智能制造的核心技术(6篇)

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智能制造的核心技术篇1

【关键词】中国制造2025智能工厂建设建议

一、引言

面对工业4.0和工业互联网的新工业革命浪潮,由于大多数中国制造企业没有掌握制造的核心材料、设备及工艺,还处于劳动密集型“规模化流水线”的工业2.0时代,仍然徘徊在价值链的低端。互联网引导下的新工业革命使得企业必须改变传统制造方式,提高生产效率,建立专业、高效的智能制造工厂或者将资源聚焦到产品的前端创新研发和后端用户服务以有效支撑企业走向低碳、智能、创新发展,占据激烈市场竞争中的有利地位,掌握发展主动权。而中国制造2025的提出就是为了实现中国制造业由大而弱转变为大而强,由制造大国升级为制造强国,实现中国经济从依靠投资和出口推动向技术进步和效率推动的转变。

2016年8月,工信部、中国工程院、新华社和宁波市政府联合,宁波成为中国制造2025的首个试点城市,工信部副部长辛国斌表示,宁波制造业有着扎实的基础,制造业产业格局清晰,宁波作为试点城市,以提质增效为核心,利用区域优势和政策优势,大力发展具有自身特色的新型制造业体系,着力推进智能经济。

二、国内外智能工厂建设现状

(一)国外研究现状

在德国学术界和产业界的建议和推动下,德国政府于2013年4月的汉诺威工业博览会上正式推出了“工业4.0”战略。该项目旨在提升制造业的智能化水平,建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂,在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。其核心是连接,技术基础是网络实体系统及物联网,目的是把设备、生产线、工厂、供应商、产品、客户紧密连接在一起。德国在推动工业4.0这一国策时将重点放在智能工厂上,这与德国制造业在德国经济中有着举足轻重的地位分不开。德国拥有强大的设备和机床制造能力,是最具竞争力的国家之一,推动智能工厂这个项目,可以全方位地提升德国工业界的整体实力,对于整个制造产业链(信息技术、生产物流管理技术、自动化控制技术、机电一体化技术、工业科技产品的科研和开发、3D技术、复杂工业过程的管理技术和电子嵌入式系统技术等)产生颠覆性的变化。

同时德国工业4.0可以概括为:一个核心,两个重点,三大集成,四个特征和六项措施。(如表1)

美国政府战略推动创新,积极实施“再工业化”实现美国的先进制造。金融危机后,美国政府将发展先进制造业上升为国家战略,希望以新的革命性生产方式重塑制造业。自2009年起,美国政府出台《重振美国制造业框架》,并先后启动“先进制造伙伴计划”和“先进制造业国家战略计划”,《国家制造业创新网络初步设计》,集中力量推动先进制造业的发展,力图打造一批具有先进制造能力的创新集群。

美国的先进制造,主要是借助信息化智能化来实现智能制造,着力发展纳米技术、生化科学,在信息、材料、能源、控制等工业技术领域保持领先地位,着力发展高级智能制造,总得来说美国先进制造主要有一下特征:(1)继续发展前沿科技,并利用先进技术对现有传统技术M行改造;(2)在关键技术领域保持绝对的领先,在制造业利用先进技术,如先进传感器、工业机器人、3D打印和智能化工厂等;(3)前沿科技相互交叉,催生新技术并发展新技术的新兴市场;(4)制造方式更加的低碳、智能、柔性化,体系技术创新和可持续发展。

日本推行的特色工业4.0,其突破口是人工智能。它的一大特色是通过对人工智能产业的探索来解决劳动力断层的问题,而其首先应用的领域就是工业化生产线。如本田公司通过对机器人等先进技术和产品的采用及改良,大幅缩短生产线,建成了世界上最短的高端车型生产线。与此同时,日本政府还加大了对3D打印机等尖端技术的财政投入,计划实施“以3D造型技术为核心的产品制造革命”的大规模研究开发项目,开发世界最高水平的金属粉末造型用3D打印机。

(二)国内研究现状

中国面对第四次工业革命,在2015年《中国制造2025》十年行动纲领,希望通过“互联网+”,实现产业结构改革和效益的增加,跻身世界制造强国行列,完成三步走战略。(如图1所示)

浙江省针对《中国制造2025》,自2013年开始,每年实施5000个机器换人项目,实现5000亿元机器换人投资,推动工业生产方式由“制造”向“智造”转变。作为浙江省第二大城市以及“中国制造2025”的首个试点示范城市,宁波制造业的转型升级进行得如火如荼,在智能工厂建设上已进入实质性阶段。如今,宁波市已与全球最先进的智能制造企业西门子公司开展对接洽谈,全面打造智能工厂。智能工厂将先在一些电器以及汽车零部件行业进行试点,到2016年10月,宁波市将启动智能工厂的整体设计方案,5000多家中小型电器及汽车零部件生产企业将尝到智能工厂的“头口水”。数控机床、工业机器人及智能化、高端化设备也将得到大幅度应用。

