我国智能制造装备产业发展分析（二）

张容磊

本期继续连载《中国战略性新兴产业研究与发展·智能制造装备》第二章“我国智能制造装备产业发展分析”

1 产业发展概况

制造业是国家创新能力的重要战场，是支撑国家经济和社会发展的重要基础产业。我国制造业经过十几年的发展，总体规模和水平得到了大幅提升，综合实力不断增强。在技术创新方面，我国制造产业历经了模仿创新、集成创新、引进消化吸收再创新等多个阶段，总体的创新能力得到了明显增强，正在由跟随式创新向引领式创新转型，为进一步提升我国创新能力，政府及相关部门不断加大对科技创新的支持力度。

截至2014年，我国全社会科研经费投入达13 312亿元，占GDP比重的2.09%，是2008年科研经费投入总额4 616亿元的2.88倍，经费投入总额位居世界第三，投入强度在新兴发展国家中居于领先地位。在制造产业方面，随着以信息技术为代表的高新技术的发展和应用，制造业不断引入新的技术，逐渐呈现向高端制造发展的特点，也促进了为高端制造提供装备支撑的智能制造装备产业的快速发展。

依托国家重大科技专项和国家重点工程专项的实施，我国制造业装备的智能化水平不断提升，以智能测控装置、高档数控机床与基础制造装备、自动化成套生产线为代表的智能制造关键技术与装备产业发展迅速，一批国家急需、长期依赖进口、受制于国外的智能制造装备实现突破。如精密、高速加工中心；重型数控镗铣床；总线、高速高精运动控制；插补、多轴联动等关键技术。一大批重点高校、机床集团公司和用户单位在国家相关科技项目的支持下联合攻关，在智能制造关键技术与装备领域取得重要突破。

华中科技大学突破国外技术封锁，自主研发了用于加工航空发动机压气机盘的智能双面车床，其主要技术指标达到或超过国外同类产品。武汉重型机床集团公司和华中科技大学联合研制了七轴五联动车铣复合机床，打破国外技术垄断。华中科技大学联合华工激光工程有限责任公司、神龙汽车有限公司、湖北中航精机科技有限公司、凌云工业股份有限公司等多家企业，潜心技术攻关和市场耕耘，研发了汽车车身激光焊接、不等厚板拼焊和激光非穿透紧密切割等一系列生产线，突破国外公司的技术垄断，在汽车制造激光加工高端装备生产中实现了国产自主化。

由沈阳机床（集团）有限责任公司、天津大学和成都飞机工业（集团）有限责任公司承担，国产首台用于复杂钛合金航空结构件加工的五轴联动加工中心研制成功，其中，“S”试件切削工艺技术研究获重大突破。由齐重数控装备股份有限公司承擔，我国自主知识产权的、全功能、高精度数控重型曲轴铣车复合加工机床研制成功，一次装卡即可完成大型船用低速柴油机组合曲轴的主轴颈、法兰和曲拐颈的半精加工和精加工。

由齐齐哈尔二机床（集团）有限责任公司、南京航空航天大学、清华大学、航天材料及工艺研究所联合研制的大型复合材料构件铺带机，主要适用于大型筒形复合材料构件的成形，能够突破手工成形、效率和质量保障难度大的瓶颈，实现筒形复合材料构件自动化高速成形，批量化生产。

由中国第一重型机械集团公司牵头承担的“大型高质量铸件的材料冶炼与成形控制技术”课题，主要围绕能源、冶金、数控机床等重大装备大型铸件和大型特大型钢锭的生产工艺，研究大型铸件的成形控制、材料冶炼、成分优化技术和用于大型锻件的钢锭冶炼等技术。大型关键件模锻工艺技术课题重点围绕大型航空模锻件热模锻近净成形技术，结合正在建设的800 MN大型模锻压机，开发出航空复杂精密锻件的近净成形新技术，解决了大型模锻工艺基础共性技术和关键技术问题。

截至2012年，我国智能制造装备产业主营业务收入约11 052.9亿元，产业产值约为5 100亿元，已提前完成《“十二五”智能制造装备产业发展规划》中所要求的“到2015年我国智能制造装备产业销售收入预计将超过1万亿元，年均增长率超过25%，工业增加值率达到35%”的目标。

