http://bfqmb.cn 2016-05-17 16:53 來源:中國科學網
智能制造成為推動信息技術與制造技術融合的主攻方向。圖片來源:百度圖片
當前,制造業(yè)已經成為全球經濟競爭的制高點,在國際國內形勢的雙重挑戰(zhàn)下,“十三五”將成為我國制造業(yè)提質增效、由大變強的關鍵期。
5月11日,由工業(yè)和信息化部、中國工程院共同主辦的2016智能制造國際會議在京召開。工信部部長苗圩在會議上指出,制造業(yè)發(fā)展數字化、網絡化、智能化趨勢明顯,智能化更是其突出鮮明的特征,我國已將智能制造作為推動新一代信息技術與制造技術深度融合發(fā)展的主攻方向。
據悉,工信部目前正在加緊編制智能制造“十三五”發(fā)展規(guī)劃,研究中國未來五年智能制造發(fā)展的思路和目標,有序實現制造業(yè)的數字化、網絡化、智能化。
制造業(yè)已到換擋期
過去30多年,制造業(yè)一直是我國經濟快速增長的引擎,然而近年來我國制造業(yè)卻呈現增速放緩的態(tài)勢,經濟進入中高速增長的新常態(tài),制造業(yè)面臨前所未有的挑戰(zhàn)。
與此同時,國際金融危機促使發(fā)達國家重新反思制造業(yè)在國民經濟中的戰(zhàn)略作用,各國競相發(fā)展、改造和提升制造業(yè),紛紛制定以重振制造業(yè)為核心的“再工業(yè)化”戰(zhàn)略。如美國提出《先進制造業(yè)伙伴計劃》、德國提出“工業(yè)4.0計劃”以及法國的《新工業(yè)法國計劃》、英國的《英國制造2025》等。
在這一趨勢下,生產制造的自動化、智能化對簡單勞動的替代,將對我國制造業(yè)傳統(tǒng)的勞動力成本優(yōu)勢形成重大沖擊,我國制造業(yè)亟須在“雙重擠壓”下尋找出路。
苗圩指出,隨著發(fā)達國家“再工業(yè)化”戰(zhàn)略的實施,一方面,高端制造業(yè)出現向發(fā)達國家回流的態(tài)勢;另一方面,發(fā)展中國家利用資源、勞動力等比較優(yōu)勢,也開始在中低端制造業(yè)上發(fā)力,以更低的成本承接勞動密集型制造業(yè)的轉移。
“從中國來看,隨著經濟發(fā)展進入新常態(tài),增長速度換擋、經濟結構調整和發(fā)展動力轉移,制造業(yè)發(fā)展站到了爬坡過坎、由大變強的新的歷史起點上,如何做到換擋不迷失,推動產業(yè)結構向中高端邁進,重點、難點和出路都在制造業(yè)。”苗圩分析道。
對于智能制造,德國的“工業(yè)4.0”就為我們展現了一幅全新的工業(yè)藍圖:在一個智能、網絡化的世界里,物聯網和服務互聯網技術將滲透到所有的關鍵領域,產業(yè)鏈分工將被重組,傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失,并會產生各種新的活動領域和合作形式。
德意志聯邦共和國駐華大使館大使柯慕賢表示,目前,德國已經完成傳統(tǒng)工業(yè)的轉型升級,工業(yè)制造向著生產高效、可持續(xù)和以客戶為中心轉變,工業(yè)產值保持在GDP最大份額。他同時表示,中國也將迎接工業(yè)制造的挑戰(zhàn),面對工業(yè)化需求,實現最大產能、完成創(chuàng)新成果將是中國工業(yè)現代化面臨的挑戰(zhàn)之一。
智能制造呈現新特點
隨著新一代信息通信技術與先進制造技術的深度融合,全球興起了以智能制造為代表的新一輪產業(yè)變革。苗圩指出,從生產方式看,作為“制造業(yè)+互聯網”的最高表現形式,智能制造已成為制造業(yè)變革的核心;從發(fā)展模式看,綠色化、服務化日漸成為制造業(yè)發(fā)展新趨勢;從創(chuàng)新方式看,網絡協同創(chuàng)新將重構傳統(tǒng)制造業(yè)創(chuàng)新體系。
中國機械工程學會榮譽理事長、兩院院士路甬祥表示,當前,工業(yè)文明已向知識網絡文明進化,正在形成以數字化、網絡化、綠色化、個性化、定制式、注重用戶體驗和價值創(chuàng)造的網絡智能制造文明,而綠色低碳、網絡智能、融合創(chuàng)新、共創(chuàng)分享正成為全球網絡智能制造服務的新特點。
“基于知識網絡和大數據,綠色智能設計制造將從注重單個產品、全生命周期的物耗能耗最低、排放和有害廢棄物最少、對生態(tài)環(huán)境壓力最小,進化到注重實現整體系統(tǒng)的綠色化。”路甬祥指出,綠色低碳、精準高效是智能制造的目標。
在日前召開的德國漢諾威工業(yè)博覽會上,綠色智能設計制造就隨處可見。在一個裝有控制室的造紙廠模型中可以看到,通過監(jiān)控需水量、原料成分、熱能消耗等各項數據,并調節(jié)生產流程,生產的新型纖維產品可替代石油、木材等原料消耗。而在國內,不少企業(yè)也已經加入了綠色智能設計制造,例如華中科技大學開發(fā)的具有智能學習功能的智能注塑機,能量可按需供應,節(jié)能超過60%。