目前,宁波制造企业智能工厂建设的一大共同特点是:通过进口或自行研发的自动化生产设备、先进生产技术以及各种信息汇总系统及软件来实现生产流水线的少人化。以往需要花费大量人力才能完成的工作,现在许多都能通过各类软件或系统的运用来高效率地解决。就目前宁波制造企业建设智能工厂的大体情况来看,ERP系统以及仓库管理系统等这类基础性的信息系统已经较为普及。除去这些基础性的信息系统之外,其他更新、更高端的信息系统如条码系统,也在企业内部人才不断地向外学习并自行研发中得以逐渐发展,并在各制造企业中得到了不同程度的应用。宁波在《“中国制造2025”宁波行动纲要》中立足国际,以建成国际一线制造业创新体系为目标,在石墨烯、稀土磁性材料、高端金属合金材料、关键基础件、专用装备、光学电子、汽车电子、专用集成电路等8大细分行业,打造一批千亿级企业,在智能工厂的建设上有着表率作用。

江苏省聚焦新一代信息技术、新材料、高端装备等15个重点领域,着力做好高端装备创新建设、质量品牌建设、智能制造工程建设,加速健全智能工厂实现制造业国际化、绿色制造。南京作为江苏省省会,“中国制造2025”试点城市群,在2015年《中国制造2025南京实施方案》,其瞄准新一代信息技术、高端装备制造、新材料、生物医药和医疗器械等七大类14个重点领域,明确主攻方向,集中力量突破一批关键技术和重大装备(产品),加快产业化步伐,引领制造业向中高端迈进。

三、宁波“智能工厂”发展现状

在全球经济放缓、需求萎缩、成本上升的大环境下,宁波制造同样面临挑战。成为试点城市后,宁波将探索4种产业培育模式:“产城融合+要素聚集”、“需求牵引+定制推广”、“民营经济+开放协同”、“基础技术+平台服务”。

制造业是宁波的支柱性产业,2015年宁波实现工业总产值16700亿元,其中规模上工业总产值13757亿元,2016年宁波实现工业增加值3766.6亿元,其中规模以上工业企业实现增加值2799.1亿元。分企业类型看,规模以上大、中、小型企业工业增加值分别增长12.4%、4.1%和5.0%。分经济类型看,有限责任公司、国有企业增加值分别增长15.7%和13.3%;私营企业增长7.1%;港澳台投资企业增长4.0%,外商投资企业增长5.2%。全年规模以上工业企业实现销售产值13886.2亿元,增长4.1%,其中出货值2816.9亿元,下降1.5%。全年规模以上工业企业实现利润总额993.8亿元,增长30.5%,实现利税总额1746.9亿元,增长18.0%。从以上数据可以看出,宁波工业在近几年保持了中高速的增长。

从统计报告中可以看出,宁波高端制造业和节能环保制造业占总体工业增加值比重较轻,且在固定资产投资上,第三产业投资额度同比上涨16.5%,第二产业投资额度下降2.1%,2016年全市规模以上工业科技活泳费支出205.9亿元,比上年增长12.1%。规模以上工业新产品产值4613.7亿元,增长14.3%,新产品产值率提高到32.0%,再创历史新高。工业结构趋新趋优,规模以上工业中,全年战略性新兴产业、高新技术产业、装备制造业增加值分别为484.5亿元、1153.7亿元和1319.9亿元,分别增长10.4%、9.1%和11.1%。可以看出,近年外商投资企业、港澳台投资企业增幅较大,但国有企业增幅较小。

四、宁波建设“智能工厂”面临的问题及建议

(一)面临的问题

(1)高端装备制造对外依存度高。目前,宁波仍处于工业化进程中,制造业大而不强,关键核心技术对外依存度高。随着制造业的规模化和现代化,宁波制造企业开始大幅度投入,采购国外先进技术和设备,一些企业已经与外资企业协同开发,但是仍未掌握核心技术,宁波较多制造企业集中在较为低端的工业生产,关键零部件如自动变速器、发动机控制系统等都由外资企业所掌握,这就造成宁波制造企业低附加值、低科技含量、低价格的局面。

(2)缺乏长期充足的资金支持。在《中国制造2025》的规划中提到高档数控机床和机器人的研发和使用,需要大量的资金投入和资金支持。企业在维持生产经营活动的同时需要资金投入以扩大生产,技术开发、设备购入以及核心技术都需要大量资金,企业对高端设备和技术的投入短期内对于经济利润没有较为明显的改善。这就需要政府对高端设备和技术进行研发。

(3)缺乏专业技术人才。相对宁波对技术人才的要求以及智能制造发展的要求,宁波市技能人才培养还存在较大差距,技术人才供给出现明显短缺。现今,行业指导和企业参与职业教育普遍缺乏积极性,考虑更多方面因素,众多企业对于接受职业院校学生实习的积极性并不高。校企合作结果不尽人意,合作内容和形式都较为单一。

(二)建议

(1)引入高端制造装备并掌握核心技术。宁波市政府可以资助企业自身开发或从国外引入高端材料和制造设备,同时为其配备专业的研发团队,在研发新技术的同时,关注和结合目前国际上已有的技术,在技术专利上不与其他国家发生冲突,但又能保证拥有该项技术的同时有新技术的支撑。从而改善工业原材料普遍存在的产品质量低、或者质量不稳定的情况,以及生产企业必须根据原材料情况进行调整,而造成的生产周期长、产品质量低的状况。

(2)保障充足有效的资金投入。企业应该积极寻找合作伙伴,筹集充足的资金,以自身的特点和优势、技术和质量吸引外资流入,或是与政府项目进行合作,从而在品质上进行强有力的推广和宣传,实现企业的发展和市场的扩张。同时,政府应支持企业围绕智能工厂开展管理经营模式创新,应当对制造企业加大人力、物力以及财力等方面的全面投入和支持。另外,企业应该从自身实力出发,结合自身发展情况,合理投入资金至相关产业链,实现产出和资金投入的正比增长,实现有效的资金投入和利润的增长。