我国智能制造装备产业已形成了一批具有国际竞争力的龙头企业。如在机床工业领域的沈阳机床、大连机床两大集团，其年销售收入均超过百亿元，位居世界机床产业前10强。在智能控制系统领域的上海新华控制技术集团、浙大中控、北京和利时和山东鲁能控制等，均是具有自主知识产权的DCS生产厂商。在仪器仪表领域：重庆川仪、京仪集团、天瑞仪器、聚光科技和威尔泰等龙头企业具有很高的影响力。在工业机器人领域：新松机器人、哈尔滨博实自动化设备、海尔哈工大机器人、安川首钢机器人、上海ABB工程、上海发那科机器人和库卡机器人（上海）等在机器人产业舞台占有重要位置。在工程机械领域：三一重工、中联重科、徐工集团、柳工集团和中国龙工等10家企业位居全球工程机械前50强排名榜单，此外，还有瓦轴集团、沈鼓集团等一批各具特色的智能制造装备企业。

目前，我国智能制造装备产业虽然已经具备一定的规模和影响力，但是从质量与产业化水平来看，中国智能制造还处于初级发展阶段。相比在20世纪70年代制造技术已经成熟的发达国家，中国在智能制造的关键技术和基础工艺方面还有待提升，智能制造装备产业能力、应用范围、服务质量等与发达国家相比，仍存在较大差距。比如在关键零部件、智能仪表和控制系统等基础零部件上，研发能力及配套能力薄弱，很大程度上仍然依赖于国外进口；没有形成完整的自主知识产权技术体系，多数出口产品是贴牌生产，拥有自主品牌的不足20%；80%的集成电路芯片制造装备、40%的大型石化装备、70%的汽车制造关键设备及先进集约化农业装备仍依靠进口。德勤与中国机械工业联合会2013年调研200家制造企业所发布的首份中国智造现状及前景报告显示，我国企业的智能化水平参差不齐，仅有10%左右的大企业智能制造水平较高，尚有90%的企业智能化程度未成熟；仅16%的企业进入智能制造应用阶段，大部分仍处于研发阶段；从智能制造的经济效益来看，52%的企业智能制造收入贡献率低于10%，60%的企业智能制造利润贡献低于10%，而智能化升级成本过高是导致90%的中小企业智能制造实现程度较低的根本原因，其中缺乏融资渠道影响最大。德勤的调研显示，年收入小于5亿元的企业中，50%的企业在智能化升级过程中采用自有资金，25%为政府补贴，银行贷款和资本市场融资各占11%。而企业收入规模大于50亿元的企业，其智能化升级资金来源中自有资金占67%，银行贷款占比25%。整体而言，中小微型企业的银行贷款比例低于大中型企业，占企业数量绝大多数的中小企业只能依靠自有资金进行智能化改造。

另一方面，智能制造水平较低也意味着迫切需要夯实基础，加快推动智能制造创新发展。据国家发改委宏观研究院报道，全国已有多个地方相继出台相关的政策和产业规划、申报智能制造试点示范和专项项目，包括北京、上海、广东、浙江、江苏、湖北、天津、安徽、山东、河南、四川和黑龙江等省市。此外，机械科学研究总院联合航天科技、中科院沈阳自动化研究所等国内知名产学研单位共计23家机构联合发起成立“中国智能制造产业技术创新战略联盟”。在2015年5月19日印发的《中国制造2025》中也将智能制造纳入了五大重点工程，首批30家企业为示范试点。

2 产业发展规模与成就

2.1 “十一五”期间装备制造业的成就

在国家“十一五”重大攻关项目和国家科技重大专项的支持下，我国智能制造装备产业取得较快的发展，关键技术和零部件自主化程度和产品质量稳步提升。大型露天矿山及大型施工机械基本实现自主化；百万千瓦超超临界火电机组的锅炉、汽轮机和发电机设计制造技术，自主化率达到了85%以上；大功率拖拉机和一批农机具已结束了依赖进口的历史。高效清洁发电设备的技术水平和产品产量已经进入世界前列，基本满足了国内发电设备的需求。特高压交流输变电设备和特高压直流输电成套设备综合自主化率分别达到90%以上和60%以上。具体产业发展情况如下。