除了向綠色化邁進,制造業(yè)也正在向服務化轉型。在國內,越來越多的企業(yè)開始關注以客戶為中心,一些企業(yè)逐步把標準化的批量生產轉化為客戶定制的個性化生產,從生產制造型向整個生命周期的服務型轉變。
中國工程院院士、中國機械工程學會副理事長李培根就以國內幾家代表企業(yè)舉例稱,小米手機的更新4/5來源于網民意見,1/3直接由用戶開發(fā),這實際上就是在利用群體智慧;在青島紅領服裝公司,客戶只須提供身體18個部位的22個數據,企業(yè)就可以把電子標簽下發(fā)到工位上,7天可以提供產品。
“新的定制生產只比傳統(tǒng)的批量生產成本增加百分之十,但是回報超過一倍。這也給中小制造企業(yè)提供了借鑒。”李培根說。
路甬祥表示,未來,設計制造服務全過程將處于全球CPS環(huán)境之中。全球網絡、知識云、工業(yè)大數據、云計算和智慧軟件成為最重要的創(chuàng)新資源和網絡平臺,可實現全球知識信息的智能應用,人才智力、資本等全球自由流動,實現全球智能設計制造服務創(chuàng)新。網絡智能設計制造、運行監(jiān)控、數據分析、經營服務等也將成為制造服務創(chuàng)新的新方式、新產業(yè)。
除此之外,網絡信息、物流、商務、金融等也為智能制造服務提供了前所未有的自由、快捷、透明、多樣的共創(chuàng)分享環(huán)境,知識信息、開放數據等成為可近零成本分享利用,并無限增值的創(chuàng)新資源。另外,智能制造還將呈現跨學科交叉、跨界融合創(chuàng)新的特點,資源能源、空天海洋、生物醫(yī)藥、微納系統(tǒng)等超常環(huán)境、超常功能、超常尺度、超常精準智能裝備,成為科技與制造融合創(chuàng)新的新高地。
“信息網絡、大數據、云計算、智慧物流、人工智能等為重塑制造服務提供了新的技術基礎和產業(yè)生態(tài);生態(tài)環(huán)境友好材料、超級結構和功能材料、高端復合材料以及3D打印等綠色低碳、精準高效工藝成為智能制造創(chuàng)新的物質和工藝技術基礎。”路甬祥補充道。
“十三五”轉型在即
目前,中國制造業(yè)增加值全球占比超過20%,為世界提供了大量高性價比的商品和裝備;進口商品裝備和服務需求快速增長,已成為全球第二進口大國。而面對智能制造這一全球制造業(yè)發(fā)展的主要方向,中國也將在“十三五”期間全力推進我國制造業(yè)智能升級。
苗圩表示,一方面,中國將依托自身產業(yè)基礎,以智能制造工程為抓手,在研發(fā)和應用兩端共同發(fā)力,努力在數控機床與機器人、智能傳感與控制等領域突破一批關鍵技術裝備,大力推廣網絡協同制造、個性化定制等智能制造新模式;另一方面,充分發(fā)揮中國互聯網規(guī)模和應用優(yōu)勢,開展工業(yè)云、大數據、物聯網創(chuàng)新應用試點,支持基于互聯網的眾包設計、云制造等新型制造模式發(fā)展。
苗圩表示,“十三五”期間,中國將同步實施數字化制造普及、智能化制造示范,重點聚焦“五三五十”重點任務,即:攻克五類關鍵技術裝備(高檔數控機床與工業(yè)機器人、增材制造裝備、智能傳感與控制裝備、智能檢測與裝配裝備、智能物流與倉儲裝備),夯實智能制造三大基礎(構建基本完善的智能制造標準體系,開發(fā)智能制造核心支撐軟件,建立高效可靠的工業(yè)互聯網基礎和信息安全系統(tǒng)),培育推廣五種智能制造新模式(高效型智能制造、流程型智能制造、網絡協同制造、大規(guī)模個性化定制、遠程運維服務),推進十大重點領域智能制造成套裝備集成應用(電子信息、高檔數控機床和機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術船舶、先進軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽車、電力裝備、農業(yè)裝備、新材料、生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械),持續(xù)推動傳統(tǒng)制造業(yè)智能轉型。
據悉,為加強智能制造的頂層設計,工信部正在加緊研究制定智能制造發(fā)展“十三五”規(guī)劃,將針對我國制造業(yè)機械化、電氣化、自動化、信息化并存,不同地區(qū)、行業(yè)、企業(yè)發(fā)展不平衡的局面,以及關鍵技術裝備創(chuàng)新能力不足、標準/軟件/網絡/信息安全薄弱、新模式推廣尚未起步等問題,明確中國未來五年智能制造發(fā)展的思路和目標,提出不同行業(yè)的推進重點和路徑,指導地方、行業(yè)有序實現制造業(yè)的數字化、網絡化、智能化。