(3)增强自身创新能力,实行“开放式创新”。企业发展应当从要素驱动转变为创新驱动,树立强烈的创新理念,转变仅仅依靠人力的传统生产模式,努力构建成本更低廉、产能更迅速、质量更稳定的无人化工厂,简化产业链,提高生产效率,同时进行产品技术创新,以技术优势带动品牌优势,以提高自身核心竞争力。同时,要采取创新优化的管理经营手段,例如将层级式组织结构转换成扁平式组织结构,减少因管理流程中繁复的手续所造成的时间上的损失。

(4)加强高素质人才的培养和引进。真正技术研发还是在人的身上,这是企业发展的隐形竞争力。我国的工业结构中,大型国有企业仍占主导地位,总体产能过剩,经济下行压力大,高质量产品创新能力都需要提升。社会环境中,青年人、大学生嫌弃黑脏乱,工业企业中招工困难,高素质人员缺乏,社会对工业企业从业人员评价低,直接影响工业企业的质量提升和效益提升。因此,加强高素质人才的培养势在必行。企业可以加强与周边各高校的合作,建立起人才合作培养机制。同时,加大内部员工培养力度和招聘优秀人才相结合,完善多层次人才体系,也是不可忽视的的关键一环。

五、总结

宁波自2015年被设为“中国制造2025”试点城市已整一年,在智能工厂的建设上以技术创新和新产品开发为突破点、以自主创新为发展手段,在生产总成本、产品上市周期和企业管理都有优化。面临的问题主要是对资金、人才和政策的缺乏,而这些问题都可以通过多方面的联合,以一定的手段得以解决。《中国制造2025》下智慧制造的目的和对智能工厂的建立都可以达成。

参考文献:

[1]丁纯,李君扬.德国“工业4.0”:内容、动因与前景及其启示[J].德国研究,2014,(04).

[2]黄顺魁.制造业转型升级:德国“工业4.0”的启示[J].学习与实践,2015,(01).

[3]王峰,彭征波,杜娟.美国先进制造发展及其创新机制研究[J].世界电信,2016,(02).

智能制造的核心技术篇2

ChinaManufacturing2025OpportunitiesfortheStockMarket

WUJian-qiang

(InstituteofIndustryEconomics,SichuanAcademyofSocialSciences,Chengdu,610071)

当前新一轮产业变革正在推进,与我国转变经济发展方式形成历史性交汇,国际产业分工格局正在逐渐重塑。为把我国建设成为制造强国,国务院了《中国制造2025》,成为我国制造强国战略的第一个十年行动纲领。规划对我国工业领域进行强化,力争在2025年从工业大国转型为工业强国。行动纲要的编制,为中国制造业的发展带来了机遇,也为相关的个股带来了投资机会。

一、中国制造2025提出的背景

我国经济发展进入新常态后,发展环境发生重大变化,制造业正面临新的挑战。当前,资源与环境约束不断增强,劳动力成本不断上升,投资与出口速度放缓,过去的粗放发展模式已难以适应新形势的要求,这种情况下调整结构、转型升级和提质增效显得尤为迫切。

二、我国制造业与发达国家的差距

与发达国家相比,我国制造业存在较大差距,主要表现在自主创新能力差、核心技术与高端装备对外依存度高;产品档次较低,国际知名品牌较少;资源开发与能源利用效率低下,环境污染较为严重;产业结构不合理,高新技术发展较为滞后;信息化水平较低,与工业化融合有待进一步加深;产业国际化有待进一步提升,企业国际化经营水平不高。

三、中国制造2025的发展目标

国务院提出中国制造2025发展目标,要改变中国制造的粗放发展模式,由注重速度转向注重质量,由中国制造走向中国创造,创建更多的本土化品牌,实现中国制造强国的战略任务,推动中国制造走向世界。根据我国国情,立足实际,争取通过“三步走”实现制造强国的战略目标。

第一步:用十年时间,进入制造业强国的行列。到2022年基本实现工业化,制造业信息化水平大幅提升。到2025年制造业整体素质大幅提升,创新能力明显增强,工业化和信息化融合迈上新台阶。

第二步:到2035年制造业达到世界制造业强国的中等阵营水平。创新能力大幅增强,重点行业和领域取得重大的突破,制造业竞争力明显增强,优势行业能够引领全球创新,全面完成工业化进程。

第三步:到新中国成立一百年时,制造业大国的地位更加稳固,综合实力迈入世界制造业强国前列。在制造业的重要领域具有创新引领能力和明显竞争优势,建成全球领先的技术和产业体系。

四、中国制造2025的主要战略任务

(一)推进两化深度融合

中国制造要加快对信息技术的应用,将信息技术与制造技术深度融合起来,把重点放在智能化制造方向。大力发展智能装备、智能产品,用信息技术创新生产方式,使生产走向智能化,全面提高企业的研发、生产、管理的智能化水平。

中国制造应加快发展智能制造,研发高档数控机床、工业机器人、增材制造装备等装备和智能化生产线,突破新型传感器、智能测量仪表和伺服电机等智能核心装置,推动工程化和产业化。统筹布局智能交通工具、智能工程机械、智能家电、智能照明电器等产品的研发和产业化。