（1）一批具有自主知识产权的重大智能制造装备实现突破。

在“十一五”期间，我国在航空航天、船舶、汽车、石化、冶金、輕工、纺织和发电设备制造等领域开发了一批具有智能功能的制造装备，显著提升了制造过程的自动化、智能化水平。我国已完成了点焊和弧焊机器人的小批试制和示范应用，并在汽车零部件和汽车整车生产企业进行了焊接机器人工作站的集成和示范应用，但在大型焊接机器人生产线，尤其在激光焊接机器人生产线的集成上仍存在缺陷。复合材料预浸料制备工艺不断成熟，配套设备已基本实现国产化。在复合材料铺带工艺方面已取得技术突破，与国外联合研制出了第一台适合工程化应用的复合材料自动铺带机。大型复合材料超声波C扫描设备已研制成功，整体性能指标基本满足工程化应用需求。自动化仓储与分拣系统的产品初步系列化，但可靠性相较于国外产品仍存在一定差距。自主研发的物料完全循环多晶硅还原工艺已获得专利。多晶硅制备装备中的精馏装置、电解装置、废料回收装置已完成试制，配套专用控制软件和测量设备符合生产要求，多晶硅成品纯度达到99.999 5%。数控硅片多线切割机的研制已取得重大突破，一次可切割400片300 mm硅片。

（2）智能测控技术与装置取得重要进展。

通过“十一五”期间的努力，我国基本实现了仪器仪表从模拟技术向数字技术的转换，智能化、网络化程度不断提高，整体水平逐渐向高端化发展。自主开发了分散型控制系统、测量精度为0.075%的高精度压力/差压变送器、油井多相流检测技术、原子荧光光谱仪等，基本性能和重要指标已接近或达到国际先进水平；自主研发了国产DCS系统，并先后在1 000兆瓦级超超临界火电机组、1 000兆瓦级核电机组、800万t以上炼油装置、500万t/a炼油装置、2万m3/h空分装置、265 m2烧结装置、轨道交通控制等重大工程项目中获得推广和示范应用。

（3）已具备智能制造装备发展基础。

通过国家相关科技计划和科技重大专项的支持，我国智能制造装备的发展深度和广度日益提升，在高档数控机床与基础制造装备、流程工业和发电设备所用自动化控制系统、工业机器人等领域形成了较好的基础，一批从事智能制造系统和装备研究的人才队伍逐步壮大。在装备制造业相关领域建成了一批国家工程（技术）研究中心、国家重点实验室、国家认定的企业技术中心，为智能制造装备的研发和产业化提供坚实的基础条件。以新型传感器、智能控制系统、工业机器人、自动化成套生产线为代表的智能制造装备产业体系初步形成，部分智能制造装备行业迅速增长，机床行业年增长率为33.61%，仪器仪表行业为22.9%。2010年工业自动化控制系统和仪器仪表、数控机床、工业机器人及其系统等部分智能制造装备产业领域销售收入超过3 000亿元。

2.2 “十二五”期间装备制造业的成就

经过“十一五”阶段装备制造业的发展，我国基本上具备了发展智能制造的基础与条件，对高水平智能制造装备的需求也更为迫切。随着“十二五”规划的实施，装备制造业向高端化发展。在智能制造方面，我国取得了一大批相关的基础研究成果，掌握了长期制约我国产业发展的部分智能制造技术，如机器人技术、感知技术、复杂制造系统技术、智能信息处理技术等；以新型传感器、智能控制系统、数控机床、工业机器人、自动化成套生产线为代表的智能制造装备产业体系初步形成；规模以上工业企业在研发设计方面应用数字化工具普及率已经达到54%，生产线上数控装备比重已经达到30%。具体的产业发展情况如下。

（1）智能制造装备产业规模提前完成规划目标，产业空间布局不断优化。

2012年，我国智能制造装备产业主营业务收入约11 052.9亿元，年均增长率为30.6%。其中，核心智能测控装置与部件主营业务收入约2 871.8亿元，年均增长率为24.3%；重大智能制造成套装备主营业务收入约5 296.9亿元，年均增长率为25.8%；示范应用领域主营业务收入约2 884.2亿元，年均增长率为48.5%。我国智能制造装备产业已提前完成“至2015年，产业销售收入超过10 000亿元”的《智能制造装备产业“十二五”发展规划》目标。

