制造技术为核心的先进制造;日本、韩国等制造强国也提出相应的发展智能制造的战略措施,可见,智能制造已经成为发达国家制造业发展的重要方向,成为各国发展先进制造业的制高点。我国在2015年推出的“中国制造2025”战略中也强调了智能制造的重要性。在当前以中高速、优结构、新动力、多挑战为主要特征的新常态下,发展智能制造不仅是我国产业转型升级的突破口,也是重塑制造业竞争优势的新引擎,被理论与实践各界普遍认为代表了制造业的未来方向。
          谈及智能制造的本质。智能制造(
      Intelligent Manufacturing, IM)是以新一代信息技术为基础,配合新能源、新材料、新工艺,贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节,具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。虚拟网络和实体生产的相互渗透是智能制造的本质,一方面,信息网络将彻底改变制造业的生产组织方式,大大提高制造效率;另一方面,生产制造将作为互联网的延伸和重要结点,扩大网络经济的范围和效应。以网络互连为支撑,以智能工厂为载体,构成了制造业的最新形态,即智能制造。这种模式可以有效缩短产品研制周期、降低运营成本、提高生产效率、提升产品质量、降低资源能源消耗。

          谈及智能制造的发展趋势。
      2 0 世纪80年代末,信息技术尚未对人类生产生活造成巨大影响之时,智能制造的概念就已经在欧美日等发达国家被提出。进入新世纪之后,实现智能制造的技术和成本条件成熟,并且,随着资源环境压力加大、劳动成本上升等制造业制约因素的增强,智能制造市场近年来在全球出现了爆发增长并呈现新的特征?;チ际跏鞘迪种圃煲抵悄芑亩σ??;チ际?、云计算、大数据、宽带网络等一系列技术构成广义的互联网,只有借助互联网这一动力引擎,才能实现传感器设备的信息感知,通过宽带网络对数据进行精确控制和远程协作,这些都是智能制造的关键基础?;诨チτ貌拍艽蚱谱橹呓?,实现制造业与服务业的融合。美国的先进制造业战略以及对下一代机器人的开发便是基于移动互联网技术的发展与应用,谷歌公司进军智能制造业正是依托其背后强大的互联网基因。

          智能制造加速制造企业成本再造。智能制造使得生产工艺和供应链管理更具有效率,能源消耗程度明显降低,通过系统的自我纠正还能够降低产品的不合格率,产品从设计到投入市场的周期也将缩短,快捷化、服务化的产品为企业创造更多的市场价值,这些都使制造企业的成本投入结构发生明显变化。

          德国在
      工业4.0”的实施过程中构建嵌入式制造“智能生产”系统。在构建工业生产的各种要素中,除了传统的土地、劳动、资本、企业家等要素之外,数据将成为一种重要的甚至是影响全局的生产要素。依托于信息物理系统,智能工厂生产出可实时生成数据的“智能产品”,形成大数据系统。大数据经过实时分析与归总后,形成“智能数据”,经过可视化和互动式加工,向智能工厂反馈产品和工艺流程的实时优化方案,从而形成“智能工厂—智能产品—智能数据”闭环,驱动生产系统走向智能化。而这一切的实现,依赖于云技术等互联网基础设施的建设和应用。智能工厂和智能产品
      构成嵌入式制造系统,该系统的特点是:企业间的业务流程构成横向价值链,企业内部的运营流程构成纵向价值网络,终端到终端技术实现横向和纵向的整合。在智能工厂的基础上,通过物联网和服务联网, 将智能交通、智能物流、智能建筑、智能产品和智能电网等相互连接,以新型工业化实现经济社会系统的全面智能化。
          为适应工业化进入后期阶段的发展特征,应对新科技革命和产业变革的挑战,近年来,我国中央政府、地方政府和企业都制定、实施了一系列促进智能制造和智能制造产业发展的战略、政策和具体措施,以推动智能制造的发展和普及。

          中央政府连续出台政策力推智能制造,国家层面智能制造战略框架逐渐清晰完善。
      201010月,国务院发布《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,明确提出要加大培育和发展高端装备制造产业等七大战略性新兴产业,并将智能制造装备列为高端装备制造产业的重点方向之一。20125月,工业和信息化部发布《高端装备制造业“十二五”发展规划》,指出在智能制造装备领域将重点发展智能仪器仪表与控制系统、关键基础零部件、高档数控机床与基础制造装备、重大智能制造成套装备等四大类产品。20124月,科技部发布《智能制造科技发展“十二五”专项规划》,布局了基础理论与技术研究、智能化装备、制造过程智能化成套技术与装备、智能制造基础技术与部件、系统集成与重大示范应用等五项重点任务。20153月,工业和信息化部启动智能制造试点示范专项行动,并且部署了智能制造综合标准化体系建设。2015年,“中国制造2025”成为国家战略,提出以加快新一代信息技术与制造业融合为主线,以推动智能制造为主攻方向,重塑我国制造业的竞争优势。随着这一系列国家层面的战略、规划、政策的颁布和实施,我国智能制造发展的重点和方向逐渐清晰,支持智能制造发展的政策框架也基本完成。
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