推进生产过程智能化。充分利用信息技术推动生产过程智能化,建设智能化工厂与数字化车间,加大对人机智能交汇的应用,推动制造工艺的仿真优化、实时监测。

(二)全面打造绿色制造

中国制造注重打造绿色制造,加快环保节能技术应用,研发环保工艺与装备,推动制造业的绿色转型;制造业实现低碳化、集约化,提高资源利用效率;强化产品生命周期的绿色管理,构建低碳、环保的绿色制造体系。

中国制造加快制造业的绿色改造。控制有害物质的排放,研发余热余压回收、水循环利用、减少重金属污染排放、用无毒无害原料代替有毒有害原料等,生产中广泛应用清洁高效的锻压、焊接、切削等加工工艺,从原料、工艺技术装备、加工工艺等方面实现制造业的绿色生产。

推进资源高效循环利用。制造业应加大绿色低碳能源的使用率,开展企业的分布式绿色智能微电网建设,控制和减少化石能源的消费量。

倾力构建绿色制造体系。政府应鼓励企业加大绿色产品研发力度,开发绿色产品,推行生态化设计,提高产品的节能环保水平,引导绿色制造、绿色消费。制造业应建设绿色厂房,选用无害原料,废物再利用。发展绿色工业园区,推进产业融合,最大可能实现零排放,减少环境污染。

(三)大力推动重点领域突破发展

1.新一代信息技术产业

集成电路及专用装备。加大核心通用芯片的研发,提升自主生产芯片的应用适配能力,大力发展高密度封装及3D微组装技术,提高封装产业的自主研发能力。

信息通信设备。利用信息技术优势,发展新一代信息技术产业,全面突破第五代移动通信技术、超高速大容量智能光传输技术和“未来网络”核心技术,积极推动神经网络等发展。

工业软件。进一步提高高端工业软件核心技术,开发自主可控的高端工业平台软件。

2.高档数控机床和机器人

加快高档数控机床等前沿技术和装备的研发,开发伺服电机、光栅等主要功能部件,推动产业化进程。根据工业机器人及服务机器人的应用需求研发新产品,突破机器人本体等关键零部件瓶颈。

3.航空装备和航天装备

在航空装备与航天装备方面加大研制力度,加快大型客机研制,结合实际需求启动宽体客机研制,鼓励企业研制重型直升机,推进干支线飞机、无人机和通用飞机产业化。发展新一代运载火箭、重型运载器、新型卫星等,形成稳定的卫星遥感、通信和导航等空间信息服务能力,进一步推动载人航天工程及月球探测工程的发展,并适度在深空探测方面加大力度。

4.海洋工程装备和高技术船舶

加大力度开发深海探测、资源开发、海上作业保障等装备,推动深海空间站的开发和利用。突破大型邮轮设计建造技术,提高船舶的国际竞争力。

5.先进轨道装备

加大力度研制先进的轨道装备,并推动轻量化、模块化。运用先进技术研发绿色智能轨道交通装备系统,使产品具有较高的国际竞争力。

6.新能源汽车

应用先进技术发展新能源汽车,推动电动汽车、燃料电池汽车的发展,掌握汽车低碳化核心技术,提高动力电池、轻量化材料、高效内燃机和智能控制等核心技术的产业化能力。

7.电力装备

根据国家电力结构调整的要求,积极推动大型高效超净排放煤电机组的产业化,提高超大容量水电机组和核电机组制造水平。积极推进可再生能源装备、先进储能装置、智能化电网的发展,实现大功率电力电子器件应用技术的发展。

8.现代农机装备

大力发展大宗粮食和战略性经济作物生产使用的先进农机装备,重点放在大型拖拉机及其复式作业机具等高端农业装备,推动农业生产现代化,提高农业生产效率。

9.新材料

围绕高性能结构材料、特种无机非金属材料和先进复合材料等,积极发展军民共用特种新材料,以军民融合促进新材料产业的发展,并提前做好纳米材料、生物基材料等战略前沿材料的布局和研制工作。

10.生物医药及医疗器械

支持发展化学药、中药和生物技术药物等新产品,包括新机制和新靶点化学药、抗体药物、抗体偶联药物、全新结构蛋白及多肽药物、新型疫苗、创新中药和个性化治疗药物等。提升医疗器械的创新能力,推进产业化,大力发展影像设备和医用机器人等高性能诊疗设备、全降解血管支架等高值医用耗材以及可穿戴和远程诊疗的移动医疗产品,实现生物3D打印等新技术的突破和应用。

五、股市投资策略

从“中国制造2025”可以发现,一些行业和领域蕴含着巨大的投资机会,将成为未来一段时间内的投资主题。

(一)智能制造

我国的互联网和传统工业正在深度融合,智能制造将是中国制造业未来的主攻方向,是解决我国制造业由大变强的根本路径,相关行业和上市公司有望从中受益。发展智能制造的投资机会包括三个方面:首先是智能控制装置,未来工业自动控制装置的发展趋向于数字化和智能化;其次是智能制造机器,即工业机器人及智能化成套装备等;再次是智能终端产品,即智能化与网络化融合的智能型产品。比如,随着信息技术的发展,我国机器人技术水平有了一定提升,但在应用方面还有待进一步拓展。我国是全球最大的机器人市场,但与发达国家相比,我国制造业中的机器人但渗透率较低,未来工厂的智能化之路还有很大提升空间。

(二)“互联网+”