目前，我国智能制造装备产业虽尚未形成明显的产业集聚区，但集聚特征已基本呈现，初步形成以环渤海、长三角地区为核心，东北和珠三角为两翼，以四川和陕西为代表的西部地区为支撑，中部地区快速发展的产业空间格局。以数控机床为核心的智能制造装备产业的生产和研发企业主要集聚在环渤海地区、长三角地区及西北地区，其中以辽宁、山东、北京、上海、江苏、浙江和山西等地区最为集中，拥有沈阳机床厂、大连机床厂和上海电气机床厂等行业领军企业；工业机器人的产业集群主要位于沈阳、哈尔滨、北京、上海、广州和江苏；关键基础零部件及通用部件、智能专用装备产业在河南、湖北和广州等地也呈现较快的发展态势，其中以洛阳、襄樊和深圳最为突出，华中数控、广州数控现已得到广泛的应用。各省市和地方依据自身在科技、资本等生产要素市场、产业配套能力和政策支撑等方面的基础条件，通过强化区域优势产业和培育特色鲜明企业的方式，已培育了一批批具有国际竞争力的智能制造装备产业集群。国家积极推进企业兼并重组，智能制造装备产业已拥有一批具有专业化、社会化配套能力和国际竞争力的龙头企业。

（2）重大智能制造成套装备与关键智能测控部件取得标志性成果。

目前，我国关键智能测控部件在传感器、仪器仪表、自动控制系统和工业机器人等方面取得突破性进展，部分核心智能测控部件已进入产业化阶段，在包装和食品机械、工程机械、农用机械和环保机械等领域实现了推广和运用。在石油石化、机械加工、食品制造和纺织机械等领域的重大智能制造成套设备取得标志性成果。

如在石油石化智能成套设备领域，国产全自动油田固井车研制成功，国内首套井下煤炭综采成套装备智能系统开始应用，国内首套褐煤提水装置试验成功，国内首套1万t/a烷基化废酸再生装置实现高水平中间交接、自主研发的“千万吨级炼油加氢装置循环氢压缩机高压干气密封及其控制系统”和“大型煤化工煤制丙烯装置丙烯制冷压缩机大轴径干气密封”两项科技成果问世。

在智能化食品制造生产线领域，乳品无菌化数字示范车间年产无菌包装乳品9 000万瓶，减少乳品加工环节的原料及成品损耗约15%，节省加工过程中的能源消耗约20%，降低消毒液用量约70%。无菌化饮料吹灌旋数字化车间可为客户产品质量提升约10%，生产效率提高约15%，降低能源消耗约20%，降低人工约20%，降低设备成本、占地成本约20%。在智能化纺织成套装备领域，我国开发出现场“无人化”操作的染色工艺、智能染色系统、筒子纱微波烘干機、元明粉自动称量系统、装卸纱机器人、自动物流系统、中央控制软件系统等，研制出新产品三类18种84台/套。

另外，由安徽巨一自动化装备有限公司和安徽江淮汽车股份有限公司合作研制的年产24万辆乘用车机器人焊接自动化生产线投入试运行；首套具有自主知识产权的城市轨道交通大型综合智能测控系统成功投入运行；湖北力帝机床股份有限公司与山东玉玺炉料有限公司联合开发的国内首台（套）大型废金属智能化破碎分选生产线开始应用等。经过多个专项的实施，我国制造业得到飞速发展，取得了一大批相关的基础研究成果和长期制约我国产业发展的先进制造技术，攻克了一批长期严重依赖并影响我国产业安全的核心高端装备。

（3）智能制造装备产业创新体系初步建立，产品研发比重增高。

近年来，智能制造装备产业重点领域已初步建立了产学研用相结合的产业创新体系。电工电器、液压气动密封件、工程机械和重型机械等重点领域已建立六个公共服务平台，3D打印、高端数控机床和机器人等领域的智能制造装备产业研发公共服务平台也将于2016年10月底前于重庆永川建成投运，未来将提供技术实验、产品性能检测、评级评价等公共服务，为产品中试阶段提供必需的验证手段。同时，江苏、湖北、上海、广东和洛阳等一些省市相继成立工业机器人产业技术创新联盟。

