王盛 匡中付 王征
摘 要:智能制造装备业是在制造技术、信息技术和人造智能技术等技术提升的基础上融合创新形成高性能装备产业,对提升我国的装备制造业核心竞争力具有重要的战略意义。本文通过阐述全球智能制造装备产业的发展现状以及趋势,以提升我们对智能装备产业的认识和理解。
关键词:智能制造装备产业;融合创新
1 智能制造装备产业的发展现状
1.1 美国智能制造装备产业发展现状
作为世界上的超级大国,美国的智能制造装备产业一直保持着高水平发展;美国智能技术创新处于全球领先地位,人工智能、控制论、物联网等智能技术都来自美国,计算机领域的最高奖项图灵奖得奖者大部分来自于美国,在智能产品的研发上面,美国也一直处于主导地位,从早期的数控机床,集成电路,到如今的智能手机以及各种各样的传感器,大量的智能技术产品都诞生于美国;另外,智能制造产业化应用在不断加深,智能元器件和制造装备在生产环节中得到广泛应用,智能制造装备产业体系日趋完善。
美国有健全的创新发展机制,其战略顶层设计亦逐渐强化。2011年2月,奥巴马当局发布“美国创新战略”,在同年6月,美国政府又出台了“先进制造伙伴计划”,目的是提高创新能力、保障智库和优化商业环境。2012年2月,“国家先进制造战略计划”出台,依托最新的网络技术、新能源技术等新技术,加速发展美国技术密集型先进制造业。其中以先进传感器、人工機器人和智能制造测试装备为主的智能制造得到了美国政府的高度重视,并取得了十足的进展;另外,法律保障也得到了逐步的加强,2010年8月,奥巴马政府通过了《制造业促进法案》,免除相关机床制造设备在内制造业原材料的进口关税。
1.2 欧盟智能制造业装备产业发展现状
2007年,欧盟开始了第七个“框架计划”(FP7),计划中提出了利用智能制造转变制造模式的新革命,并且利用框架下的项目为IMS提供资金支持。
到了2010年,欧盟又牵头启动了“IMS2020”计划,提出了“智能制造系统2020”的愿景以及在其中的几个关键领域。与此同时,欧盟提出了“欧洲2020”战略计划,目的是实现经济智能化增长,在知识和创新的基础上进行经济发展,重点包括信息、节能、新能源以及以智能化代表的先进制造业。在同年,欧盟开始了第八个“框架计划”,继续对智能制造的研究与应用提供支持,其中,最为引人注目的是投资达到了11亿欧元的“未来工厂”计划。
2015年3月,欧洲宣布了“单一数字市场”战略,并将发展智能制造业为其重要内容之一,在欧盟推动智能制造的过程中,德国扮演着最重要的角色,其提出的“工业4.0”已经势不可挡,几乎成为欧洲未来智能制造发展构想的代名词,另外,英国也在积极提升自己在未来智能制造装备产业的竞争力,提出了一系列“制造业的未来”研究报告。
总体来讲,欧盟非常关心智能制造的可持续、绿色、节能、标准化以及教育等方面,智能工厂和软件密集型嵌入式是关注的重点。欧盟的工业基础好,欧盟成员国很多都是先进的工业国家,在机床、机器人、软件、自动化等领域都具备强大的实力,拥有包括西门子、罗尔斯、GKN航宇、爱立信等众多优秀企业和机构,将智能制造装备产业从研发到应用整条路线走完,而且英、法、德、意等国政府一直坚定不移推进智能制造产业发展。
1.3 中国智能制造业装备产业发展现状
我国在2009年5月《装备制造业调整和振兴规划》出台后,智能制造装备产业受到国家的重视和支持。2012年工信部发布的《高端装备制造业“十二五”发展规划》、2015年国务院发布了《中国制造2025》、2016年工业和信息化部、财政部发布了《智能制造发展规划(2016-2020年)》明确提出把智能制造装备作为高端装备制造业的发展重点领域并指定了智能制造的发展路线图。
最近几年,我国在智能制造装备产业的重点领域上研究初步形成了体系,构成了将产学研用结合的创新机制。另外,像一些重点领域,比如电工电器、液压气动密封件、等重点领域已经各自建成了自己的服务平台。同时,在我国一些发达的省市,比如江苏、广东、洛阳等一些省市都陆续成立了工业机器人产业技术创新联盟。
2 智能制造装备产业发展趋势
德国的“工业4.0”和美国的工业互联网装备作为智能制造装备产业发展的标杆,在行业内具有引领作用。德国的“工业4.0”充分利用信息物理系统和挖掘其潜能,以智能化操作为导向,逐渐形成分散式增强型控制模式,从而慢慢替代目前大部分工厂所采用的工业生产集中式的控制模式。个性化产品与服务的生产需要对于推动制造业向智能化方向转型具有强有力作用。
美国的工业互联网作为互联网时代的升级工业领域应用,实质更趋向于物联网,通过工厂车间机器和先进的传感器、控制和软件应用相连接,提高制造业的生产效率,同时减少资源消耗。工业互联网装备整合了两大革命性转变的优势,二者相互相成,机器设备日趋智能化,计算、信息于通讯系统应用领域不断扩大。
未来工业发展的制高点已经呈现,智能制造装备也作为制高点之一深得国家重视,智能化产品已然层出不穷,最普遍的就是智能穿戴、家居等。未来的智能汽车、智能工厂也趋于轨道,集制造、信息和人工智能技术于一身未来高端装备制造业的重点发展方向。中国借鉴德國“工业4.0”依据国家发展水平形成《中国制造2025》、“互联网+”、《智能制造发展规划(2016-2020年)》等国家重大战略并积极全面进入实施阶段。国家从顶层设计到政策实施都围绕着打造中国高端制造业,提升工业核心竞争力的目标推动发展,在未来高端制造业领域,中国智能制造将占一席之位。
参考文献:
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