“中国制造2025”引入了“互联网+”作为发展思路,信息技术将在中国制造业的转型升级中扮演重要角色。目前,我国制造业的互联网程度较低,制造业要与互联网联合必须走智能化发展之路。一是制造业引入互联网能促进制造业的转型升级,刺激柔性生产系统,提高对智能化生产设备的需求;二是基于云计算、大数据的制造业变革,有利于提高行业的整体盈利水平。制造业的互联网化形成一个高度智能的类人生态系统,其中,传感器是其触觉、听觉和视觉工具,物联网是感觉神经系统,大数据和云计算是中枢神经系统,而智能装备则是运动神经中枢和最终执行机构。在互联网时代,国家将加大“互联网+”的应用(制造模式改变)以及互联网基础设施建设,相关的个股将迎来投资机会。

智能制造的核心技术篇3

关键词:智能制造沈阳产业升级创新效能

中图分类号:F49文献标识码:A文章编号:1003-9082(2016)08-0008-02

我国经济发展进入新常态,主要依靠资源要素投入、规模扩张的粗放发展模式已难以为继,发展智能制造,加快产业升级刻不容缓。沈阳是东北老工业基地核心城市,传统制造业对工业仍发挥着基础性作用,但支撑力已有所减弱。随着经济下行压力不断加大,一些结构调整缓慢的企业面临着被市场淘汰出局的困境。顺应产业发展趋势,加快推进智能制造发展是大势所趋。

一、沈阳智能制造发展现状

1.沈阳智能装备制造发展情况

近年来,沈阳机器人、高档数控机床、IC装备、移动终端以及3D打印等产业正在逐步兴起,一批高技术企业在智能制造领域处于国内领先地位,为智能制造技术和产品的推广奠定了良好的产业基础。在机器人领域,沈阳新松机器人自动化股份有限公司的产品涵盖了工业机器人、特种机器人及服务机器人等5大类,2015年实现机器人相关业务收入40多亿元。在智能数控机床领域,沈阳机床股份有限公司2014年推出的i5智能机床上市以来,深受客户好评,商业化进程顺利;沈阳高精数控技术有限公司的数控系统、驱动单元及相关机床电子产品,成为国内数控领域有影响力的品牌之一;在IC装备领域,沈阳芯源微电子、富创精密、中科博微等一批企业在集成电路设计和制造能力、封装测试方面开始突破技术瓶颈制约,为国产刻蚀机、离子注入机、匀胶显影等多个IC装备整机和LED等半导体设备提供了数千个零部件产品。

2.沈阳智能装备应用情况

在国家和地方政策的推动下,沈阳中德产业园、机器人与智能制造创新研究院、新松智慧产业园、机器人协同创新中心等一批重大项目纷纷启动;沈阳宝马、沈阳通用、海尔冰箱沈阳工厂、新松公司、辉山乳业在工业4.0领域已走在全国前列;沈阳鼓风、沈阳机床、沈阳输变电、沈阳远大等一批大中型制造企业正在实施智能升级计划,努力建设智能化工厂和数字化车间。同时,移动互联网和新一代信息技术应用取得新突破,东北区域超算中心正式揭牌启用,生产业平台辐射作用初步显现,远大科技研发创新平台、东网“超云”平台等服务平台投入运营,为沈阳智能制造产业发展夯实了基础。

二、沈阳发展智能制造面临的主要问题

沈阳近几年的智能制造和应用水平虽然有大幅度提高,但总体上看,相较于南方,无论从本地市场热度、国际巨头参与度还是政府推动力度还存在较大差距。

1.智能装备产业规模小,与国际巨头技术差距明显

虽然拥有智能制造领域的国内龙头企业,机器人等智能产品种类也较国内其他城市有显著优势,但沈阳在具有比较优势的IC装备、机器人、数字化医疗等行业产值均未达到50亿元,产业规模偏小,本地化应用不多,品牌认知度也不高,对沈阳经济的引领作用远未发挥出来。智能制造的一些关键技术环节薄弱,在短期内难以在重点前沿领域先进技术的发展方面取得突破,产品的可靠性相较国外品牌依然存在一定差距,核心技术对外依存度极高。

2.产业本地配套能力差,协作成本高

由于产业链发展不够均衡,上游配套企业基础薄弱、数量不足,导致智能产品的核心零部件加工和采购往往依靠国外或南方城市进行,增加了本土企业的物流、生产成本,间接影响了沈阳智能制造的价格优势。数据显示,目前智能制造装备整机和成套设备配套关键零部件、元器件大量进口,高档数控机床配套的高档功能部件70%需要进口,高档传感器、高档液压件全部依赖进口。

3.应用市场不活跃,智能化升级意识有待提高

目前沈阳智能制造尚处于初级阶段,一些企业对产业变革的危机感不强,在一定程度上抑制了智能制造的现实需求。同时,智能设备应用企业大多还停留在引进几台智能化加工设备的水平,技术配套能力不足,缺乏将研发、设计、应用、服务各环节进行系统诊断和智能化整合的战略思维和全盘规划,智能制造市场需求有待培养。另一方面,由于受大环境影响,下游用户企业效益不佳、盈利能力不强,导致很多沈阳地区的工业企业没有足够的资金,无法通过智能制造装备来进行企业转型升级。