2013年4月，由中国机械工业联合会牵头的“中国机器人产业联盟”成立，拟在提供全国性的产学研用行业协同工作平台，加速机器人技术与产品在各行业中的普及应用。另外，骨干企业的研发经费逐年提升，重点企业研发经费占销售收入的比重已超过5%。如，湖北力帝机床、中国重型机械研究院、深圳精密达、上海派芬自动控制技术和深圳正弦电气的研发经费占销售收入比重均达8%以上。北人集团、上海电气、辽宁大族冠华、杭州科雷机电、湖北力帝机床和西安西电电力等企业新产品产值率达80%以上。

（4）智能专项的引导性作用初显，试点示范专项取得积极响应。

自“十二五”规划实施以来，国家工信部等相关部门连续多年组织实施了“智能制造装备发展专项”达百余项，2015年有94个项目列入专项范围，申报单位包含了十几家上市公司。通过多年智能制造装备发展专项的实施，我国制造业得到飞速发展，取得了一大批相关的基础研究成果和长期制约我国产业发展的先进制造技术，建设了一批国家重点实验室、国家工程技术研究中心、国家级企业技术中心等研发基地，培养了一大批长期从事相关技术研究开发工作的高技术人才，为智能制造装备产业的发展提供了有力的保障。

智能专项的实施加强了装备的应用与工艺流程需求间的契合度，发挥了财政资金在推进智能制造装备研发和推广中的引导作用，带动了一批装备制造企业的升级和改造，促进了装备制造业在工艺流程、物流流程、信息化流程的深度融合。同时，智能制造装备发展专项的实施除对装备制造业具有极大的指导和带动作用外，对消费品工业、原材料工业和采掘业等相关领域也起到了较强的引导和辐射作用。

3 产业发展政策

3.1 智能制造“十二五”规划

“十二五”期间，智能制造装备将面向国民经济重点产业的转型升级和战略性新兴产业培育发展的需求，以实现制造过程智能化为目标，以突破九大关键智能基础共性技术为支撑，以推进八项智能测控装置与部件的研发和产业化为核心，以提升八类重大智能制造装备集成创新能力为重点，促进在国民经济六大重点领域的示范应用推广。经过5～10年的努力，形成完整的智能制造装备产业体系，总体技术水平迈入国际先进行列，部分产品取得原始创新突破，基本满足国民经济重点领域和国防建设的需求。

3.1.1 九大关键智能基础共性技术

（1）新型传感技术——高传感灵敏度、精度、可靠性和环境适应性的传感技术，采用新原理、新材料和新工艺的传感技术（如量子测量、纳米聚合物传感和光纤传感等），微弱传感信号提取与处理技术。

（2）模块化、嵌入式控制系统设计技术——不同结构的模块化硬件设计技术，微内核操作系统和开放式系统软件技术、组态语言和人机界面技术，以及实现统一数据格式、统一编程环境的工程软件平台技术。

（3）先进控制与优化技术——工业过程多层次性能评估技术、基于海量数据的建模技术，以及大规模高性能多目标优化技术，大型复杂装备系统仿真技术，高阶导数连续运动规划、电子传动等精密运动控制技术。

（4）系统协同技术——大型制造工程项目复杂自动化系统整体方案设计技术以及安装调试技术，统一操作界面和工程工具的设计技术，统一事件序列和报警处理技术，一体化资产管理技术。

（5）故障诊断与健康维护技术—在线或远程状态监测与故障诊断、自愈合调控与损伤智能识别以及健康维护技术，重大装备的寿命测试和剩余寿命预测技术，可靠性与寿命评估技术。

（6）高可靠实时通信网络技术——嵌入式互联网技术，高可靠无线通信网络构建技术，工业通信网络信息安全技术和异构通信网络间信息无缝交换技术。

（7）功能安全技术—智能装备硬件、软件的功能安全分析、设计、验证技术及方法，建立功能安全验证的测试平台，研究自动化控制系统整体功能安全评估技术。

（8）特种工艺与精密制造技术——多维精密加工工艺，精密成型工艺，焊接、粘接和烧结等特殊连接工艺，微机电系统（MEMS）技术，精确可控热处理技术，精密锻造技术等。

（9）识别技术——低成本、低功耗射频识别（RFID）芯片设计制造技术，超高频和微波天线设计技术，低温热压封装技术，超高频RFID核心模块设计制造技术，基于深度三位图像识别技术，物体缺陷识别技术。