4.政策扶持效应尚未显现,发展合力尚未形成

智能制造的发展需离不开政府的扶持政策的有力推动。近年来市政府及相关部门先后出台了《关于支持机器人产业发展和科技创新的实施意见》等一系列促进机器人及智能制造发展的相关政策,发挥了一定的政策效力,发挥了一定的政策效力,但从实践层面和企业反映来看,一些政策订立的门槛过高、标准过严,而且相关激励机制不够完善细致,使得很多企业特别是非常具有活力的中小微企业,无法享受到实实在在的政策支持。

三、加快推进沈阳智能制造的对策

根据沈阳智能制造发展现状,要以机器人、工业智能化生产线、高档数控机床、集成电路装备等智能装备为工业转型升级新引擎,加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展,构建智能工业生态体系,推动全市工业向中高端水平迈进。

1.大力发展智能装备及产品

发挥沈阳的装备制造技术优势,通过财政资金对智能制造等关键技术、共性技术开展攻关并实现产业化的项目进行重点扶持,开发和应用一批标志性的重大智能成套装备。在工业机器人领域,以沈阳新松机器人公司为核心,重点发展高速、高精、重载、轻量化的工业机器人、移动机器人、洁净机器人和特种机器人整机产品和核心关键部件,推动工业机器人形成有针对性的行业系统解决方案,并将产业战略提升到涵盖产品全生命周期的数字化、智能化制造全过程。在高档数控机床领域,围绕国家重点领域,开展i5智能数控机床在典型行业以及产业集聚的典型地区的产业化推广应用,以智能制造示范应用实现企业产品全新升级与结构调整,进而带动产业整体链条向智能化迈进。在IC装备领域,应依托IC装备产业联盟,继续积极承接国家重大科技专项,重点发展集成电路装备和集成电路制造。集成电路装备方面加强现有成果的产业化,提高现有优势产品市场占有率;集成电路制造方面,依托沈阳市雄厚的装备制造基础和企业,鼓励企业开展工业控制、互联网+等产业相关芯片。

2.提升智能制造创新效能

要摆脱为国际智能制造巨头打工的局面,必须提升集成创新意识,体现应用核心和市场导向,不断突破共性、基础性的关键智能技术,加强工业化、信息化深度融合。为此,应首先整合区域内的创新资源,打破我市企业技术创新体系与高校院所创新体系之间的围墙,充分发挥沈阳机床等13个部级企业技术中心和中科仪等124个省级企业技术中心的创新主体和引领地位,推动建立沈阳市产业智能制造需求平台,促进相关领域关键技术环节的突破;其次,要发掘以机器人为代表的智能装备产业与传统产业间的耦合点,以企业和行业解决方案为发展方向,推进智能装备企业与航空航天、电力能源、汽车造船等大型企业的合作,提升成果产业化的能力;最后,针对一些在短期内难以取得突破的重点前沿技术领域,要实施走出去战略,加强与国外顶尖研发机构的合作,通过并购国际品牌,整合国际创新资源。

3.提升智能制造服务协同能力

制造企业服务化是实现产品价值和获取利润增值空间的重要途径。企业要结合实际情况,对概念创意、研发测试、系统设计、关键零部件生产、产品组装、系统集成、供应链管理、品牌经营、互联网营销等产业链的各个环节细化分解,加快整合生产业资源,创新生产业模式,促进制造业从以产品为中心向服务增值延伸。为此,一方面要建成区域信息技术产业研发与应用公共支撑平台,加快建设国家机器人质量监督检验中心,实现对机器人及智能装备从核心零部件到整机的质量检测和评估,参与相关行业国家标准的制定;另一方面,还要依托相关产学研单位和有实力的龙头企业构建智能制造示范中心、智能制造人才实训基地,启动沈阳工业4.0智能服务中心项目,为装备制造业企业智能化升级提供完整解决方案。

4.完善政策发展环境

首先,应加大财税扶持力度,统筹现有财政资源和各类工业发展基金,发挥财政政策的引导扶持作用和财政资金的杠杆调节作用,优先支持智能制造及应用,建立完善中小企业技术创新和科技企业孵化器税收优惠制度,鼓励科技型中小企业创新创业。其次,加强金融配套支撑,鼓励银行业金融机构开展股权质押、资产质押等贷款业务,对先进装备制造业和智能制造等领域重大项目优先给予信贷支持;加强投资体系建设,充分利用种子基金、天使基金、产业基金、创业投资基金、私募基金等多种投资模式,支持智能制造发展。最后,加快人才引进和培育,以“盛京人才”战略为龙头,结合国家“千百万人工程”,加大优秀企业家群体、技术领军人物、高技能人才队伍建设力度,运用激励手段引导高层次人才向企业集聚。建立企校联合培养人才的新机制,重点培养产业发展急需科研人员和技师。

参考文献

[1]王影、冷单,我国智能制造装备产业的现存问题及发展思路[J].经济纵横,2015.1

智能制造的核心技术篇4

工业互联网是实现智能制造的核心

工业互联网是支撑智能制造的关键综合信息基础设施,是将机器、人、控制系统与信息系统有效连接的网络信息系统,通过对工业数据的全面深度感知、实时动态传输与高级建模分析,形成智能决策与控制,驱动制造业的智能化发展。工业互联网可以理解为“网络+数据+安全”,其中网络是基础,数据是核心,安全是保障。以网络连接与协同为支持,基于数据分析结果,在安全可信的前提下,工业互联网支撑实现单个机器到生产线、车间、工厂乃至整个工业体系的智能决策和动态优化。