3.1.2 八项核心智能测控装置与部件

（1）新型传感器及其系统——新原理、新效应传感器，新材料传感器，微型化、智能化和低功耗传感器，集成化传感器（如单传感器阵列集成和多传感器集成）和无线传感器网络。

（2）智能控制系统——现场总线分散型控制系统（FCS）、大规模联合网络控制系统、高端可编程控制系统（PLC）、面向装备的嵌入式控制系统和功能安全监控系统。

（3）智能仪表——智能化温度、压力、流量、物位、热量和工业在线分析仪表、智能变频电动执行机构、智能阀门定位器和高可靠执行器。

（4）精密仪器——在线质谱/激光气体/紫外光谱/紫外荧光/近红外光谱分析系统、板材加工智能板形仪、高速自动化超声无损探伤检测仪，以及特种环境下蠕变疲劳性能检测设备等产品。

（5）工业机器人与专用机器人——焊接、涂装、搬运、装配等工业机器人及安防、危险作业和救援等专用机器人。

（6）精密传动装置——高速精密重载轴承，高速精密齿轮传动装置，高速精密链传动装置，高精度高可靠性制动装置，谐波减速器，大型电液动力换挡变速器，高速、高刚度、大功率电主轴，直线电机、丝杠和导轨。

（7）伺服控制机构——高性能变频调速装置、数位伺服控制系统、网络分布式伺服系统等产品，提升重点领域电气传动和执行的自动化水平，提高运行稳定性。

（8）液气密元件及系统——高压大流量液压元件和液压系统、高转速大功率液力偶合器调速装置、智能润滑系统、智能化阀岛、智能定位气动执行系统和高性能密封装置。

3.1.3 八类重大智能制造成套装备

（1）石油石化智能成套设备——集成开发具有在线检测、优化控制、功能安全等功能的百万吨级大型乙烯和千万吨级大型炼油装置、多联产煤化工装备、合成橡胶及塑料生产装置。

（2）冶金智能成套设备——集成开发具有特种参数在线检测、自适应控制、高精度运动控制等功能的金属冶炼、短流程连铸连轧、精整等成套装备。

（3）智能化成形和加工成套设备——集成开发基于机器人的自动化成形、加工、装配生产线及具有加工工艺参数自动检测、控制和优化功能的大型复合材料构件成形加工生产线。

（4）自动化物流成套设备——集成开发基于计算智能与生产物流分层递阶设计，具有网络智能监控、动态优化和高效敏捷的智能制造物流设备。

（5）建材制造成套設备——集成开发具有物料自动配送、设备状态远程跟踪和能耗优化控制功能的水泥成套设备、高端特种玻璃成套设备。

（6）智能化食品制造生产线——集成开发具有在线成分检测、质量溯源和机电光液一体化控制等功能的食品加工成套装备。

（7）智能化纺织成套装备——集成开发具有卷绕张力控制、半制品的单位重量、染化料的浓度、色差等物理，以及化学参数的检测仪器与控制设备，可实现物料自动配送和过程控制的化纤、纺纱、织造、染整和制成品等加工成套装备。

（8）智能化印刷装备——集成开发具有墨色预置遥控、自动套准、在线检测和闭环自动跟踪调节等功能的数字化高速多色单张和卷筒料平版、凹版、柔版印刷装备、数字喷墨印刷设备、计算机直接制版设备（CTP）及高速多功能智能化印后加工装备。

3.1.4 六大重点应用示范推广领域

（1）电力领域——重点推进在百万千瓦级火电机组中实现燃烧优化、设备预测维护功能，在百万千瓦级核电站实现安全控制和特种测量功能，在重型燃气轮机中实现快速启停和复合控制功能，实现3 MW以上风电机组的主控功能，变桨控制功能，太阳能热电站实现追日控制功能，在智能电网中实现用电管理、用户互动、电能质量改进和设备智能维护功能。

（2）节能环保领域——重点推进在固体废弃物智能化分选装备、智能化除尘装备和污水处理装备上推广应用，实现各种再生原料的高效智能化分选、除尘设备和污水处理装备的自动调节与高效、稳定，在地热发电装备中实现地热高效发电建模与控制功能。

（3）农业装备领域——重点推进在大型拖拉机及联合整地、精密播种、精密施肥和精准植保等配套机具成套机组，谷物、棉花、油菜和甘蔗等联合收获机械，水稻高速插秧机等种植机械装备上的应用，实现故障及作业性能的实时诊断、检测和控制，实现作业过程的智能控制和管理。

（4）资源开采领域——重点推进在煤炭综采设备、矿山机械上应用，实现综采工作面设备信息与环境信息的集成监控、安全环境预警和精确人员定位等功能，在天然气长距离集输设备中实现全线数据采集和监控、运行参数优化、管道泄漏检测定位、站场无人操作或无人值守以及中心远程遥控功能，在油田设备中实现井口关键参数检测、数据处理及集中监测功能。

（5）国防军工领域——重点推进专用机器人、精密仪器仪表、新型传感器和智能工控机在航天、航空、舰船和兵器等国防军工领域的应用。

（6）基础设施建设领域——重点推进在挖掘机、盾构机、起重机、装载机、叉车和混凝土机械等施工装备上应用，实现远程定位、监测、诊断和管理等智能功能，在机场和码头建设领域推广应用，实现机场行李和货物的自动装卸、输送、分拣和存取全过程的智能控制和管理，集装箱装卸的无人操作与数字化管理。

3.2 中国制造2025

2015年3月18日，作为中国版工业4.0——“中国制造2025”的预热，工信部发布了《关于开展2015年智能制造试点示范专项行动的通知》以及《2015年智能制造试点示范专项行动实施方案》，决定自2015年起正式启动智能制造试点示范专项，聚焦制造关键环节，在基础条件好、需求迫切的重点地区、行业和企业中，选择试点示范项目。2015年5月8日，国务院正式公布《中国制造2025》，将智能制造作为主攻目标，以“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”为基本方针，坚持“市场主导、政府引导，立足当前、着眼长远，整体推进、重点突破，自主发展、开放合作”的基本原则，推进两化深度融合，提升我国制造业国际化发展水平。《中国制造2025》通过“三步走”实现制造强国的战略目标，第一步，到2025年迈入制造强国行列；第二步，到2035年我国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平；第三步，到新中国成立一百年时，我制造业大国地位更加巩固，综合实力进入世界制造强国前列。《中国制造2025》将通过制造业创新中心建设、智能制造、工业强基、绿色发展、高端装备创新五大工程来落实，同时建立“1+X”的规划体系，按流程制造、离散制造、智能装备和产品、智能制造新业态新模式、智能化管理、智能服务6大领域分类进行试点行动，具体如下。

3.2.1 六类试点示范项目

（1）流程制造——以数字化工厂/智慧工厂为方向的流程制造试点示范项目，要求工厂总体设计、工程设计、工艺流程及布局均已建立了较完善的系统模型，并进行了模拟仿真，设计相关的数据进入企业核心数据库；生产工艺数据自动数采率90%以上，工厂自控投用率90%以上；实时数据库平台与过程控制、生产管理系统实现互通集成；制造执行系统（MES）与企业资源计划管理系统（ERP）集成等。

（2）离散制造——以数字化车间/智慧工厂为方向的离散制造试点示范项目，要求车间/工厂总体设计、工艺流程及布局均已建立数字化模型，采用三维计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工艺规划（CAPP）、设计和工艺路线仿真和可靠性评价等先进技术，产品信息能够贯穿于设计、制造、质量和物流等环节，实现产品的全生命周期管理（PLM）；建立生产过程数据采集和分析系统、车间级的工业通信网络、车间制造执行系统（MES）、ERP等。

（3）智能装备和产品——以信息技术深度嵌入为代表的智能装备和产品试点示范项目，要求实现高端芯片、新型传感器、工业控制计算机、智能仪器仪表与控制系统、工业软件、互联网技术和信息安全技术等在装备（产品）中的集成应用等。