工业互联网也是信息通信技术创新成果的集中体现,是适应信息交互需求从人与人之间拓展到人与物理空间而形成的。工业互联网集成了物联网、移动宽带、云计算、大数据等新一代信息技术最新创新成果,并与先进制造相关软硬件技术相结合,将信息连接对象由人扩大到有自我感知和执行能力的智能物体,体现了通信、互联网、信息技术等的集成优势,是互联网的演进和发展的新阶段,信息通信技术支撑信息社会发展的新手段。

工业互联网推动工业智能化发展,开辟信息通信发展新空间

工业互联网支撑工业全流程智能化。工业互联网应用于企业生产,将带来四个方面的变革。一是智能化生产,基于海量数据的建模分析,形成智能决策和动态优化,显著提升生产效率,降低生产成本。二是网络化协同,借助网络整合分布于全球的设计、生产、供应链和销售资源,形成众包众创、协同制造等新模式,大幅度降低开发成本,缩短产品上市周期。三是个性化定制,基于互联网用户个性化需求,通过灵活组织设计,制造资源和生产流程,实现低成本、大规模定制。四是服务化转型,通过对产品运行的实时监测,提供远程维护、故障预测、性能改进等一系列服务,实现工业企业服务化转型。

工业互联网促进工业发展方式转变。工业互联网是工业创新驱动发展的核心要素,以工业互联网为载体,实现全球智力资源、制造能力的广泛汇聚,促进从封闭式创新转向开放式创新。从单打独斗转向众智众力,如支撑众包研发、在线协同、云制造等新的发展模式。不仅加速了研发迭代进程,更促进了工业领域的大众创业、万众创新。

工业互联网拓展信息通信业发展空间。工业互联网的建设发展将引导信息通信技术、产品和服务加快向工业领域延伸和应用。在促进制造业高端发展的同时,带动信息网络基础设施、技术应用和安全能力的全面提升,拓展信息通信业发展的新蓝海。

加快推进工业互联网技术突破和推广应用

发展工业互联网,需要协调各方力量,加快突破核心关键技术,共同制定规范统一的标准体系,推广应用最新的科研成果。下一步要着力以下几个方面工作:

一是加强跨领域协同攻关。发展工业互联网,需要加快顶层架构设计,充分发挥互联网、电信、IT和制造业的协同优势,突破网络、数据、安全等方面的技术、标准、产品制约,形成统一或兼容的工业互联网体系架构。我希望各方面共同研究建立工业互联网创新中心的可行性,以吸纳各领域的创新主体,共同推动核心关键技术研发和成果转化工作。

二是适时组织开展应用示范,工业互联网的普及推广,需要先行者的探索和实践,要加快推进总体架构和技术体系的实际应用测试,突破大范围推广应用的障碍。目前,中外都已经有一些应用示范案例,希望能够有更多的企业参与,共同进行跨国家、跨领域的大规模应用测试工作,共同探索大范围推广应用的成功模式和做法。

三是发挥产业联盟平台作用,工业互联网需要制造、通信、IT和互联网多领域的跨界融合。目前,工信部正在支持相关单位加紧筹建中国工业互联网产业联盟,汇聚产业链各方资源,依托联盟平台,联合开展关键共性技术攻关,加快成果应用推广,共同推进工业互联网发展。

智能制造的核心技术篇5

科技革命的挑战与机遇

新一轮科技革命对中国而言是挑战,也是机遇。当下,新一轮科技革命、产业革命与我国加快转变经济发展方式形成历史汇,这为我国实施创新驱动发展战略提供了重大机遇,也为中国制造业转型升级指明了发展方向。

一方面,当前世界主要国家都在寻求科技创新的突破口,抢占未来经济科技发展的先机。新科技革命和产业变革将重塑全球经济结构。中国的现代化进程与西方发达国家发展历程有较大不同,西方发达国家是“串联式”发展过程,工业化、城镇化、农业现代化、信息化依次顺序发展。以工业发展为例,德国已实现了工业1.0、2.0、3.0,正在向“工业4.0”迈进,而作为新兴工业国家的中国,我们还在进行工业2.0,已经落后于发达国家。

另一方面,中国也面临很大机遇。总体而言,我国发展仍处于大有作为的重要战略机遇期,特别是我国制造业有着独特而巨大的发展优势,有着光明而美好的发展未来。我们要后来居上,决定了我国的发展必然是“并联式”发展过程,整体是工业化、信息化、城镇化、农业现代化叠加发展。对产业发展而言,就是要工业2.0、3.0、4.0同步发展,这给我们提供了机遇,而日新月异的科学技术特别是信息技术的应用,将为我们实现跨越式发展提供可能。

通过掌握新工业革命的核心技术,我们成为新的竞赛规则的制定者,可以不再跟在西方发达国家后一步步顺序发展,这将大大加快中国工业现代化进程。

今后三十年,在“智能制造”这一核心技术方面,中国制造业有着自身的特色和优势,完全可以实现战略性的重点突破、重点跨越,实现与西方发达国家并行甚至超越。

我们应当有这样的道路自信,应该集中全国优势兵力打一场战略决战,实现中国制造业的弯道超车、跨越发展,这是一个重大战略抉择,必将取得伟大胜利。

智能制造的内涵与愿景

当前,新一轮工业革命有四大驱动力:一是信息技术指数级增长;二是数字化、网络化技术普及应用;三是新一轮人工智能技术战略突破;四是集成式智能化创新。

因此,智能制造即制造业数字化、网络化、智能化,是新一轮工业革命的核心技术,也是《中国制造2025》的主攻方向。我们其他相关的工程和行动,如绿色制造、服务制造等都以创新驱动发展为主题,以信息技术与制造业深度融合为主线,以推进智能制造为牵引。

智能制造是一个大的系统工程,智能产品是主体,智能生产是主线,以智能服务为中心的产业模式变革是主题,以CPS系统和工业互联网为基础。我认为,智能制造在中国工业的实现至少需要20年。目前大家提到的智能工厂、智能车间只是初级的智能制造,真正走向智能制造需要长远目标,也需要阶段目标。因此,实施《中国制造2025》必须采取总体规划、分布实施、重点突破、全面推进的发展策略。十年发展分两个阶段,第一个阶段是“十三五”时期,即2015~2022年,这一阶段应全面推广应用数字化、网络化技术,部分行业和企业可以开展智能化应用的试点示范。第二阶段是“十四五”期间,即2022~2025年,这一阶段基本完成数字化、网络化技术的全面应用。

“十三五”三项重点工作

对“十三五”时期的重点工作,我提三点建议。

一是要全面推广数字化、网络化技术,特别是推进制造装备技术改造工程和数控的创新应用工程,推动行业和产业升级换代。需要强调的是,推进供给侧结构性改革,推进《中国制造2025》,要高度重视改造提升传统优势产业,要通过技术改造推动传统产业优化升级,盘活巨大存量资产。支持设备改造和技术更新这是结构性改革的应有之义,也是拉动经济增长的有效手段。要大力推进“机器换人”为重点的技术改造,着重推广应用数字化、网络化装备和生产线,同时抓好智能车间和工厂的试点示范项目。“机器换人”可以节省生产一线劳动力,但是根本目的在于提高产品质量和企业生产效率,提高制造企业竞争力。还要推动“数控一代”创新应用工程,数控和智能技术是革命性的共性技术,可以普遍应用于各种机械产品创新。“十三五”期间,要使我们工业产品整体升级为“数控一代”,同时也要抓好“智能一代”创新工程的试点示范。

二是用自主可控的先进装备和系统武装中国制造业。实施创新驱动发展战略,最根本的是要增强自主创新能力,最关键的是要把核心技术和关键技术牢牢掌握在自己手中。

现在我们面临非常严峻的挑战:大规模“机器换人”,但是装备从何而来,不能够也不可能大规模用外国机器来替换中国工人,不可能也不能够用大规模的外国系统来支撑中国制造业。因此,《中国制造2025》的重中之重是做强做优智能装备制造业,用自主可控的先进装备和系统武装中国制造业。

三是强调“互联网+先进制造业+现代服务业”,即产业模式的升级换代。2016年5月,国务院《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》(以下简称《意见》),《意见》指出,我国是制造业大国,也是互联网大国,制造业和互联网融合有利于形成叠加效应、聚合效应、倍增效应,前景广阔。长远来看,“互联网+先进制造业+现代服务业”将成为中国经济发展的新引擎,推动新技术、新产业、新模式的不断产生,为中国乃至世界带来巨大的商机和历史性发展机遇。“十三五”期间,建议要着重推进定制化规模生产,电子商务、互联网金融的深度融合,大力推进服务型制造,推动广大制造企业产业模式的升级换代。

推进产学研金政深度融合

实施创新驱动战略,企业是主体,既是技术创新的主体,也是产业升级的主体。

因此,必须从根本上调动企业家、管理者和工程师的积极性。企业需要思考、探索和奋斗:新的增长点在哪里?新的动力在哪里?如何创新驱动?如何产业升级?企业发自内心的发展需求、企业极为强烈的发展需求,应是我们推进《中国制造2025》最强大的动力。

为此,我们要充分发挥制度优越性,以企业为主体,以政府为主导,推进产学研金政深度融合,动员千军万马,全面推进有组织的创新。需要强调的是,广大高校和科研院所中的广大科技工作者蕴藏着巨大的积极性,要采取有力的措施,动员他们、组织他们、依靠他们。

智能制造的核心技术篇6

一,智能制造在中国

CNNIC的最新调查显示,中国分别有19.9%和11.0%的制造业企业已经或计划开展相关工作。

柔性化与定制化生产则是在智能设备应用基础上,融合先进的分析方法、管理手段、创新思维得以实现的,目前已有12.8%和16.8%的制造企业已实践或计划开展这两项工作。

二,智能制造的重点

CNNIC认为,2015年,“互联网+”行动计划提出“互联网+”协同制造重点行动,“中国制造2025”指出任务和重点之一是推进信息化与工业化深度融合。

以互联网为核心的信息技术在其中发挥着关键作用。推动智能制造的实现,尤其应在提高中小制造企业认识水平的同时,降低先进技术和智能设备的应用门槛,包括控制成本、提升国产智能设备技术含量、优化产业配套能力等,从而实现智能制造从战略规划到落地实践。

三,我对中国智能制造的担心

说到对中国“智能制造”的担心,我主要有三方面:

第一,相关理解与思维更新不够,还停留在传统制造的思维框架里。思维决定行为,思路决定出路,然而很多人并不能认识到自己思维的滞后。

第二,相关技术的应用不够深入,还停留在较为浅层次的技术应用。特别是高精尖的一些领域,利用新技术提高精度与效率,控制成本,需要深入探索。

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