（4）智能制造新业态新模式——以个性化定制、网络协同开发、电子商务为代表的智能制造新业态新模式试点示范项目，在个性化定制方向上实现模块化设计方法、个性化定制平台、产品数据库的不断优化，形成完善的基于个性化定制需求的企业设计、生产、供应链管理和服务体系；在协同开发/云制造方向上建立协同开发/云制造平台；在电子商务方向上企业主营业务收入通过电子商务实现的比重不低于20%，或者行业第三方电子商务平台也是推荐对象。

（5）智能化管理——以物流管理、能源管理智慧化为方向的智能化管理试点示范项目，或者建立智能化的物流管理体系和畅通的物流信息链，或者是构建智能化的能源管理体系。

（6）智能服务——以在线监测、远程诊断与云服务为代表的智能服务试点示范项目，可通过云平台对装备（产品）运行数据与用户使用习惯数据进行采集和分析，为用户提供在线监测、远程升级、故障预测与诊断、健康状态评价等增值服务，以及运用大数据技术将自动生成的产品运行与应用状态报告推送至用户。

3.2.2 五大智能化针对点

（1）针对生产过程的智能化——以智慧工厂为代表的流程制造、以数字化车间为代表的离散制造的试点示范项目。其中，在流程制造领域，重点推进石化、化工、冶金、建材、纺织和食品等行业，示范推广智慧工厂或数字矿山运用；在离散制造領域，重点推进机械、汽车、航空、船舶、轻工、家用电器及电子信息等行业。

（2）针对产品的智能化——以信息技术深度嵌入为代表的智能装备和产品的试点示范项目。也就是将芯片、传感器、仪表和软件系统等智能化产品嵌入到智能装备中去，使得产品具备动态存储、感知和通信能力，实现产品的可追溯、可识别和可定位。

（3）针对制造业中的新业态新模式予以智能化—以个性化定制、网络协同开发、电子商务为代表的智能制造新业态新模式的试点示范项目。

（4）针对管理的智能化——在物流信息化、能源管理智慧化上推进智能化管理的试点示范项目。

（5）针对服务的智能化——以在线监测、远程诊断、云服务为代表的智能服务的试点示范项目。工信部电子信息司副司长安筱鹏认为：服务的智能化，既体现为企业如何高效、准确且及时挖掘客户的潜在需求并实时响应，也体现为产品交付后对产品实现线上线下（O2O）服务，实现产品的全生命周期管理。两股力量在服务的智能化方面相向而行，一股力量是传统的制造企业不断拓展服务业务，一股力量是互联网企业从消费互联网进入到产业互联网。

3.3.3 十大重点领域

（1）新一代信息技术产业——集成电路及专用装备、信息通信设备、操作系统及工业软件。

（2）高档数控机床和机器人——高档数控机床、增材制造、工业机器人、特种机器人、服务机器人、主要功能部件及关键应用软件。

（3）航空航天装备——新一代运载火箭、重型运载器、新型卫星，以及空间信息互联网系统。

（4）海洋工程装备及高技术船舶—深海探测、资源开发利用、海上作业保障装备及其关键系统和专用设备、深海空间站、大型浮式结构物、豪华邮轮和液化天然气船。

（5）先进轨道交通装备——新一代绿色智能、高速重载轨道交通装备系统。

（6）节能与新能源汽车——电动汽车、燃料电池汽车、动力电池、驱动电机、高效内燃机、先进变速器、轻量化材料和智能控制。

（7）电力装备——大型高效超净排放煤电机组、超大容量水电机组、核电机组、重型燃气轮机、新能源和可再生能源装备、先进储能装置、智能电网用输变电及用户端设备、大功率电力电子器件，以及高温超导材料等关键元器件。

（8）农机装备——粮食和战略性经济作物生产过程使用的先进农机装备、大型拖拉机及其复式作业机具、大型高效联合收割机。

（9）新材料——特种金属功能材料、高性能结构材料、功能性高分子材料、特种无机非金属材料、先进复合材料、颠覆性新材料、新材料制备关键技术和装备（熔炼、凝固成型、气相沉积、型材加工和高效合成等）。

（10）生物医药及高性能医疗器械——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，以及临床优势突出的创新中药及个性化治疗药物；医疗影像设备、医用机器人、可穿戴和远程诊疗等移动医疗产品、生物3D打印和诱导多能干细胞技术。

（后续内容本刊将继续连载）